公共播音设备的远程管理系统、方法、装置和存储介质与流程

1.本发明涉及公共播音设备的控制技术领域，尤其涉及一种公共播音设备的远程管理系统、方法、装置和存储介质。


背景技术：

2.在互联网高度覆盖的今天，播音设备在寻呼和灾害性事故紧急广播中，仍扮演着不可或缺的角色。
3.而发明人在长期实践中发现，虽然在一般的村、县中已经布设有许多公共播音设备，但仍缺乏对这些数量众多的设备进行管理的有效手段，导致在实践中至少存在以下问题：
4.1、在需要发布广播时，现有技术需要由层层下达指令，最终由基层的广播管理人员直接在公共播音设备发布，对公共播音设备的管理效率低下；
5.2、基层的公共播音设备由于设置较为分散，维护和管理成本较高，难以及时掌握各公共播音设备的工作状态是否正常，可能导致公共播音设备无法在紧急情况下发挥应有的通知作用。


技术实现要素：

6.本发明的一个目的在于提出一种公共播音设备的远程管理系统、方法、装置和存储介质，可以有效提高对公共播音设备的管理效率，并且可以方便有效地掌握各地公共播音设备的是否正常工作。
7.一种公共播音设备的远程管理系统，其特征在于，包括若干受控端和至少一个控制端；
8.每一所述受控端包括公共播音设备、控制模块和拾音模块；
9.所述控制模块与所述控制端通信连接，用于接收所述控制端发送的工作指令并控制所述公共播音设备进行工作；
10.所述拾音模块用于采集所述公共播音设备发出的声音信息，并将所述声音信息通过所述控制模块发送至所述控制端；
11.所述控制端用于根据用户的操作向所述受控端发送所述工作指令；还用于向所述受控端发送待播放音频，并接收所述声音信息；还用于根据所述声音信息和所述待播放音频的相似性判断相应的所述受控端的播音状态是否异常；
12.所述根据所述声音信息和所述待播放音频的相似性判断相应的所述受控端的播音状态是否异常，包括基于梅尔频率倒谱参数，判断所述声音信息和所述待播放音频的相似性。
13.根据本发明提出的公共播音设备的远程管理系统，通过将若干受控端接入到控制端的控制下，可以经过控制端方便地下发控制指令和需要发布的待播放音频，极大地提高了对公共播音设备的管理控制效率。并且还通过受控端的拾音模块采集公共播音设备发出
的声音信息，通过相似度比较的方式确定声音信息是否满足与待播放音频的相似度要求，从而判断公共播音设备是否正常工作；并且对原有公共播音设备的改动只需加装拾音模块即可，在最小化改造成本的同时实现了对公共播音设备的有效监测。
14.另外，根据本发明提供的，还可以具有如下附加的技术特征：
15.进一步地，所述受控端还包括电源模块，所述电源模块包括太阳能供电模块和电网供电模块；
16.所述太阳能供电模块包括太阳能板和太阳能电池，用于为所述控制模块供电；
17.所述电网供电模块用于为所述公共播音设备和所述拾音模块供电，并且在所述太阳能电池的电量低于预设电量阈值时为所述太阳能电池充电。
18.进一步地，所述工作指令的类型包括公共播音设备启动指令、公共播音设备关闭指令、音频播放控制指令和音量调节指令中的至少一项；所述工作指令还包括受控端的标识信息。
19.进一步地，所述控制模块还用于采集所述受控端的工作状态，并发送至所述控制端；所述工作状态包括关机状态、空闲状态和播音状态。
20.进一步地，所述基于梅尔频率倒谱参数，判断所述声音信息和所述待播放音频的相似性，包括：
21.分别计算所述声音信息和所述待播放音频的梅尔频率倒谱参数；
22.计算所述声音信息的梅尔频率倒谱参数和所述待播放音频的梅尔频率倒谱参数的余弦相似度；
23.判断所述余弦相似度是否达到预设的相似阈值；
24.若所述余弦相似度达到所述相似阈值，则判断所述受控端的播音状态正常；
25.若所述余弦相似度未达到所述相似阈值，则判断所述受控端的播音状态异常。
26.进一步地，以所述声音信息或所述待播放音频作为目标音频，梅尔频率倒谱参数计算包括步骤：
27.对所述目标音频进行预处理，得到预处理后的目标音频；所述预处理包括预加重、分帧和加汉明窗；
28.对所述预处理后的目标音频进行短时傅里叶变换，得到变换后的音频信号；所述变换后的音频信号y(k)满足如下关系：
[0029][0030]
其中，y(k)表示所述变换后的音频信号，k表示频域上的自变量，y(n)表示预处理后的目标音频，n＝512；
[0031]
根据所述变换后的音频信号计算功率谱；所述功率谱满足如下关系：
[0032][0033]
其中，p表示所述功率谱；
[0034]
设置梅尔滤波器组包括的滤波器数量为40，计算每个梅尔滤波器组的能量输出；所述能量输出满足如下关系：
[0035]
s(m)＝p*h
m
(k)
[0036][0037]
其中，s(m)表示第m个梅尔滤波器的能量输出，h
m
(k)表示第m个梅尔滤波器的频率响应，f(m)表示第m个梅尔滤波器的中心频率；相邻梅尔滤波器中心频率的间隔随m值的增大而增宽；
[0038]
根据所述能量输出，计算所述目标音频的梅尔频率倒谱参数；所述目标音频的梅尔频率倒谱参数满足如下关系：
[0039]
c＝(c1,c2,
…
,c
l
)
[0040][0041]
其中，c为向量，表示所述目标音频的梅尔频率倒谱参数，m表示梅尔滤波器的数量，l表示梅尔频率倒谱参数的阶数。
[0042]
进一步地，所述对所述目标音频进行预处理，得到预处理后的目标音频，包括：
[0043]
对所述目标音频进行预加重处理，得到预加重后的目标音频；所述预加重的目标音频满足如下关系：
[0044]
x
′
(t)＝x(t)
‑
ax(t
‑
1)
[0045]
其中，x(t)表示所述目标音频的原始音频，x
′
(t)表示所述预加重后的目标音频，a表示滤波器系数；
[0046]
对所述预加重后的目标音频进行分帧处理，得到分帧后的目标音频；
[0047]
对所述分帧后的目标音频进行加汉明窗处理，得到加窗后的目标音频；所述加窗后的目标音频满足如下关系：
[0048]
y(n)＝x
′
(n)*w(n)
[0049][0050]
其中，x
′
(n)表示一帧数据，b＝0.46，τ为窗口长度，且0≤n≤τ
‑
1。
[0051]
本发明的另一个目的在于提出一种公共播音设备的远程管理方法，运行于如上所述的远程管理系统的控制端的；所述远程管理方法包括控制过程和播音检查过程；所述控制过程包括步骤：
[0052]
接收输入的用户操作，并根据所述用户操作生成相应的工作指令；
[0053]
向所述工作指令对应的受控端发送所述工作指令；
[0054]
所述播音检查过程包括步骤：
[0055]
向目标受控端发送待播放音频；
[0056]
接收目标受控端发送的声音信息；
[0057]
根据所述声音信息和所述待播放音频的相似性，判断相应的所述目标受控端的播音状态是否异常。
[0058]
本发明的另一个目的在于提出一种公共播音设备的远程管理装置，包括处理器、存储器以及存储在所述存储器中且被配置为由所述处理器执行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如上所述的方法。
[0059]
本发明的另一个目的在于提出一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质包括存储的计算机程序，其中，在所述计算机程序运行时控制所述计算机可读存储介质所在设备执行如上所述的方法。
[0060]
本发明的有益效果是：通过将若干受控端接入到控制端的控制下，可以经过控制端方便地下发控制指令和需要发布的待播放音频，极大地提高了对公共播音设备的管理控制效率。并且还通过受控端的拾音模块采集公共播音设备发出的声音信息，通过相似度比较的方式确定声音信息是否满足与待播放音频的相似度要求，从而判断公共播音设备是否正常工作；并且对原有公共播音设备的改动只需加装拾音模块即可，在最小化改造成本的同时实现了对公共播音设备的有效监测。
[0061]
本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
[0062]
本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
[0063]
图1为本发明实施例1提供的公共播音设备的远程管理系统的结构示意图；
[0064]
图2为本发明实施例2提供的公共播音设备的远程管理方法的流程示意图；
[0065]
图3为本发明实施例3提供的公共播音设备的远程管理装置的结构示意图。
具体实施方式
[0066]
为使本发明的目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。附图中给出了本发明的若干实施例。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容更加透彻全面。
[0067]
本发明实施例1提供了一种公共播音设备的远程管理系统。参见图1，公共播音设备的远程管理系统100包括至少一个控制端110和若干个受控端120，例如，具体可以是两个、三个或更多的所述受控端120。其中，所述控制端110和每一所述受控端120通信连接，具体可以是有线通信或是无线通信等通信方式。
[0068]
每一所述受控端120包括公共播音设备121、控制模块122和拾音模块123。
[0069]
所述受控端120通过所述控制模块122与所述控制端110通信连接，所述控制模块122用于接收所述控制端110发送的工作指令并控制所述公共播音设备121进行工作。
[0070]
优选地，所述工作指令的类型包括公共播音设备121启动指令、公共播音设备121
关闭指令、音频播放控制指令和音量调节指令中的至少一项。所述工作指令还包括受控端120的标识信息。
[0071]
优选地，所述控制模块122还用于采集所述受控端120的工作状态，并发送至所述控制端110；所述工作状态包括关机状态、空闲状态和播音状态。
[0072]
所述拾音模块123用于采集所述公共播音设备121发出的声音信息，并将所述声音信息通过所述控制模块122发送至所述控制端110。
[0073]
优选地，所述受控端120还可以包括电源模块124，所述电源模块124包括太阳能供电模块和电网供电模块。
[0074]
所述太阳能供电模块包括太阳能板和太阳能电池，用于为所述控制模块122供电。
[0075]
所述电网供电模块用于为所述公共播音设备121和所述拾音模块123供电，并且在所述太阳能电池的电量低于预设电量阈值时为所述太阳能电池充电。
[0076]
由于所述控制模块122需要长期保持通电以随时接收工作指令和控制所述公共播音设备121，而在所述公共播音设备121处于关机状态时，维持所述控制模块122所需的电量较低，通过太阳能供电的方式即可保持正常供电；而由于太阳能供电可能存在不确定性，因此通过电网供电的方式，在太阳能供电不足的情况下予以补充，从而在节约电能损耗的基础上同时确保了供电的稳定性。
[0077]
所述控制端110用于根据用户的操作向所述受控端120发送所述工作指令；还用于向所述受控端120发送待播放音频，并接收所述声音信息；还用于根据所述声音信息和所述待播放音频的相似性判断相应的所述受控端120的播音状态是否异常；
[0078]
所述根据所述声音信息和所述待播放音频的相似性判断相应的所述受控端120的播音状态是否异常，包括基于梅尔频率倒谱参数，判断所述声音信息和所述待播放音频的相似性。
[0079]
优选地，所述基于梅尔频率倒谱参数，判断所述声音信息和所述待播放音频的相似性，包括步骤s110至s150。
[0080]
s110、分别计算所述声音信息和所述待播放音频的梅尔频率倒谱参数。
[0081]
具体地，可以分别以所述声音信息和所述待播放音频作为目标音频，进行如步骤s111至s115所示的梅尔频率倒谱参数的计算过程。
[0082]
s111、对所述目标音频进行预处理，得到预处理后的目标音频。所述预处理包括预加重、分帧和加汉明窗。
[0083]
更具体地，对所述目标音频进行预处理的过程可以包括步骤s111a至s111c。
[0084]
s111a、对所述目标音频进行预加重处理，得到预加重后的目标音频。所述预加重的目标音频满足如下关系：
[0085]
x
′
(t)＝x(t)
‑
ax(t
‑
1)
[0086]
其中，x(t)表示所述目标音频的原始音频，x
′
(
t)表示所述预加重后的目标音频，a表示滤波器系数。
[0087]
s111b、对所述预加重后的目标音频进行分帧处理，得到分帧后的目标音频。
[0088]
s111c、对所述分帧后的目标音频进行加汉明窗处理，得到加窗后的目标音频。所述加窗后的目标音频满足如下关系：
[0089]
y(n)＝x
′
(n)*w(n)
[0090][0091]
其中，x
′
(n)表示一帧数据，b＝0.46，τ为窗口长度，且0≤n≤τ
‑
1。
[0092]
s112、对所述预处理后的目标音频进行短时傅里叶变换，得到变换后的音频信号。所述变换后的音频信号y(k)满足如下关系：
[0093][0094]
其中，y(k)表示所述变换后的音频信号，k表示频域上的自变量，y(n)表示预处理后的目标音频，n＝512。
[0095]
s113、根据所述变换后的音频信号计算功率谱。所述功率谱满足如下关系：
[0096][0097]
其中，p表示所述功率谱。
[0098]
s114、设置梅尔滤波器组包括的滤波器数量为40，计算每个梅尔滤波器组的能量输出。所述能量输出满足如下关系：
[0099]
s(m)＝p*h
m
(k)
[0100][0101]
其中，s(m)表示第m个梅尔滤波器的能量输出，h
m
(k)表示第m个梅尔滤波器的频率响应，f(m)表示第m个梅尔滤波器的中心频率。相邻梅尔滤波器中心频率的间隔随m值的增大而增宽。
[0102]
s115、根据所述能量输出，计算所述目标音频的梅尔频率倒谱参数。所述目标音频的梅尔频率倒谱参数满足如下关系：
[0103]
c＝(c1,c2,
…
,c
l
)
[0104][0105]
其中，c为向量，表示所述目标音频的梅尔频率倒谱参数，m表示梅尔滤波器的数量，l表示梅尔频率倒谱参数的阶数。
[0106]
s120、计算所述声音信息的梅尔频率倒谱参数和所述待播放音频的梅尔频率倒谱参数的余弦相似度。
[0107]
s130、判断所述余弦相似度是否达到预设的相似阈值。
[0108]
s140、若所述余弦相似度达到所述相似阈值，则判断所述受控端120的播音状态正常。
[0109]
s150、若所述余弦相似度未达到所述相似阈值，则判断所述受控端120的播音状态异常。
[0110]
具体地，基于步骤s110分别得到所述声音信息和所述待播放音频的梅尔频率倒谱参数，并求余弦相似度。在余弦相似度达到相似阈值的情况下，例如预设所述相似阈值为0.9，在所述余弦相似度达到0.9或以上的情况下，则判断所述受控端120的播音状态正常；而在低于0.9的情况下，则判断所述受控端120的播音状态异常，从而及时准确地掌握公共播音设备121无法正常播音的情况，进而可以通知管理人员前往现场进行维护。
[0111]
本发明实施例1提供的一种公共播音设备的远程管理系统，通过将若干受控端接入到控制端的控制下，可以经过控制端方便地下发控制指令和需要发布的待播放音频，极大地提高了对公共播音设备的管理控制效率。并且还通过受控端的拾音模块采集公共播音设备发出的声音信息，通过相似度比较的方式确定声音信息是否满足与待播放音频的相似度要求，从而判断公共播音设备是否正常工作；并且对原有公共播音设备的改动只需加装拾音模块即可，在最小化改造成本的同时实现了对公共播音设备的有效监测。
[0112]
本发明实施例2提供了一种公共播音设备的远程管理方法，应用于如实施例1所述的公共播音设备的远程管理系统，由远程管理系统中的控制端执行。参见图2，公共播音设备的远程管理方法可以包括控制过程和播音检查过程。
[0113]
所述控制过程包括步骤s211至s212。
[0114]
s211、接收输入的用户操作，并根据所述用户操作生成相应的工作指令。
[0115]
s212、向所述工作指令对应的受控端发送所述工作指令。
[0116]
所述播音检查过程包括步骤s221至s223。
[0117]
s221、向目标受控端发送待播放音频。
[0118]
s222、接收目标受控端发送的声音信息。
[0119]
s223、根据所述声音信息和所述待播放音频的相似性，判断相应的所述目标受控端的播音状态是否异常。
[0120]
所述公共播音设备的远程管理方法的具体工作过程如实施例1的公共播音设备的远程管理系统所述，在此不作赘述。
[0121]
本发明实施例2提供的一种公共播音设备的远程管理方法，通过将若干受控端接入到控制端的控制下，可以经过控制端方便地下发控制指令和需要发布的待播放音频，极大地提高了对公共播音设备的管理控制效率。并且还通过受控端的拾音模块采集公共播音设备发出的声音信息，通过相似度比较的方式确定声音信息是否满足与待播放音频的相似度要求，从而判断公共播音设备是否正常工作；并且对原有公共播音设备的改动只需加装拾音模块即可，在最小化改造成本的同时实现了对公共播音设备的有效监测。
[0122]
参见图3，是本发明实施例3提供的公共播音设备的远程管理装置30的示意图。所述公共播音设备的远程管理装置30包括：处理器31、存储器32以及存储在所述存储器32中并可在所述处理器31上运行的计算机程序，例如公共播音设备的远程控制程序。所述处理器31执行所述计算机程序时实现上述公共播音设备的远程管理方法实施例中的步骤，例如
图2所示的公共播音设备的远程管理方法的步骤，从而实现如实施例1所述的公共播音设备的远程管理系统的功能。
[0123]
示例性的，所述计算机程序可以被分割成一个或多个模块，所述一个或者多个模块被存储在所述存储器32中，并由所述处理器31执行，以完成本发明。所述一个或多个模块可以是能够完成特定功能的一系列计算机程序指令段，该指令段用于描述所述计算机程序在所述公共播音设备的远程管理装置中的执行过程。例如，所述计算机程序可以实现如实施例2所述的公共播音设备的远程控制方法包括控制过程和播音检查过程；所述控制过程包括步骤：接收输入的用户操作，并根据所述用户操作生成相应的工作指令；向所述工作指令对应的受控端发送所述工作指令；所述播音检查过程包括步骤：向目标受控端发送待播放音频；接收目标受控端发送的声音信息；根据所述声音信息和所述待播放音频的相似性，判断相应的所述目标受控端的播音状态是否异常。
[0124]
所述公共播音设备的远程管理装置30可以是桌上型计算机、笔记本、掌上电脑及云端服务器等计算设备。所述公共播音设备的远程管理装置30可包括，但不仅限于，处理器、存储器。本领域技术人员可以理解，所述示意图仅仅是公共播音设备的远程管理装置30的示例，并不构成对公共播音设备的远程管理装置30的限定，可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件，例如所述公共播音设备的远程管理装置30还可以包括输入输出设备、网络接入设备、总线等。
[0125]
所称处理器可以是中央处理单元(central processing unit，cpu)，还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(digital signal processor，dsp)、专用集成电路(application specific integrated circuit，asic)、现成可编程门阵列(field
‑
programmable gate array，fpga)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等，所述处理器31是所述公共播音设备的远程管理装置30的控制中心，利用各种接口和线路连接整个公共播音设备的远程管理装置30的各个部分。
[0126]
所述存储器32可用于存储所述计算机程序或模块，所述处理器31通过运行或执行存储在所述存储器32内的计算机程序或模块，以及调用存储在存储器内的数据，实现所述公共播音设备的远程管理装置30的各种功能。所述存储器32可主要包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需的应用程序(比如声音播放功能、图像播放功能等)等；存储数据区可存储根据手机的使用所创建的数据(比如音频数据、电话本等)等。此外，存储器可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非易失性存储器，例如硬盘、内存、插接式硬盘，智能存储卡(smart media card,smc)，安全数字(secure digital,sd)卡，闪存卡(flash card)、至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他易失性固态存储器件。
[0127]
其中，所述公共播音设备的远程管理装置30集成的模块或单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明实现上述实施例方法中的全部或部分流程，也可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的计算机程序可存储于一计算机可读存储介质中，该计算机程序在被处理器执行时，可实现上述各个方法实施例的步骤。其中，所述计算机程序包括计算机程序代码，所述计算机程序代码可以为源代码形式、对象代码形式、可执行文件
或某些中间形式等。所述计算机可读介质可以包括：能够携带所述计算机程序代码的任何实体或装置、记录介质、u盘、移动硬盘、磁碟、光盘、计算机存储器、只读存储器(rom，read
‑
only memory)、随机存取存储器(ram，random access memory)、电载波信号、电信信号以及软件分发介质等。
[0128]
需说明的是，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。另外，本发明提供的装置实施例附图中，模块之间的连接关系表示它们之间具有通信连接，具体可以实现为一条或多条通信总线或信号线。本领域普通技术人员在不付出创造性劳动的情况下，即可以理解并实施。
[0129]
本发明实施例3提供的一种公共播音设备的远程管理装置和可读存储介质，通过将若干受控端接入到控制端的控制下，可以经过控制端方便地下发控制指令和需要发布的待播放音频，极大地提高了对公共播音设备的管理控制效率。并且还通过受控端的拾音模块采集公共播音设备发出的声音信息，通过相似度比较的方式确定声音信息是否满足与待播放音频的相似度要求，从而判断公共播音设备是否正常工作；并且对原有公共播音设备的改动只需加装拾音模块即可，在最小化改造成本的同时实现了对公共播音设备的有效监测。
[0130]
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
[0131]
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。