CN106341563A - 一种基于终端通信的回声抑制方法和装置 - Google Patents
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Abstract
本发明实施例提供了一种基于终端通信的回声抑制方法和装置,该方法应用于视联网中,包括:在第一视联网终端中采集第一多媒体数据;接收视联网服务器按照对第一视联网终端配置的第一下行通信链路发送的,由第二视联网终端采集的第二多媒体数据;第二多媒体数据包括第二音频数据;采用第一音频数据和第二音频数据进行回声抑制处理;驱动与第一视联网终端相连的播放设备播放回声抑制处理之后的第二音频数据;将回声抑制处理之后的第一音频数据发送至视联网服务器,视联网服务器用于按照对第二视联网终端配置的第二下行通信链路发送至第二视联网终端。本发明实施例在实现回声抑制的同时,无需部署额外的硬件,大大提高了移植性,大大降低了成本。
Description
技术领域
本发明涉及视联网的技术领域,特别是涉及一种基于终端通信的回声抑制方法和一种基于终端通信的回声抑制装置。
背景技术
随着网络科技的快速发展,视频会议、视频教学等双向通信在用户的生活、工作、学习等方面广泛普及。
在通信过程中,经常会出现回声现象,如果回声延迟是相当明显(多于几百毫秒),通话质量会很低。
具体而言,通信一般涉及本端与对端的语音信号传输,本端的语音信号传到对端,由于对端空间的反射,形成回音重新从麦克风输入,同时叠加了对端的语音信号,返回到本端播放。
此时,本端将会听到对端的声音叠加了本端的声音,影响了正常的通话质量。
为了消除回声,一般在终端中添加特定的硬件,如电路板,进行回声处理,导致移植性差,成本较高,尤其在视频会议等应用场景中,通常涉及的设备较多,成本很高。
发明内容
鉴于上述问题,提出了本发明实施例以便提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的一种基于终端通信的回声抑制方法和相应的一种基于终端通信的回声抑制装置。
为了解决上述问题,本发明实施例公开了一种基于终端通信的回声抑制方法,所述方法应用于视联网中,包括:
在第一视联网终端中采集第一多媒体数据;所述第一多媒体数据包括第一音频数据;
接收视联网服务器按照对第一视联网终端配置的第一下行通信链路发送的,由第二视联网终端采集的第二多媒体数据;所述第二多媒体数据包括第二音频数据;
采用所述第一音频数据和所述第二音频数据进行回声抑制处理;
驱动与第一视联网终端相连的播放设备播放回声抑制处理之后的第二音频数据;
将回声抑制处理之后的第一音频数据发送至视联网服务器,视联网服务器用于按照对第二视联网终端配置的第二下行通信链路发送至第二视联网终端。
优选地,终端之间的通信涉及本端的视联网终端与对端的视联网终端之间的通信;
当第一视联网终端为本端的视联网终端时,第二视联网终端为对端的视联网终端;
当第一视联网终端为对端的视联网终端时,第二视联网终端为本端的视联网终端。
优选地,所述第一音频数据具有对应的第一时间戳、所述第二音频数据具有对应的第二时间戳;
所述采用所述第一音频数据和所述第二音频数据进行回声抑制处理的步骤包括:
判断所述第一时间戳和所述第二时间戳之间的时间差是否在预设的时间范围内;若是,则采用所述第一音频数据和所述第二音频数据进行回声抑制处理。
优选地,所述采用所述第一音频数据和所述第二音频数据进行回声抑制处理的步骤包括:
将所述第一音频数据和所述第二音频数据中相同的部分数据消除,保留不相同的部分数据。
优选地,所述第一多媒体数据还包括第一视频数据,所述方法还包括:
将所述第一视频数据发送至视联网服务器,视联网服务器用于按照对第二视联网终端配置的第二下行通信链路发送至第二视联网终端。
优选地,所述第二多媒体数据还包括第二视频数据;所述方法还包括:
驱动与第一视联网终端相连的播放设备播放第二视频数据。
本发明实施例还公开了一种基于终端通信的回声抑制装置,所述装置应用于视联网中的第一视联网终端中,包括:
采集模块,用于采集第一多媒体数据;所述第一多媒体数据包括第一音频数据;
接收模块,用于接收视联网服务器按照对第一视联网终端配置的第一下行通信链路发送的,由第二视联网终端采集的第二多媒体数据;所述第二多媒体数据包括第二音频数据;
回声抑制模块,用于采用所述第一音频数据和所述第二音频数据进行回声抑制处理;
音频播放模块,用于驱动与第一视联网终端相连的播放设备播放回声抑制处理之后的第二音频数据;
音频发送模块,用于将回声抑制处理之后的第一音频数据发送至视联网服务器,视联网服务器用于按照对第二视联网终端配置的第二下行通信链路发送至第二视联网终端。
优选地,终端之间的通信涉及本端的视联网终端与对端的视联网终端之间的通信;
当第一视联网终端为本端的视联网终端时,第二视联网终端为对端的视联网终端;
当第一视联网终端为对端的视联网终端时,第二视联网终端为本端的视联网终端。
优选地,所述第一音频数据具有对应的第一时间戳、所述第二音频数据具有对应的第二时间戳;
所述回声抑制模块包括:
时间戳判断子模块,用于判断所述第一时间戳和所述第二时间戳之间的时间差是否在预设的时间范围内;若是,则处理子模块;
处理子模块,用于采用所述第一音频数据和所述第二音频数据进行回声抑制处理。
优选地,所述回声抑制模块包括:
消除子模块,用于将所述第一音频数据和所述第二音频数据中相同的部分数据消除,保留不相同的部分数据。
优选地,所述第一多媒体数据还包括第一视频数据,所述装置还包括:
视频发送模块,用于将所述第一视频数据发送至视联网服务器,视联网服务器用于按照对第二视联网终端配置的第二下行通信链路发送至第二视联网终端。
优选地,所述第二多媒体数据还包括第二视频数据;所述装置还包括:
视频播放模块,用于驱动与第一视联网终端相连的播放设备播放第二视频数据。
本发明实施例包括以下优点:
本发明实施例应用视联网的特性,对第一视联网终端采集的第一音频数据与第二视联网终端采集的第二音频数据进行回声抑制处理,再分别在第二视联网终端和第一视联网终端播放,在实现回声抑制的同时,无需部署额外的硬件,大大提高了移植性,大大降低了成本。
附图说明
图1是本发明的一种视联网的组网示意图;
图2是本发明的一种节点服务器的硬件结构示意图;
图3是本发明的一种接入交换机的硬件结构示意图;
图4是本发明的一种以太网协转网关的硬件结构示意图;
图5是本发明的一种基于终端通信的回声抑制方法实施例的步骤流程图;
图6是本发明的一种基于终端通信的回声抑制装置实施例的结构框图。
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂,下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
视联网是网络发展的重要里程碑,是一个实时网络,能够实现高清视频实时传输,将众多互联网应用推向高清视频化,高清面对面。
视联网采用实时高清视频交换技术,可以在一个网络平台上将所需的服务,如高清视频会议、视频监控、智能化监控分析、应急指挥、数字广播电视、延时电视、网络教学、现场直播、VOD点播、电视邮件、个性录制(PVR)、内网(自办)频道、智能化视频播控、信息发布等数十种视频、语音、图片、文字、通讯、数据等服务全部整合在一个系统平台,通过电视或电脑实现高清品质视频播放。
为使本领域技术人员更好地理解本发明实施例,以下对视联网进行介绍:
视联网所应用的部分技术如下所述:
网络技术(Network Technology)
视联网的网络技术创新改良了传统以太网(Ethernet),以面对网络上潜在的巨大视频流量。不同于单纯的网络分组包交换(Packet Switching)或网络电路交换(Circuit Switching),视联网技术采用Packet Switching满足Streaming需求。视联网技术具备分组交换的灵活、简单和低价,同时具备电路交换的品质和安全保证,实现了全网交换式虚拟电路,以及数据格式的无缝连接。
交换技术(Switching Technology)
视联网采用以太网的异步和包交换两个优点,在全兼容的前提下消除了以太网缺陷,具备全网端到端无缝连接,直通用户终端,直接承载IP数据包。用户数据在全网范围内不需任何格式转换。视联网是以太网的更高级形态,是一个实时交换平台,能够实现目前互联网无法实现的全网大规模高清视频实时传输,将众多网络视频应用推向高清化、统一化。
服务器技术(Server Technology)
视联网和统一视频平台上的服务器技术不同于传统意义上的服务器,它的流媒体传输是建立在面向连接的基础上,其数据处理能力与流量、通讯时间无关,单个网络层就能够包含信令及数据传输。对于语音和视频业务来说,视联网和统一视频平台流媒体处理的复杂度比数据处理简单许多,效率比传统服务器大大提高了百倍以上。
储存器技术(Storage Technology)
统一视频平台的超高速储存器技术为了适应超大容量和超大流量的媒体内容而采用了最先进的实时操作系统,将服务器指令中的节目信息映射到具体的硬盘空间,媒体内容不再经过服务器,瞬间直接送达到用户终端,用户等待一般时间小于0.2秒。最优化的扇区分布大大减少了硬盘磁头寻道的机械运动,资源消耗仅占同等级IP互联网的20%,但产生大于传统硬盘阵列3倍的并发流量,综合效率提升10倍以上。
网络安全技术(Network Security Technology)
视联网的结构性设计通过每次服务单独许可制、设备与用户数据完全隔离等方式从结构上彻底根除了困扰互联网的网络安全问题,一般不需要杀毒程序、防火墙,杜绝了黑客与病毒的攻击,为用户提供结构性的无忧安全网络。
服务创新技术(Service Innovation Technology)
统一视频平台将业务与传输融合在一起,不论是单个用户、私网用户还是一个网络的总合,都不过是一次自动连接。用户终端、机顶盒或PC直接连到统一视频平台,获得丰富多彩的各种形态的多媒体视频服务。统一视频平台采用“菜谱式”配表模式来替代传统的复杂应用编程,可以使用非常少的代码即可实现复杂的应用,实现“无限量”的新业务创新。
视联网的组网如下所述:
视联网是一种集中控制的网络结构,该网络可以是树型网、星型网、环状网等等类型,但在此基础上网络中需要有集中控制节点来控制整个网络。
如图1所示,视联网分为接入网和城域网两部分。
接入网部分的设备主要可以分为3类:节点服务器,接入交换机,终端(包括各种机顶盒、编码板、存储器等)。节点服务器与接入交换机相连,接入交换机可以与多个终端相连,并可以连接以太网。
其中,节点服务器是接入网中起集中控制功能的节点,可控制接入交换机和终端。节点服务器可直接与接入交换机相连,也可以直接与终端相连。
类似的,城域网部分的设备也可以分为3类:城域服务器,节点交换机,节点服务器。城域服务器与节点交换机相连,节点交换机可以与多个节点服务器相连。
其中,节点服务器即为接入网部分的节点服务器,即节点服务器既属于接入网部分,又属于城域网部分。
城域服务器是城域网中起集中控制功能的节点,可控制节点交换机和节点服务器。城域服务器可直接连接节点交换机,也可直接连接节点服务器。
由此可见,整个视联网络是一种分层集中控制的网络结构,而节点服务器和城域服务器下控制的网络可以是树型、星型、环状等各种结构。
形象地称,接入网部分可以组成统一视频平台(虚线圈中部分),多个统一视频平台可以组成视联网;每个统一视频平台可以通过城域以及广域视联网互联互通。
视联网设备分类
1.1 本发明实施例的视联网中的设备主要可以分为3类:服务器,交换机(包括以太网网关),终端(包括各种机顶盒,编码板,存储器等)。视联网整体上可以分为城域网(或者国家网、全球网等)和接入网。
1.2 其中接入网部分的设备主要可以分为3类:节点服务器,接入交换机(包括以太网网关),终端(包括各种机顶盒,编码板,存储器等)。
各接入网设备的具体硬件结构为:
节点服务器:
如图2所示,主要包括网络接口模块201、交换引擎模块202、CPU模块203、磁盘阵列模块204;
其中,网络接口模块201,CPU模块203、磁盘阵列模块204进来的包均进入交换引擎模块202;交换引擎模块202对进来的包进行查地址表205的操作,从而获得包的导向信息;并根据包的导向信息把该包存入对应的包缓存器206的队列;如果包缓存器206的队列接近满,则丢弃;交换引擎模202轮询所有包缓存器队列,如果满足以下条件进行转发:1)该端口发送缓存未满;2)该队列包计数器大于零。磁盘阵列模块204主要实现对硬盘的控制,包括对硬盘的初始化、读写等操作;CPU模块203主要负责与接入交换机、终端(图中未示出)之间的协议处理,对地址表205(包括下行协议包地址表、上行协议包地址表、数据包地址表)的配置,以及,对磁盘阵列模块204的配置。
接入交换机:
如图3所示,主要包括网络接口模块(下行网络接口模块301、上行网络接口模块302)、交换引擎模块303和CPU模块304;
其中,下行网络接口模块301进来的包(上行数据)进入包检测模块305;包检测模块305检测包的目地地址(DA)、源地址(SA)、数据包类型及包长度是否符合要求,如果符合,则分配相应的流标识符(stream-id),并进入交换引擎模块303,否则丢弃;上行网络接口模块302进来的包(下行数据)进入交换引擎模块303;CPU模块204进来的数据包进入交换引擎模块303;交换引擎模块303对进来的包进行查地址表306的操作,从而获得包的导向信息;如果进入交换引擎模块303的包是下行网络接口往上行网络接口去的,则结合流标识符(stream-id)把该包存入对应的包缓存器307的队列;如果该包缓存器307的队列接近满,则丢弃;如果进入交换引擎模块303的包不是下行网络接口往上行网络接口去的,则根据包的导向信息,把该数据包存入对应的包缓存器307的队列;如果该包缓存器307的队列接近满,则丢弃。
交换引擎模块303轮询所有包缓存器队列,在本发明实施例中分两种情形:
如果该队列是下行网络接口往上行网络接口去的,则满足以下条件进行转发:1)该端口发送缓存未满;2)该队列包计数器大于零;3)获得码率控制模块产生的令牌;
如果该队列不是下行网络接口往上行网络接口去的,则满足以下条件进行转发:1)该端口发送缓存未满;2)该队列包计数器大于零。
码率控制模块208是由CPU模块204来配置的,在可编程的间隔内对所有下行网络接口往上行网络接口去的包缓存器队列产生令牌,用以控制上行转发的码率。
CPU模块304主要负责与节点服务器之间的协议处理,对地址表306的配置,以及,对码率控制模块308的配置。
以太网协转网关:
如图4所示,主要包括网络接口模块(下行网络接口模块401、上行网络接口模块402)、交换引擎模块403、CPU模块404、包检测模块405、码率控制模块408、地址表406、包缓存器407和MAC添加模块409、MAC删除模块410。
其中,下行网络接口模块401进来的数据包进入包检测模块405;包检测模块405检测数据包的以太网MAC DA、以太网MAC SA、以太网length or frame type、视联网目地地址DA、视联网源地址SA、视联网数据包类型及包长度是否符合要求,如果符合则分配相应的流标识符(stream-id);然后,由MAC删除模块410减去MAC DA、MAC SA、length or frame type(2byte),并进入相应的接收缓存,否则丢弃;
下行网络接口模块401检测该端口的发送缓存,如果有包则根据包的视联网目地地址DA获知对应的终端的以太网MAC DA,添加终端的以太网MAC DA、以太网协转网关的MAC SA、以太网length or frametype,并发送。
以太网协转网关中其他模块的功能与接入交换机类似。
终端:
主要包括网络接口模块、业务处理模块和CPU模块;例如,机顶盒主要包括网络接口模块、视音频编解码引擎模块、CPU模块;编码板主要包括网络接口模块、视音频编码引擎模块、CPU模块;存储器主要包括网络接口模块、CPU模块和磁盘阵列模块。
1.3 城域网部分的设备主要可以分为2类:节点服务器,节点交换机,城域服务器。其中,节点交换机主要包括网络接口模块、交换引擎模块和CPU模块;城域服务器主要包括网络接口模块、交换引擎模块和CPU模块构成。
2、视联网数据包定义
2.1 接入网数据包定义
接入网的数据包主要包括以下几部分:目的地址(DA)、源地址(SA)、保留字节、payload(PDU)、CRC。
如下表所示,接入网的数据包主要包括以下几部分:
DA | SA | Reserved | Payload | CRC |
其中:
目的地址(DA)由8个字节(byte)组成,第一个字节表示数据包的类型(例如各种协议包、组播数据包、单播数据包等),最多有256种可能,第二字节到第六字节为城域网地址,第七、第八字节为接入网地址;
源地址(SA)也是由8个字节(byte)组成,定义与目的地址(DA)相同;
保留字节由2个字节组成;
payload部分根据不同的数据报的类型有不同的长度,如果是各种协议包的话是64个字节,如果是单组播数据包话是32+1024=1056个字节,当然并不仅仅限于以上2种;
CRC有4个字节组成,其计算方法遵循标准的以太网CRC算法。
2.2 城域网数据包定义
城域网的拓扑是图型,两个设备之间可能有2种、甚至2种以上的连接,即节点交换机和节点服务器、节点交换机和节点交换机、节点交换机和节点服务器之间都可能超过2种连接。但是,城域网设备的城域网地址却是唯一的,为了精确描述城域网设备之间的连接关系,在本发明实施例中引入参数:标签,来唯一描述一个城域网设备。
本说明书中标签的定义和MPLS(Multi-Protocol Label Switch,多协议标签交换)的标签的定义类似,假设设备A和设备B之间有两个连接,那么数据包从设备A到设备B就有2个标签,数据包从设备B到设备A也有2个标签。标签分入标签、出标签,假设数据包进入设备A的标签(入标签)是0x0000,这个数据包离开设备A时的标签(出标签)可能就变成了0x0001。城域网的入网流程是集中控制下的入网过程,也就意味着城域网的地址分配、标签分配都是由城域服务器主导的,节点交换机、节点服务器都是被动的执行而已,这一点与MPLS的标签分配是不同的,MPLS的标签分配是交换机、服务器互相协商的结果。
如下表所示,城域网的数据包主要包括以下几部分:
DA | SA | Reserved | 标签 | Payload | CRC |
即目的地址(DA)、源地址(SA)、保留字节(Reserved)、标签、payload(PDU)、CRC。其中,标签的格式可以参考如下定义:标签是32bit,其中高16bit保留,只用低16bit,它的位置是在数据包的保留字节和payload之间。
基于视联网的上述特性,提出了本发明实施例的核心构思之一,遵循视联网的协议,与本端的机顶盒相连的麦克风采集到的音频数据(包括人声与背景噪音),与对端的机顶盒发送的音频数据(包括人声)进行比较,通过回声抑制处理去掉背景噪音(即对端的人声),发送给对端的机顶盒,对端的机顶盒也进行相同的处理。
参照图5,示出了本发明的一种基于终端通信的回声抑制方法实施例的步骤流程图,该方法可以应用于视联网中,其中,终端之间的通信可以涉及本端的视联网终端与对端的视联网终端之间的通信;
当第一视联网终端为本端的视联网终端时,第二视联网终端可以为对端的视联网终端;
当第一视联网终端为对端的视联网终端时,第二视联网终端可以为本端的视联网终端;
即在本端的视联网终端与对端的视联网终端均可以进行相同的回声抑制处理。
该方法具体可以包括如下步骤:
步骤501,在第一视联网终端中采集第一多媒体数据;
在具体实现中,第一视联网终端和第二视联网终端可以为机顶盒(SetTopBox,STB),通常称作机顶盒或机上盒,是一个连接电视机与外部信号源的设备,它可以将压缩的数字信号转成电视内容,并在电视机上显示出来。
一般而言,机顶盒可以连接摄像头和麦克风,用于采集视频数据和音频数据等多媒体数据,也可以连接电视机,用于播放视频数据和音频数据等多媒体数据。
在视频会议等应用场景中,第一视联网终端与第二视联网终端互为外部信号源,即第一视联网终端采集第一多媒体数据并发送至第二视联网终端,第二视联网终端播放该第一多媒体数据,同时,第二视联网终端采集第二多媒体数据并发送至第一视联网终端,第一视联网终端播放该第二多媒体数据。
由于终端之间的通信是持续的,因此,第一视联网终端采集的第一多媒体数据、第二视联网终端采集的第二多媒体数据是持续的。
在本发明实施例中,该第一多媒体数据可以包括第一音频数据,该第一音频数据中一般包括人声和环境噪音。
例如,在视频会议等应用场景中,本端的用户可以通过与第一视联网终端(如机顶盒)相连的麦克风说话,产生第一音频数据。
需要说明的是,由于第一视联网终端也可以驱动电视机播放第二视联网终端发送的第二音频数据,在视频会议等应用场景中容易产生回声,因此,该第一音频数据一般包括第二音频数据的回声。
步骤502,接收视联网服务器按照对第一视联网终端配置的第一下行通信链路发送的,由第二视联网终端采集的第二多媒体数据;
在本发明实施例中,即第二视联网终端可以采集第二多媒体数据,第二多媒体数据可以包括第二音频数据,该第二音频数据中一般包括人声和环境噪音;
在视联网中,第二视联网终端可以按照2001协议发送第二音频数据,该2001协议的规范可以如下表所示:
具体而言,第二视联网终端同样进行回声抑制处理,其将回声抑制处理完得到的第二音频数据可以通过专门的接口进行编码,如编码为AAC(Advanced Audio Coding,高级音频编码)数据、G.711数据,然后把编码后的第二音频数据打包成2001协议的音频包,然后把2001协议的音频包发送给服务器,服务器收到这个音频包以后转发给第一视联网终端。
第一视联网终端可以从该音频包提取编码后的第二音频数据,并对其进行解码。
本实际应用中,视联网为具有集中控制功能的网络,包括主控服务器和下级网络设备,该下级网络设备包括终端,视联网的核心构思之一在于,通过由主控服务器通知交换设备针对当次服务的下行通信链路配表,然后基于该配置的表进行数据包的传送。
即,视联网中的的通信方法包括:
主控服务器配置当次服务的下行通信链路;
将源终端发送的当次服务的数据包,按照所述下行通信链路传送至目标终端(如第一视联网终端)。
在本发明实施例中,配置当次服务的下行通信链路包括:通知当次服务的下行通信链路所涉及的交换设备配表;
进一步而言,按照下行通信链路传送包括:查询所配置的表,交换设备对所接收的数据包通过相应端口进行传送。
在具体实现中,服务包括单播通信服务和组播通信服务。即无论是组播通信还是单播通信,都可以采用上述配表—用表的核心构思实现视联网中的通信。
如前所述,视联网网包括接入网部分,在接入网中,该主控服务器为节点服务器,下级网络设备包括接入交换机和终端。
对于接入网中的单播通信服务而言,所述主控服务器配置当次服务的下行通信链路的步骤可以包括以下步骤:
子步骤S11,主控服务器依据源终端发起的服务请求协议包,获取当次服务的下行通信链路信息,下行通信链路信息包括,参与当次服务的主控服务器和接入交换机的下行通信端口信息;
子步骤S12,主控服务器依据控服务器的下行通信端口信息,在其内部的数据包地址表中设置当次服务的数据包所导向的下行端口;并依据接入交换机的下行通信端口信息,向相应的接入交换机发送端口配置命令;
子步骤S13,接入交换机依据端口配置命令在其内部的数据包地址表中,设置当次服务的数据包所导向的下行端口。
对于接入网中的组播通信服务(如视频会议)而言,主控服务器获取当次服务的下行通信链路信息的步骤可以包括以下子步骤:
子步骤S21,主控服务器获得目标终端发起的申请组播通信服务的服务请求协议包,服务请求协议包中包括服务类型信息、服务内容信息和目标终端的接入网地址;其中,服务内容信息中包括服务号码;
子步骤S22,主控服务器依据所述服务号码在预置的内容-地址映射表中,提取源终端的接入网地址;
子步骤S23,主控服务器获取源终端对应的组播地址,并分配给目标终端;以及,依据服务类型信息、源终端和目标终端的接入网地址,获取当次组播服务的通信链路信息。
步骤503,采用所述第一音频数据和所述第二音频数据进行回声抑制处理;
在具体实现中,回声的主要来源是传声器(麦克风)和扬声器(电视机的扬声器)之间的声学耦合,可以称为声学回声(Acoustic Echo),具体可以通过回声抑制将第一语音数据与第二语音数据中相同的部分去掉,只留下不相同的部分。
在本发明的一种优选实施例中,所述第一音频数据可以具有对应的第一时间戳、所述第二音频数据可以具有对应的第二时间戳;则在本发明实施例中,步骤503可以包括如下子步骤:
子步骤S31,判断所述第一时间戳和所述第二时间戳之间的时间差是否在预设的时间范围内;若是,则执行子步骤S32;
子步骤S32,采用所述第一音频数据和所述第二音频数据进行回声抑制处理。
在本发明实施例中,由于在视频会议等应用场景中,除音频之外,视频编解码的延迟较长,一般需要音频数据的处理增加一些延迟以保证声音和图像同步。
若第一音频数据与第二音频数据之间的时间差在一定的时间范围(如600毫秒)内,则可以认为第一音频数据中第二音频数据的回声,与接收到的第二音频数据是相似的,可以用于进行回声抑制。
在本发明的一种优选实施例中,步骤503可以包括如下子步骤:
子步骤S41,获取所述第一音频数据的第一频域和所述第二音频数据的第二频域;
子步骤S42,当所述第一频域与所述第二频域相同或相似时,对所述第一音频数据和所述第二音频数据进行相减处理。
回声抑制AEC的目的之一就是做一个减法,将第一音频数据和第二音频数据中相同的部分数据消除,保留不相同的部分数据,实现从本端(对端)和对端(本端)声音混合后的结果里将对端(本端)的声音减掉。
在具体实现中,首先可以配置一个时间窗口,一般是1s左右。在混合的声音的1s中的第一音频数据中,寻找与第二音频数据相同的声音。
在确认两个声音是否同一个源时,一般是在频域做的,当在1s的时间里,发现在频域相同的声音就减掉。
进一步而言,对于第一音频数据的频谱和第二音频数据的频谱,可以进行相似度的测度,一般可以用SAD(绝对误差和,用于反映残差时域差异)来做测度,如果第一音频数据的频谱的SAD和第二音频数据频谱的SAD相似或相同,可以认为是一个声音。
一般的回声抑制,比如在卡拉OK里面的回声抑制,会使用硬件设备来进行回声的消除,在视联网中,由于视频会议等应用场景中,设备比较多,如果使用额外的硬件进行回声抑制的话,就会增加比较多的成本。而在实际应用中,视联网中可以拿到第一音频数据和第二音频数据进行处理,使用应用进行回声抑制,无需额外添加硬件,可以节约很多的成本。
需要说明的是,回声抑制并非一定指回声消除。
回声抑制可以指在语音通道中消除回声。
回声消除可以指通过对回声路径的分析,估计其特征参数,利用回声路径的特征参数构造模拟的回声信道,模拟回声的产生过程,得到的模拟回声信号与接收到信号的反相求和,即可消除接收信号中的回声。
此外,回声抑制在处理掉回声的同时,也可以消除一些环境噪音,使得第一音频数据中保留本端的人声。
步骤504,驱动与第一视联网终端相连的播放设备播放回声抑制处理之后的第二音频数据;
应用本发明实施例,第二视联网终端也会进行相同的回声抑制处理,其所发送的第二语音数据中只包含对端的声音,可以直接驱动播放设备(如电视机)进行播放。
步骤505,将回声抑制处理之后第一音频数据发送至视联网服务器,视联网服务器用于按照对第二视联网终端配置的第二下行通信链路发送至第二视联网终端。
在回声抑制处理之后,第一语音数据中只包含本端的声音,去掉了采集到的播放设备(如电视机)播放的对端(即第二视频网终端)的声音。
在视联网中,第二视联网终端可以按照2001协议发送第一音频数据至第二视联网终端。
具体而言,回声抑制处理完得到的第一音频数据可以通过专门的接口进行编码,如编码为AAC数据、G.711数据,然后把音频数据打包成2001协议的音频包,然后把2001协议的音频包发送给服务器,服务器收到这个音频包以后转发给第二视联网终端。
第二视联网终端也可以通过步骤401-步骤404的类似操作,即采集第二多媒体数据,该第二多媒体数据中包括第二音频数据,采用该第二音频数据与(接收到的)该第一音频数据进行回声抑制处理,驱动与第二视联网终端相连的播放设备播放回声抑制处理之后的第一音频数据,将回声抑制处理之后的第二音频数据发送至第一视联网终端,实现双向回声抑制操作。
在本发明的一种优选实施例中,所述第一多媒体数据还可以包括第一视频数据,则该方法还可以包括如下步骤:
步骤506,将所述第一视频数据发送至视联网服务器,视联网服务器用于按照对第二视联网终端配置的第二下行通信链路发送至第二视联网终端。
在本发明实施例中,第一视联网终端可以将第一视频数据发送至第二视联网终端,第二视联网终端可以驱动与其相连的播放设备(如电视机)进行播放。
在视联网中,第一视联网终端可以按照2002协议发送第二音频数据,该2002协议的规范可以如下表所示:
具体而言,第一视频数据可以通过专门的接口进行编码,然后把视频数据打包成2002协议的视频包,然后把2002协议的视频包发送给服务器,服务器收到该视频包以后转发给第二视联网终端。
在本发明的一种优选实施例中,所述第二多媒体数据还可以包括第二视频数据,则该方法还可以包括如下步骤:
步骤507,驱动与第一视联网终端相连的播放设备播放第二视频数据。
在视联网中,第二视联网终端可以按照2002协议发送第二视频数据至第一视联网终端。
具体而言,第二视频数据可以通过专门的接口进行编码,然后把编码后的第二视频数据打包成2002协议的视频包,然后把2002协议的视频包发送给服务器,服务器收到该视频包以后转发给第一视联网终端。
第一视联网终端可以从该视频包提取编码后的第二视频数据,并对其进行解码,驱动播放设备(如电视机)播放该第二视频数据。
需要说明的是,第二音频数据与第二视频数据的时间戳一般是相同的,以实现音视频同步播放。
需要说明的是,对于方法实施例,为了简单描述,故将其都表述为一系列的动作组合,但是本领域技术人员应该知悉,本发明实施例并不受所描述的动作顺序的限制,因为依据本发明实施例,某些步骤可以采用其他顺序或者同时进行。其次,本领域技术人员也应该知悉,说明书中所描述的实施例均属于优选实施例,所涉及的动作并不一定是本发明实施例所必须的。
参照图6,示出了本发明的一种基于终端通信的回声抑制装置实施例的结构框图,该装置可以应用于视联网中的第一视联网终端中,该装置具体可以包括如下模块:
采集模块601,用于采集第一多媒体数据;所述第一多媒体数据包括第一音频数据;
接收模块602,用于接收视联网服务器按照对第一视联网终端配置的第一下行通信链路发送的,由第二视联网终端采集的第二多媒体数据;所述第二多媒体数据包括第二音频数据;
回声抑制模块603,用于采用所述第一音频数据和所述第二音频数据进行回声抑制处理;
音频播放模块604,用于驱动与第一视联网终端相连的播放设备播放回声抑制处理之后的第二音频数据;
音频发送模块605,用于将回声抑制处理之后第一音频数据发送至视联网服务器,视联网服务器用于按照对第二视联网终端配置的第二下行通信链路发送至第二视联网终端。
在具体实现中,终端之间的通信涉及本端的视联网终端与对端的视联网终端之间的通信;
当第一视联网终端为本端的视联网终端时,第二视联网终端可以为对端的视联网终端;
当第一视联网终端为对端的视联网终端时,第二视联网终端可以为本端的视联网终端。
在本发明的一种优选实施例中,所述第一音频数据可以具有对应的第一时间戳、所述第二音频数据可以具有对应的第二时间戳;
所述回声抑制模块503可以包括如下子模块:
时间戳判断子模块,用于判断所述第一时间戳和所述第二时间戳之间的时间差是否在预设的时间范围内;若是,则处理子模块;
处理子模块,用于采用所述第一音频数据和所述第二音频数据进行回声抑制处理。
在本发明的一种优选实施例中,所述回声抑制模块503可以包括如下子模块:
消除子模块,用于将所述第一音频数据和所述第二音频数据中相同的部分数据消除,保留不相同的部分数据。
在本发明的一种优选实施例中,所述第一多媒体数据还可以包括第一视频数据,所述装置还可以包括如下模块:
视频发送模块,用于将所述第一视频数据发送至视联网服务器,视联网服务器用于按照对第二视联网终端配置的第二下行通信链路发送至第二视联网终端。
在本发明的一种优选实施例中,所述第二多媒体数据还可以包括第二视频数据;所述装置还可以包括如下模块:
视频播放模块,用于驱动与第一视联网终端相连的播放设备播放第二视频数据。
对于装置实施例而言,由于其与方法实施例基本相似,所以描述的比较简单,相关之处参见方法实施例的部分说明即可。
本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述,每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处,各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。
本领域内的技术人员应明白,本发明实施例的实施例可提供为方法、装置、或计算机程序产品。因此,本发明实施例可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且,本发明实施例可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
本发明实施例是参照根据本发明实施例的方法、终端设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理终端设备的处理器以产生一个机器,使得通过计算机或其他可编程数据处理终端设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理终端设备以特定方式工作的计算机可读存储器中,使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品,该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理终端设备上,使得在计算机或其他可编程终端设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理,从而在计算机或其他可编程终端设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
尽管已描述了本发明实施例的优选实施例,但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念,则可对这些实施例做出另外的变更和修改。所以,所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明实施例范围的所有变更和修改。
最后,还需要说明的是,在本文中,诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来,而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者终端设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者终端设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个……”限定的要素,并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者终端设备中还存在另外的相同要素。
以上对本发明所提供的一种基于终端通信的回声抑制方法和一种基于终端通信的回声抑制装置,进行了详细介绍,本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述,以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想;同时,对于本领域的一般技术人员,依据本发明的思想,在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处,综上所述,本说明书内容不应理解为对本发明的限制。
Claims (12)
1.一种基于终端通信的回声抑制方法,其特征在于,所述方法应用于视联网中,包括:
在第一视联网终端中采集第一多媒体数据;所述第一多媒体数据包括第一音频数据;
接收视联网服务器按照对第一视联网终端配置的第一下行通信链路发送的,由第二视联网终端采集的第二多媒体数据;所述第二多媒体数据包括第二音频数据;
采用所述第一音频数据和所述第二音频数据进行回声抑制处理;
驱动与第一视联网终端相连的播放设备播放回声抑制处理之后的第二音频数据;
将回声抑制处理之后的第一音频数据发送至视联网服务器,视联网服务器用于按照对第二视联网终端配置的第二下行通信链路发送至第二视联网终端。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,终端之间的通信涉及本端的视联网终端与对端的视联网终端之间的通信;
当第一视联网终端为本端的视联网终端时,第二视联网终端为对端的视联网终端;
当第一视联网终端为对端的视联网终端时,第二视联网终端为本端的视联网终端。
3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述第一音频数据具有对应的第一时间戳、所述第二音频数据具有对应的第二时间戳;
所述采用所述第一音频数据和所述第二音频数据进行回声抑制处理的步骤包括:
判断所述第一时间戳和所述第二时间戳之间的时间差是否在预设的时间范围内;若是,则采用所述第一音频数据和所述第二音频数据进行回声抑制处理。
4.根据权利要求1或2或3所述的方法,其特征在于,所述采用所述第一音频数据和所述第二音频数据进行回声抑制处理的步骤包括:
将所述第一音频数据和所述第二音频数据中相同的部分数据消除,保留不相同的部分数据。
5.根据权利要求1或2或3所述的方法,其特征在于,所述第一多媒体数据还包括第一视频数据,所述方法还包括:
将所述第一视频数据发送至视联网服务器,视联网服务器用于按照对第二视联网终端配置的第二下行通信链路发送至第二视联网终端。
6.根据权利要求1或2或3所述的方法,其特征在于,所述第二多媒体数据还包括第二视频数据;所述方法还包括:
驱动与第一视联网终端相连的播放设备播放第二视频数据。
7.一种基于终端通信的回声抑制装置,其特征在于,所述装置应用于视联网中的第一视联网终端中,包括:
采集模块,用于采集第一多媒体数据;所述第一多媒体数据包括第一音频数据;
接收模块,用于接收视联网服务器按照对第一视联网终端配置的第一下行通信链路发送的,由第二视联网终端采集的第二多媒体数据;所述第二多媒体数据包括第二音频数据;
回声抑制模块,用于采用所述第一音频数据和所述第二音频数据进行回声抑制处理;
音频播放模块,用于驱动与第一视联网终端相连的播放设备播放回声抑制处理之后的第二音频数据;
音频发送模块,用于将回声抑制处理之后的第一音频数据发送至视联网服务器,视联网服务器用于按照对第二视联网终端配置的第二下行通信链路发送至第二视联网终端。
8.根据权利要求7所述的装置,其特征在于,终端之间的通信涉及本端的视联网终端与对端的视联网终端之间的通信;
当第一视联网终端为本端的视联网终端时,第二视联网终端为对端的视联网终端;
当第一视联网终端为对端的视联网终端时,第二视联网终端为本端的视联网终端。
9.根据权利要求8所述的方法,其特征在于,所述第一音频数据具有对应的第一时间戳、所述第二音频数据具有对应的第二时间戳;
所述回声抑制模块包括:
时间戳判断子模块,用于判断所述第一时间戳和所述第二时间戳之间的时间差是否在预设的时间范围内;若是,则处理子模块;
处理子模块,用于采用所述第一音频数据和所述第二音频数据进行回声抑制处理。
10.根据权利要求7或8或9所述的装置,其特征在于,所述回声抑制模块包括:
消除子模块,用于将所述第一音频数据和所述第二音频数据中相同的部分数据消除,保留不相同的部分数据。
11.根据权利要求7或8或9所述的装置,其特征在于,所述第一多媒体数据还包括第一视频数据,所述装置还包括:
视频发送模块,用于将所述第一视频数据发送至视联网服务器,视联网服务器用于按照对第二视联网终端配置的第二下行通信链路发送至第二视联网终端。
12.根据权利要求7或8或9所述的装置,其特征在于,所述第二多媒体数据还包括第二视频数据;所述装置还包括:
视频播放模块,用于驱动与第一视联网终端相连的播放设备播放第二视频数据。
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