專利名稱：：基于多媒體技術(shù)的智能育兒輔助系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明以多媒體技術(shù)為基礎(chǔ)，利用語音和圖象的識別、壓縮、存儲和回放技術(shù)，結(jié)合數(shù)據(jù)庫技術(shù)，構(gòu)成一個軟硬件結(jié)合的應(yīng)用系統(tǒng)。系統(tǒng)即可以做為家長培育嬰幼兒的輔助工具，為嬰幼兒的監(jiān)護(hù)、管理和語言及智力開發(fā)提供幫助，也可以成為嬰幼兒成長和學(xué)習(xí)的友好伴侶，提高嬰幼兒學(xué)習(xí)的興趣。2、
背景技術(shù)：
多媒體技術(shù)集計算機(jī)技術(shù)、聲像技術(shù)和通信技術(shù)為一體，采用先進(jìn)的數(shù)字處理技術(shù)，對音頻和視頻數(shù)據(jù)進(jìn)行高效率的處理和回放，是對多種載體(媒介)上的信息和多種存儲體(媒介)上的信息進(jìn)行處理的技術(shù)，是具有集成性、實時性和交互性的計算機(jī)綜合處理聲文圖信息的技術(shù)，可以為人們生活的和工作提供極大的方便。多媒體音頻處理技術(shù)，如音頻采集、語音編碼/解碼、文一語轉(zhuǎn)換、音樂合成、語音識別與理解、音頻數(shù)據(jù)傳輸、音頻一視頻同步、音頻效果與編輯等。其中數(shù)字音頻是個關(guān)鍵的概念，它指的是一個用來表示聲音強(qiáng)弱的數(shù)據(jù)序列，它是由模擬聲音經(jīng)抽樣(即每隔一個時間間隔在模擬聲音波形上取一個幅度值)量化和編碼(即把聲音數(shù)據(jù)寫成計算機(jī)的數(shù)據(jù)格式)后得到的。計算機(jī)數(shù)字CD、數(shù)字磁帶(DAT)中存儲的都是數(shù)字聲音。模擬一數(shù)字轉(zhuǎn)換器把模擬聲音變成數(shù)字聲音；數(shù)字一模擬轉(zhuǎn)換器可以恢復(fù)出模擬來的聲音。一般來講，實現(xiàn)計算機(jī)語音輸出有兩種方法一是錄音/重放，二是文一語轉(zhuǎn)換。第二種方法是基于聲音合成技術(shù)的一種聲音產(chǎn)生技術(shù)，它可用于語音合成和音樂合成。而第一種方法是最簡單的音樂合成方法，曾相繼產(chǎn)生了應(yīng)用調(diào)頻(FM)音樂合成技術(shù)和波形表(wavetable)音樂合成技術(shù)。近年來，多媒體技術(shù)得到了高速和長足的發(fā)展，對人們的娛樂和生活都產(chǎn)生了重大影響。如何利用高科技的最新發(fā)展，把多媒體技術(shù)與父母對嬰幼兒的監(jiān)護(hù)管理以及嬰幼兒的智力開發(fā)結(jié)合起來，是本發(fā)明的核心內(nèi)容。3、
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明就是利用多媒體技術(shù)，把多媒體技術(shù)和父母對嬰兒和兒童的管理以及智力開發(fā)結(jié)合起來，形成一個全新智能育兒輔助系統(tǒng)，該系統(tǒng)即是嬰幼兒的友好伴侶，同時，也是父母對嬰幼兒監(jiān)護(hù)和管理以及開發(fā)兒童智力的得力助手。本發(fā)明可以實現(xiàn)如下功能一是在嬰兒啼哭時，可以自動播放舒緩優(yōu)美的音樂或者聲音，幫助父母減少嬰兒啼哭，帶給嬰兒和父母快樂時光。根據(jù)嬰幼兒專家研究發(fā)現(xiàn)，在嬰兒啼哭的時候采用如下方法可以很快和有效使其停止一是把他自己啼哭的聲音錄制下來，在她哭的時候回放出來，嬰兒因為好奇會停止啼哭；二是母親、父親、奶奶和爺爺?shù)扔H人的聲音；三是有趣的兒歌和童話故事；四是自然界中各種奇異的聲響。通過播放這些聲音，可以吸引嬰兒的注意力，轉(zhuǎn)移她的興趣，增加好奇感，從而達(dá)到使嬰兒有效和快速的停止啼哭的目的。二是可以準(zhǔn)確記錄嬰兒每天啼哭的次數(shù)、時間和聲音，便于家長分析嬰兒的身體狀況和每天的情緒狀況，同時，可以了解自己不在期間(如在托兒所或者保姆看護(hù)時)，嬰兒的管理和看護(hù)情況，有利于采取有針對性的改進(jìn)措施。三是可以真實記錄嬰幼兒的成長過程中，做為珍貴的歷史資料進(jìn)行保存，如嬰兒的第一次啼哭，第一次歡樂笑聲，第一次呀呀學(xué)語，第一次叫媽媽和爸爸等等。四是根據(jù)設(shè)定的時間給嬰幼兒講故事或者唱兒歌，對其進(jìn)行啟蒙教育和智力開發(fā)。五是可以根據(jù)家長的安排，定時教嬰幼兒發(fā)音和說話，并記錄嬰幼兒學(xué)習(xí)的情況。本發(fā)明的系統(tǒng)由中央處理器、語音輸入單元、語音輸出單元、時鐘管理單元、電源管理單元、顯示屏、存儲單元、操作鍵單元和外部接口單元組成。中央處理器具有語音、圖象和其它數(shù)據(jù)的處理功能，是整個系統(tǒng)的指揮和控制中心。語音輸入單元主要功能是接收外部的語音信息，并且能夠傳送給中央處理器進(jìn)行分析和處理。語音輸出單元根據(jù)中央處理器的指令輸出相應(yīng)的語音信息。時鐘管理單元的功能是計算和控制時間，為中央處理器提供相應(yīng)的時間信息。電源管理單元的功能主要是對電源進(jìn)行有效管理，達(dá)到省電效果，從而延長電池的使用時間。顯示屏具有圖象輸出功能，主要方便家長在設(shè)定相應(yīng)參數(shù)的時候觀看，同時可以給嬰幼兒顯示動態(tài)圖象，吸引他們的注意力。存儲單元用于存儲相應(yīng)的數(shù)據(jù)信息和系統(tǒng)的控制軟件。包括預(yù)先存儲的信息和實時錄制的信息。操作鍵單元主要為家長提供設(shè)置系統(tǒng)的相應(yīng)參數(shù)使用。外部接口單元的主要功能是為系統(tǒng)提供與外部的接口，特別是計算機(jī)的接口。方便使用者在兩者之間傳遞數(shù)據(jù)，同時便于用戶把存儲在系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)導(dǎo)入計算機(jī)中進(jìn)行處理和長期保存。本發(fā)明的有益效果是系統(tǒng)可以做為家長培育嬰幼兒的助手，同時，也是嬰幼兒本身的好伴侶。把高科技技術(shù)，特別是多媒體技術(shù)應(yīng)用到嬰幼兒的培養(yǎng)和家庭生活中，對于提高家庭生活質(zhì)量，開發(fā)嬰幼兒智力，加強(qiáng)家長對嬰幼兒的監(jiān)護(hù)和減輕家長的負(fù)擔(dān)都有極大的好處。附圖是整個系統(tǒng)的組成原理圖。系統(tǒng)由中央處理器、語音輸入單元、語音輸出單元、時鐘管理單元、電源管理單元、顯示屏、存儲單元、操作鍵單元和外部接口單元九部分組成。由中央處理器負(fù)責(zé)整個系統(tǒng)的管理和控制。其它單元擔(dān)負(fù)相應(yīng)的職能工作。具體實施方式本發(fā)明的整個系統(tǒng)的具體工作方式如下功能一制止嬰兒啼哭功能。首先，家長可以事先把嬰兒自己啼哭的聲音和(或者)母親，父親、奶奶、爺爺?shù)扔H人的聲音和(或者)有趣的兒歌和童話故事和(或者)自然界中各種聲響錄制在系統(tǒng)中。當(dāng)嬰兒啼哭時，語音輸入單元首先接收到啼哭的聲音信息，并將接收到的數(shù)據(jù)交給中央處理器，中央處理器進(jìn)行數(shù)據(jù)處理后，分析判斷是否是嬰兒的啼哭。如果是嬰兒啼哭，并且啼哭時間已經(jīng)達(dá)到或者超過家長設(shè)定的時間后，中央處理器立即根據(jù)家長事先的設(shè)定，調(diào)出嬰兒自己的啼哭聲或者親人的聲音或者兒歌、童話或者自然界的聲響交給語音輸出單元輸出，并且在顯示屏上顯示動畫圖形。在播放一段聲音和圖象信息后，系統(tǒng)能夠自動判斷嬰兒是否已經(jīng)停止啼哭。如果已經(jīng)停止啼哭，系統(tǒng)停止輸出聲音和圖象信息。如果嬰兒仍然未停止啼哭，可以繼續(xù)播放原來的聲音和圖象信息或者改換其它聲音和圖象信息。功能二記錄嬰兒啼哭的次數(shù)、時間和聲音。此功能可以通過兩種方式實現(xiàn)。一種方式是全程監(jiān)控，即在設(shè)定的開始時間時，系統(tǒng)自動啟動錄音功能，把事先設(shè)定的一段時間內(nèi)的所有聲音信息全部記錄下來。家長通過后續(xù)數(shù)據(jù)處理，篩選出嬰兒的啼哭。同時，系統(tǒng)能夠自動統(tǒng)計啼哭次數(shù)和時間。這種方式的好處是，監(jiān)控細(xì)致、縝密。但問題是，數(shù)據(jù)量大，需要相應(yīng)的后續(xù)處理。另外一種方式只有在嬰兒啼哭時，才開始紀(jì)錄。處理流程是當(dāng)有聲音信息輸入時，系統(tǒng)首先判斷是否是嬰兒的啼哭。如果是嬰兒的啼哭，啟動錄音功能，把嬰兒啼哭的聲音錄制下來。同時，把嬰兒啼哭開始和結(jié)束的時間記錄下來。這種方式的好處是錄制的均為有用信息，數(shù)據(jù)量小。問題是不如第一種方式記錄的信息全，無法知道嬰兒啼哭前和兩次啼哭之間的情況。實際選擇那種方式，可以由用戶事先設(shè)定。功能三真實記錄嬰幼兒成長中的聲音信息。此功能可以通過在已經(jīng)錄制的聲音信息中篩選或者家長即時按錄音鍵的方式實現(xiàn)。家長按下錄音鍵以后，聲音輸入單元將接收到的聲音信息傳送給中央處理器，中央處理器將其轉(zhuǎn)化為數(shù)據(jù)信號，存放在存儲單元中。功能四按照設(shè)定的時間向嬰幼兒播放聲音和圖象信息。家長首先要把希望播放的信息存放在存儲單元中，并且設(shè)定播放和結(jié)束的時間。中央處理器通過查詢時鐘處理單元，在達(dá)到用戶設(shè)定的播放開始時間時，從存儲單元中調(diào)出用戶希望播放的聲音和圖象信息。經(jīng)過處理，把聲音信息送聲音輸出系統(tǒng)播出，把圖象信息送到LCD顯示。當(dāng)時鐘到達(dá)事先設(shè)定的結(jié)束時間時，中央處理器停止本次的工作。功能五訓(xùn)練嬰幼兒發(fā)音和說話。此功能也有兩種操作模式定時方式和即時方式。無論何種方式，家長都需要事先將希望訓(xùn)練嬰幼兒發(fā)音或者說話的內(nèi)容和圖象錄制在系統(tǒng)中。如果采用定時方式，還需要設(shè)定每次開始和結(jié)束的時間。如果采用定時方式，到達(dá)設(shè)定的開始時間時，系統(tǒng)的中央處理器調(diào)用事先存儲的語音信息和圖象信息，通過語音輸出系統(tǒng)和顯示系統(tǒng)播放，同時可以根據(jù)家長事先選擇，把嬰幼兒學(xué)習(xí)的情況錄制下來，便于家長查閱和了解訓(xùn)練的效果。這種方式的好處時，無需人工控制，完全可以自動引導(dǎo)和訓(xùn)練嬰幼兒。如果采用即時方式，家長需要按一個開始鍵，訓(xùn)練和學(xué)習(xí)過程就開始。嬰幼兒學(xué)習(xí)和訓(xùn)練的情況也可以選擇錄制下來。家長通過控制鍵結(jié)束一次的訓(xùn)練和學(xué)習(xí)過程。權(quán)利要求1.一個具有自動功能的嬰幼兒監(jiān)護(hù)、管理、學(xué)習(xí)和訓(xùn)練的多媒體智能育兒輔助系統(tǒng)，其特征在于它包括——系統(tǒng)由具有語音和圖象數(shù)據(jù)信息處理能力的中央處理器、語音輸入單元、語音輸出單元、操作控制鍵單元、數(shù)據(jù)存儲單元和顯示單元為主構(gòu)成?！哂姓Z言、音樂和音頻信息錄制、壓縮和回放的多媒體數(shù)據(jù)處理功能?！軌蜃詣幼R別嬰幼兒的啼哭，并且在其啼哭時可以自動播放事先設(shè)定和存儲的聲音信息?！哂写鎯筒シ耪Z言、音樂和音頻信息的能力?！獌?nèi)置電池，可以脫離交流電源工作。2.如權(quán)利1所述的多媒體智能系統(tǒng)，其特征在于多媒體智能系統(tǒng)具有能夠顯示圖形或者圖象信息的顯示屏。該顯示屏可以是觸摸式的或者是非觸摸式的。3.如權(quán)利1所述的多媒體智能系統(tǒng)，其特征在于多媒體智能系統(tǒng)有喇叭，能夠向外輸出語言和音樂信息。4.如權(quán)利1所述的多媒體智能系統(tǒng)，其特征在于多媒體智能系統(tǒng)能夠自動錄制嬰幼兒啼哭的聲音和其它聲音信息，并且可以對啼哭的時間信息和次數(shù)信息等數(shù)據(jù)自動進(jìn)行處理。5.如權(quán)利1所述的多媒體智能系統(tǒng)，其特征在于多媒體智能系統(tǒng)能夠允許用戶設(shè)定輸出信息的時間，并且在到達(dá)指定的時間時，自動播放事先存儲的語言、音樂和圖象信息；也可以使用操作鍵，通過操作鍵，播放事先存儲的語言、音樂和圖象信息。6.如權(quán)利1所述的多媒體智能系統(tǒng)。其特征在于中央處理器可以根據(jù)采集到的聲音信息與自身存儲的信息進(jìn)行比對和識別，正確辨識出聲音信號是否來自于需要錄制對象。7.如權(quán)利1所述的多媒體智能系統(tǒng)，其特征在于多媒體智能系統(tǒng)具有外部接口單元，可以方便的與計算機(jī)相互傳遞信息。全文摘要本發(fā)明以多媒體技術(shù)為基礎(chǔ)，利用語音和圖象的識別、壓縮、存儲和回放技術(shù)，結(jié)合數(shù)據(jù)庫技術(shù)，構(gòu)成一個軟硬件結(jié)合的應(yīng)用系統(tǒng)。系統(tǒng)可以在嬰兒啼哭時，自動播放舒緩優(yōu)美的音樂或者聲音，使其快速停止啼哭；系統(tǒng)可以準(zhǔn)確記錄嬰兒每天啼哭的次數(shù)、時間和聲音；系統(tǒng)可以真實記錄嬰幼兒的成長過程中，做為珍貴的歷史資料進(jìn)行保存；系統(tǒng)可以自動給嬰幼兒講故事或者唱兒歌，啟發(fā)嬰幼兒智力；系統(tǒng)可以定時教嬰幼兒發(fā)音和說話，并記錄嬰幼兒學(xué)習(xí)的情況。系統(tǒng)可以做為家長培育嬰幼兒的輔助工具，為嬰幼兒的監(jiān)護(hù)、管理和語言及智力開發(fā)提供幫助，也可以成為嬰幼兒成長和學(xué)習(xí)的友好伴侶，提高嬰幼兒學(xué)習(xí)的興趣。文檔編號G11B5/00GK1851778SQ200610081228公開日2006年10月25日申請日期2006年5月26日優(yōu)先權(quán)日2006年5月26日發(fā)明者劉東援申請人:劉東援