一種用于分組聲學(xué)回聲消除的方法與設(shè)備的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明的目的是提供一種用于分組聲學(xué)回聲消除的方法與設(shè)備。回聲消除設(shè)備獲取通話兩端的源語音分組流；確定其每個分組數(shù)據(jù)包所對應(yīng)的傳送方向信息；根據(jù)源語音分組流更新獨立緩沖區(qū)管理器中通話兩端所對應(yīng)的目標分組流；根據(jù)目標分組流中每個分組數(shù)據(jù)包及其對應(yīng)的傳送方向信息，對目標分組流進行PAEC，獲取已消除回聲分組流并將其發(fā)送至通話兩端中的對應(yīng)端。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明實現(xiàn)了雙向分組聲學(xué)回聲消除，成倍地提高PAEC信道的性能，減少了硬件數(shù)量以及相應(yīng)維護成本，同時也減少了呼叫處理和相關(guān)信令開銷，進而不需任何信令支持，提供透明的PAEC功能；而且本發(fā)明還可以利用軟件實現(xiàn)所述獨立緩沖區(qū)管理器，提高了系統(tǒng)處理的靈活性與系統(tǒng)效率。
【專利說明】-種用于分組聲學(xué)回聲消除的方法與設(shè)備

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及通信領(lǐng)域，尤其涉及一種用于分組聲學(xué)回聲消除的技術(shù)。

【背景技術(shù)】
[0002] 移動網(wǎng)絡(luò)中的聲學(xué)回聲是由于手機或者其他免提設(shè)備的設(shè)計不佳，語音接收方 揚聲器發(fā)出的聲音送到接收方麥克風(fēng)(進而送回語音發(fā)送方）而引起的。聲學(xué)回聲消除 (Acoustic Echo Cancellation, AEC)能夠移除通信信號中的回聲。聲學(xué)回聲消除是保證 通信中聲音質(zhì)量的核心性能。
[0003] 在電路交換網(wǎng)絡(luò)中，傳統(tǒng)的AEC技術(shù)在波形域?qū)β晫W(xué)回聲進行移除已經(jīng)做得很 好。然而，在分組網(wǎng)絡(luò)中（例如IP網(wǎng)絡(luò)上的語音，VoIP)，還沒有被認可的用于執(zhí)行AEC的 方式。一些供應(yīng)商（如Broadcom(參考US7333447)，Samsung, 3Com等）發(fā)明了用于分組網(wǎng) 絡(luò)的AEC，但是這類AEC需要先把分組流解碼成模擬或數(shù)字信號（S卩，轉(zhuǎn)換到波形域)，使用 傳統(tǒng)技術(shù)消除信號中的回聲，然后將消除了回聲的信號重新編碼回分組中（即，轉(zhuǎn)換回分組 域)。由于多次的編碼/解碼，導(dǎo)致了聲音質(zhì)量（voicequality，VQ)的下降，從而抵消了編 碼轉(zhuǎn)換免除操作（TranscoderFreeOperation,TrFO)在排除多次編碼和解碼上取得的優(yōu) 勢。此外，由于計算復(fù)雜度和巨大的緩沖需求，傳統(tǒng)的AEC僅支持受限的尾長延遲，因此，傳 統(tǒng)的AEC用于VoIP網(wǎng)絡(luò)時效率很低。
[0004]阿爾卡特-朗訊/貝爾實驗室（Alcatel-Lucent/Bell Labs)發(fā)明了一種真正的 分組域聲學(xué)回聲消除（Packet Acoustic Echo Cancellation,PAEC)技術(shù)，（例如）只需使用 EVRC或EVRC-B分組中描述波形的參數(shù)，就能夠探測抑制分組流中的聲學(xué)回聲。貝爾實驗室 在PAEC領(lǐng)域有3個相關(guān)的專利或?qū)＠暾垼?br> [0005] -US7852792Packet Based Echo Cancellation and Suppression (granted onl2/14/2010)by Binshi Cao et al.
[0006] -US008144862method and Apparatus for the Detection and Suppression of Echo in Packet based Communication Networks Using Frame Energy Estimation(granted on3/27/2012)by Binshi Cao et al.
[0007] -US2009/0168673Method and Apparatus for Detecting and Suppressing Echo in Packet Networks(published on7/2/2009)by Lampros Kalampoukas and Semyon Sosin.
[0008] 在上述專利或?qū)＠暾堉?，通過利用分組的波形描述參數(shù)進行比較與預(yù)測，將參 考流分組與目標流分組在PAEC信道里相對比，從而移除（目標流中的）相似分組(被認定為 回聲)，實現(xiàn)了在分組網(wǎng)絡(luò)中消除/抑制分組聲學(xué)回聲的基本方法。
[0009] 然而，這些專利或?qū)＠暾堉兴峁┑姆椒▋H僅針對單向PAEC，而無法提供雙向 的PAEC。一個語音呼叫涉及兩個或多個通話方，要消除每個通話方產(chǎn)生的回聲，就要部署多 個單向PAEC設(shè)備或者單個PAEC設(shè)備上的多個單向PAEC信道。從分組交換性能以及容量 分析，尤其是在分組交換網(wǎng)內(nèi)部交換場景中，單向PAEC的性能有限，并且可能達不到工業(yè) 質(zhì)量與性能標準。帶有單向分組回聲消除的PAEC產(chǎn)品可能不會很好地滿足分組交換中的 用戶需求。因此，對于實際行業(yè)部署來說，這些單向PAEC方法都具有缺點與限制。
[0010] 例如，圖1展示了一種在US2009/0168673中有所描述的單向分組聲學(xué)回聲消除結(jié) 構(gòu)。一個單向PAEC信道只能分配給一個通話方，它需要區(qū)分語音流的方向是"去到"還是 "來自"該通話方。如果是去到該通話方，該語音流是一個參考流。如果來自該通話方，該語 音流是一個目標流。所述語音流要么作為參考分組處理運行，要么作為目標分組處理運行。 關(guān)鍵是參考流處理部分和目標流處理部分不同時并行運行。
[0011] 這種單向分組聲學(xué)回聲消除方法的明顯的缺點是即使對于單向分組回聲消除，信 道也必須緩沖/管理參考流，也就是說，增加了不必要的緩沖和計算復(fù)雜度。要實現(xiàn)雙向分 組回聲消除，則需提供兩個PAEC信道，并且需要在每個PAEC信道中都考慮額外的參考流相 關(guān)的緩沖/管理設(shè)計以及由此產(chǎn)生的正常/錯誤分組處理。在一個分組交換網(wǎng)內(nèi)部交換場 景中，這無疑是對資源的浪費。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0012] 本發(fā)明的目的是提供一種用于分組聲學(xué)回聲消除的方法與設(shè)備。
[0013] 根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供了一種用于分組聲學(xué)回聲消除的方法，其中，該方法 包括以下步驟：
[0014] a獲取待進行分組聲學(xué)回聲消除的通話兩端的源語音分組流，其中，所述源語音分 組流包含一個或多個分組數(shù)據(jù)包；
[0015] b確定所述源語音分組流中的每個分組數(shù)據(jù)包所對應(yīng)的傳送方向信息；
[0016] c根據(jù)所述源語音分組流，更新獨立緩沖區(qū)管理器中所述通話兩端所對應(yīng)的目標 分組流，其中，所述目標分組流的每個分組數(shù)據(jù)包中包含所述傳送方向信息；
[0017] d根據(jù)所述目標分組流中每個分組數(shù)據(jù)包及其對應(yīng)的傳送方向信息，對所述目標 分組流進行回聲消除，獲取與所述目標分組流相對應(yīng)的已消除回聲分組流；
[0018] e根據(jù)所述已消除回聲分組流所對應(yīng)的傳送方向信息，將所述已消除回聲分組流 發(fā)送至所述通話兩端中的對應(yīng)端。
[0019] 根據(jù)本發(fā)明的另一方面，還提供了一種用于分組聲學(xué)回聲消除的回聲消除設(shè)備， 其中，該設(shè)備包括：
[0020] 獲取裝置，用于獲取待進行分組聲學(xué)回聲消除的通話兩端的源語音分組流，其中， 所述源語音分組流包含一個或多個分組數(shù)據(jù)包；
[0021] 方向確定裝置，用于確定所述源語音分組流中的每個分組數(shù)據(jù)包所對應(yīng)的傳送方 向信息；
[0022] 目標更新裝置，用于根據(jù)所述源語音分組流，更新獨立緩沖區(qū)管理器中所述通話 兩端所對應(yīng)的目標分組流，其中，所述目標分組流的每個分組數(shù)據(jù)包中包含所述傳送方向 信息；
[0023] 消除裝置，用于根據(jù)所述目標分組流中每個分組數(shù)據(jù)包及其對應(yīng)的傳送方向信 息，對所述目標分組流進行回聲消除，獲取與所述目標分組流相對應(yīng)的已消除回聲分組 流；
[0024] 發(fā)送裝置，用于根據(jù)所述已消除回聲分組流所對應(yīng)的傳送方向信息，將所述已消 除回聲分組流發(fā)送至所述通話兩端中的對應(yīng)端。
[0025] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明通過在分組回聲消除設(shè)備中，獲取待進行分組聲學(xué)回聲 消除的通話兩端的源語音分組流，確定所述源語音分組流中的每個分組數(shù)據(jù)包所對應(yīng)的傳 送方向信息，根據(jù)所述源語音分組流，更新獨立緩沖區(qū)管理器中所述通話兩端所對應(yīng)的目 標分組流，根據(jù)所述目標分組流中每個分組數(shù)據(jù)包及其對應(yīng)的傳送方向信息，對所述目標 分組流進行回聲消除，獲取與所述目標分組流相對應(yīng)的已消除回聲分組流，最后根據(jù)所述 已消除回聲分組流所對應(yīng)的傳送方向信息，將所述已消除回聲分組流發(fā)送至所述通話兩端 中的對應(yīng)端；從而實現(xiàn)了雙向分組聲學(xué)回聲消除，成倍地提高PAEC信道的性能，減少了硬 件數(shù)量以及相應(yīng)維護成本，同時也減少了呼叫處理和相關(guān)信令開銷，進而不需任何信令支 持，提供透明的PAEC功能；而且本發(fā)明還可以利用軟件實現(xiàn)所述獨立的緩沖區(qū)管理器，進 而很大地減少回聲消除過程以及緩沖區(qū)存儲空間，提高了系統(tǒng)處理的靈活性，提高了在分 組交換中分組聲學(xué)回聲消除的效率。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0026] 通過閱讀參照以下附圖所作的對非限制性實施例所作的詳細描述，本發(fā)明的其它 特征、目的和優(yōu)點將會變得更明顯：
[0027] 圖1示出根據(jù)本發(fā)明一個方面的一種在US2009/0168673中有所描述的單向分組 聲學(xué)回聲消除結(jié)構(gòu)示意圖；
[0028] 圖2示出根據(jù)本發(fā)明一個方面的一種用于分組聲學(xué)回聲消除的回聲消除設(shè)備示 意圖；
[0029] 圖3示出根據(jù)本發(fā)明一個優(yōu)選實施例的一種用于分組聲學(xué)回聲消除的回聲消除 設(shè)備不意圖；
[0030] 圖4示出根據(jù)本發(fā)明另一個方面的一種用于分組聲學(xué)回聲消除的方法流程圖；
[0031] 圖5示出根據(jù)本發(fā)明一個優(yōu)選實施例的一種用于分組聲學(xué)回聲消除的方法流程 圖；
[0032] 圖6示出根據(jù)本發(fā)明的一個優(yōu)選實施例的一種雙向分組聲學(xué)回聲消除參考示意 圖，其中，每個方向的分組數(shù)據(jù)包都作為另一個方向分組數(shù)據(jù)包的參考；
[0033] 圖7示出根據(jù)本發(fā)明的一個優(yōu)選實施例的一種雙向分組聲學(xué)回聲消除參考示意 圖，其中，每個方向的消除了回聲的分組數(shù)據(jù)包都作為另一個方向的分組數(shù)據(jù)包的參考；
[0034] 圖8示出根據(jù)本發(fā)明的一個優(yōu)選實施例的一種利用回聲消除分組數(shù)據(jù)包作為參 考的雙向分組聲學(xué)回聲消除的緩沖與比較示意圖；
[0035] 圖9示出了根據(jù)本發(fā)明的一個優(yōu)選實施例的一種用于進行分組聲學(xué)回聲消除的 循環(huán)滑動窗口示意圖。
[0036] 附圖中相同或相似的附圖標記代表相同或相似的部件。

【具體實施方式】
[0037] 下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步詳細描述。
[0038] 圖2示出根據(jù)本發(fā)明一個方面的一種用于分組聲學(xué)回聲消除的回聲消除設(shè)備示 意圖；其中，所述回聲消除設(shè)備包括獲取裝置1、方向確定裝置2、目標更新裝置3、消除裝置 4、發(fā)送裝置5。具體地，獲取裝置1獲取待進行分組聲學(xué)回聲消除的通話兩端的源語音分組 流，其中，所述源語音分組流包含一個或多個分組數(shù)據(jù)包；方向確定裝置2確定所述源語音 分組流中的每個分組數(shù)據(jù)包所對應(yīng)的傳送方向信息；目標更新裝置3根據(jù)所述源語音分組 流，更新獨立緩沖區(qū)管理器中所述通話兩端所對應(yīng)的目標分組流，其中，所述目標分組流的 每個分組數(shù)據(jù)包中包含所述傳送方向信息；消除裝置4根據(jù)所述目標分組流中每個分組數(shù) 據(jù)包及其對應(yīng)的傳送方向信息，對所述目標分組流進行回聲消除，獲取與所述目標分組流 相對應(yīng)的已消除回聲分組流；發(fā)送裝置5根據(jù)所述已消除回聲分組流所對應(yīng)的傳送方向信 息，將所述已消除回聲分組流發(fā)送至所述通話兩端中的對應(yīng)端。
[0039] 在此，所述回聲消除設(shè)備包括但不限于能夠按照事先設(shè)定或存儲的指令，自動進 行數(shù)值計算和信息處理的電子硬件設(shè)備或軟件設(shè)備；其中，所述硬件設(shè)備包括但不限于微 處理器、專用集成電路（ASIC)、可編程門陣列（FPGA)、數(shù)字處理器（DSP)、嵌入式設(shè)備等。本 領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)能理解，其他的回聲消除設(shè)備同樣適用于本發(fā)明，也應(yīng)包含在本發(fā)明保護 范圍以內(nèi)，并在此以引用方式包含于此。
[0040] 所述回聲消除設(shè)備可以被應(yīng)用在任何的V0IP網(wǎng)絡(luò)、實時通信網(wǎng)絡(luò)RTC以及LTE/ EPC網(wǎng)絡(luò)中，上述網(wǎng)絡(luò)在當(dāng)前還沒有有效并且公認的分組聲學(xué)回聲消除設(shè)備。
[0041] 上述各裝置之間是持續(xù)不斷工作的，在此，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)理解"持續(xù)"是指上 述各裝置分別實時地，或者按照設(shè)定的或?qū)崟r調(diào)整的工作模式要求，進行通話兩端的源語 音分組流的獲取、傳送方向信息的確定、目標分組流的更新、已消除回聲分組流的獲取、已 消除回聲分組流的發(fā)送等，直至所述回聲消除設(shè)備停止獲取待進行分組聲學(xué)回聲消除的通 話兩端的源語音分組流。
[0042] 獲取裝置1獲取待進行分組聲學(xué)回聲消除的通話兩端的源語音分組流，其中，所 述源語音分組流包含一個或多個分組數(shù)據(jù)包。
[0043] 具體地，所述獲取裝置1從進行通話的通話兩端（以通話端A與通話端B為例)，獲 取待進行分組聲學(xué)回聲消除的通話兩端的源語音分組流；其中，所述源語音分組流包括從 通話端A至通話端B的源語音分組流，也包括從通話端B至通話端A的源語音分組流。其 中，所述源語音分組流中包含一個或多個分組數(shù)據(jù)包（packet)，且所述源語音分組流的分 組數(shù)據(jù)包中可能包含回聲包。
[0044] 方向確定裝置2確定所述源語音分組流中的每個分組數(shù)據(jù)包所對應(yīng)的傳送方向 信息。
[0045] 具體地，所述方向確定裝置2可以根據(jù)所述分組數(shù)據(jù)包的包頭信息，解析出所述 分組數(shù)據(jù)包所對應(yīng)的方向信息，其中，所述包頭信息中的方向信息可以由例如流信息訪問 裝置FlowInformationAccess等根據(jù)所述源語音分組流中的每個分組數(shù)據(jù)包所包含的源 地址信息與目標地址信息進行識別，并在所述分組數(shù)據(jù)包的包頭中為所述分組數(shù)據(jù)包加上 方向標簽，以供所述方向確定裝置2進行解析。
[0046] 或者，優(yōu)選地，所述方向確定裝置2可以直接根據(jù)所述源語音分組流中的每個分 組數(shù)據(jù)包所包含的源地址信息與目標地址信息，確定所述分組數(shù)據(jù)包所對應(yīng)的傳送方向信 肩、。
[0047] 例如，以通話端A與通話端B為例來說明通話兩端，則所述傳送方向信息包括從A 至B或者從B至A，若已知通話端A的地址和/或通話端B的地址，則根據(jù)所述數(shù)據(jù)包的包 頭信息中的源地址和目的地址，可以直接確定所述數(shù)據(jù)包所對應(yīng)的傳送方向信息；
[0048]或者，例如，通過利用預(yù)定的計算函數(shù)，將所述數(shù)據(jù)包的包頭信息中的源地址與目 的地址進行比較，若源地址大于目的地址，則確定所述數(shù)據(jù)包的傳送方向為從A到B，反之， 若源地址小于目的地址，則確定所述數(shù)據(jù)包的傳送方向為從B到A，若存在其他情況，則出 現(xiàn)錯誤，該數(shù)據(jù)包被丟棄。
[0049]目標更新裝置3根據(jù)所述源語音分組流，更新獨立緩沖區(qū)管理器中所述通話兩端 所對應(yīng)的目標分組流，其中，所述目標分組流的每個分組數(shù)據(jù)包中包含所述傳送方向信息。
[0050]具體地，所述目標更新裝置3根據(jù)所述源語音分組流，通過將所述源語音分組流 發(fā)送至獨立緩沖區(qū)管理器，從而利用所述源語音分組流對獨立緩沖區(qū)管理器中的目標分組 流進行更新，其中，由于源語音分組流是待進行分組聲學(xué)回聲消除的通話兩端的語音分組 流，因此，所述目標分組流中也包括對應(yīng)于所述通話兩端的語音分組流。在此，由于所述方 向確定裝置2確定了所述源語音分組流中的每個分組數(shù)據(jù)包所對應(yīng)的傳送方向信息，因此 所述目標分組流中的每個分組數(shù)據(jù)包也包含所對應(yīng)的傳送方向信息。
[0051]其中，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)能理解，所述獨立緩沖區(qū)管理器可以由FPGA等硬件實 現(xiàn)，也可以由軟件實現(xiàn)。
[0052]消除裝置4根據(jù)所述目標分組流中每個分組數(shù)據(jù)包及其對應(yīng)的傳送方向信息，對 所述目標分組流進行回聲消除，獲取與所述目標分組流相對應(yīng)的已消除回聲分組流。
[0053] 具體地，所述消除裝置4獲取與所述獨立緩沖區(qū)管理器中所述通話兩端所對應(yīng)的 目標分組流，并獲取與所述目標分組流相對應(yīng)的進行分組聲學(xué)回聲消除后的不包含回聲包 的語音分組流，將所述不包含回聲包的語音分組流作為參考分組流；所述消除裝置4根據(jù) 所述目標分組流與所述參考分組流中的每個分組數(shù)據(jù)包所對應(yīng)的傳送方向信息，將不同方 向的所述目標分組流與所述參考分組流進行對比，例如，將從A端至B端的目標分組流與從 B端至A端的參考分組流進行對比，或者將從B端至A端的目標分組流與從A端至B端的參 考分組流進行對比，基于分組聲學(xué)回聲消除算法（PAEC算法)，將所述目標分組流與所述參 考分組流進行對比，從而檢測所述目標分組流中是否包含回聲包，若包含回聲包，則通過刪 除所述回聲包或者利用替換包對所檢測出的回聲包進行替換等方式對所述目標分組流進 行回聲消除。
[0054]在此，當(dāng)利用替換包對所檢測出的回聲包進行替換，以獲得與所述目標分組流相 對應(yīng)的已消除回聲分組流時，其中，所述替換包包括但不限于噪聲包(例如，包含一定類型 的噪聲的分組，例如白噪聲、舒適噪聲等)、無聲包(例如，空分組)、在目標分組流中最后緩 存的八分之一速率分組等，及其混合。
[0055]在此，所述參考分組流中的每個分組數(shù)據(jù)包所對應(yīng)的傳送方向信息的確定方法， 與確定所述源語音分組流中的每個分組數(shù)據(jù)包所對應(yīng)的傳送方向信息的方法相同或相似， 故在此不再贅述，并通過引用的方式包含于此。
[0056]或者，優(yōu)選地，所述消除裝置4可以根據(jù)所述目標分組流中每個分組數(shù)據(jù)包及其 對應(yīng)的傳送方向信息，并結(jié)合所述目標分組流中與所述傳送方向信息相對應(yīng)的分組數(shù)據(jù) 包，對所述目標分組流進行回聲消除，獲取與所述目標分組流相對應(yīng)的已消除回聲分組流。
[0057] 具體地，所述消除裝置4獲取與所述獨立緩沖區(qū)管理器中所述通話兩端所對應(yīng)的 目標分組流，根據(jù)所述目標分組流中每個分組數(shù)據(jù)包及其對應(yīng)的傳送方向信息，確定對應(yīng) 于不同的傳送方向信息的兩條目標分組流，在此，所述不同的傳送方向信息以從A端到B端、從B端到A端為例；所述消除裝置4將不同方向的目標分組流進行對比，對所述目標分 組流進行回聲消除，例如，當(dāng)所述消除裝置4消除從A端到B端的目標分組流時，則以從B 端至A端的目標分組流作為從A端到B端的目標分組流的參考分組流，反之亦然；從而基于 分組聲學(xué)回聲消除算法（PAEC算法)，將所述目標分組流與所述參考分組流進行對比，從而 檢測所述目標分組流中是否包含回聲包，若包含回聲包，則通過刪除所述回聲包或者利用 替換包對所檢測出的回聲包進行替換等方式對所述目標分組流進行回聲消除。
[0058] 例如，圖6示出根據(jù)本發(fā)明的一個優(yōu)選實施例的一種雙向分組聲學(xué)回聲消除參考 示意圖，其中，每個方向的分組數(shù)據(jù)包都作為另一個方向分組數(shù)據(jù)包的參考。
[0059] 具體地，RTP解析器將從A端和/或B端來的源語音分組流全部發(fā)送到數(shù)據(jù)包處 理中，在獨立緩沖區(qū)管理器中緩沖所述源語音分組流，并將所述源語音分組流作為目標分 組流。在此，RTP解析器所發(fā)送的源語音分組流中包括所述源語音分組流的分組數(shù)據(jù)包的 負載與包頭，所述分組數(shù)據(jù)包的包頭中包含所述源語音分組流中的每個分組數(shù)據(jù)包所對應(yīng) 的傳送方向信息。其中，從A端發(fā)送來的源語音分組流中或者帶有B端回聲、或者不包含回 聲，從B端發(fā)送來的源語音分組流中或者帶有A端回聲、或者不包含回聲。由于所述目標分 組流是通過緩存所述源語音分組流所確定，因此，若所述源語音分組流中包含回聲，則所述 目標分組流中也包含相應(yīng)的回聲；若所述源語音分組中不包含回聲，則所述目標分組流中 也不包含相應(yīng)的回聲。
[0060] 在所述PAEC算法模塊中，所述獨立緩沖區(qū)管理器中一個方向的目標分組流，以所 述獨立緩沖區(qū)管理器中預(yù)先存儲的另一方向的目標分組流作為參考分組流，從而進行對 t匕，以確定不同方向的所述目標分組流中是否具有回聲包。
[0061] 若所述目標分組流中存在回聲包，則所述PAEC算法模塊對其進行分組聲學(xué)回聲 消除計算，將消除回聲后的已消除回聲分組流分別發(fā)送至A端與B端。
[0062] 發(fā)送裝置5根據(jù)所述已消除回聲分組流所對應(yīng)的傳送方向信息，將所述已消除回 聲分組流發(fā)送至所述通話兩端中的對應(yīng)端。
[0063] 具體地，所述發(fā)送裝置5根據(jù)所述已消除回聲分組流所對應(yīng)的傳送方向信息，例 如根據(jù)所述已消除回聲分組流的目的地址信息，或者根據(jù)所述傳送方向信息中相對應(yīng)的通 話端信息，將所述已消除回聲分組流發(fā)送至與所述已消除回聲分組流的源端所對應(yīng)的對應(yīng) 端。
[0064] 例如，若所述已消除回聲分組流所對應(yīng)的傳送方向信息為A端至B端，則將所述已 消除回聲分組流發(fā)送至B端，在此，B端為A端的對應(yīng)端。
[0065] 從而，本發(fā)明實現(xiàn)了一種雙向分組聲學(xué)回聲消除方法，該方法：
[0066]-減少硬件數(shù)量以及相應(yīng)維護成本：與單向PAEC相比，雙向PAEC硬件需求減半并 節(jié)約了相關(guān)的維護，而且，由于可以利用軟件方式實現(xiàn)獨立緩沖區(qū)管理器，因此進一步減少 了硬件數(shù)量，便于管理與控制；
[0067]-減少了呼叫處理與信令開銷：對于基本通話來說只需要分配一個PAEC信道；
[0068] -實現(xiàn)沒有任何信令支持的隱式/透明的PAEC:在分組語音(傳送）路徑中的網(wǎng)關(guān) 能夠整合雙向PAEC，以為A端和B端提供隱式/透明的PAEC。
[0069] 圖3示出根據(jù)本發(fā)明一個優(yōu)選實施例的一種用于分組聲學(xué)回聲消除的回聲消除 設(shè)備示意圖；其中，所述回聲消除設(shè)備包括獲取裝置r、方向確定裝置2'、目標更新裝置 3'、消除裝置4'、發(fā)送裝置5'、參考更新裝置6'，所述消除裝置4'包括回聲確定單元41'、 回聲消除單元42'。具體地，獲取裝置1'獲取待進行分組聲學(xué)回聲消除的通話兩端的源語 音分組流，其中，所述源語音分組流包含一個或多個分組數(shù)據(jù)包；方向確定裝置2'確定所 述源語音分組流中的每個分組數(shù)據(jù)包所對應(yīng)的傳送方向信息；目標更新裝置3'根據(jù)所述 源語音分組流，更新獨立緩沖區(qū)管理器中所述通話兩端所對應(yīng)的目標分組流，其中，所述目 標分組流的每個分組數(shù)據(jù)包中包含所述傳送方向信息；參考更新裝置6'根據(jù)所述已消除 回聲分組流，建立或更新與所述目標分組流相對應(yīng)的參考分組流；回聲確定單元41'根據(jù) 所述目標分組流中每個分組數(shù)據(jù)包及其對應(yīng)的傳送方向信息，并結(jié)合所述參考分組流中的 分組數(shù)據(jù)包，確定所述目標分組流中是否包含回聲包；當(dāng)所述目標分組流中包含回聲包，回 聲消除單元42'對所述目標分組流進行回聲消除，獲取與所述目標分組流相對應(yīng)的已消除 回聲分組流；發(fā)送裝置5'根據(jù)所述已消除回聲分組流所對應(yīng)的傳送方向信息，將所述已消 除回聲分組流發(fā)送至所述通話兩端中的對應(yīng)端。
[0070]其中，所述回聲消除設(shè)備的獲取裝置1'、方向確定裝置2'、目標更新裝置3'、發(fā)送 裝置5'與圖2所示對應(yīng)裝置相同或基本相同，故此處不再贅述，并通過引用的方式包含于 此。
[0071] 上述各裝置之間是持續(xù)不斷工作的，在此，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)理解"持續(xù)"是指上 述各裝置分別實時地，或者按照設(shè)定的或?qū)崟r調(diào)整的工作模式要求，進行通話兩端的源語 音分組流的獲取、傳送方向信息的確定、目標分組流的更新、參考分組流的建立或更新、是 否包含回聲包的確定、已消除回聲分組流的獲取、已消除回聲分組流的發(fā)送等，直至所述回 聲消除設(shè)備停止獲取待進行分組聲學(xué)回聲消除的通話兩端的源語音分組流。
[0072] 參考更新裝置6'根據(jù)所述已消除回聲分組流，建立或更新與所述目標分組流相對 應(yīng)的參考分組流。
[0073] 具體地，所述參考更新裝置6'可以與所述消除裝置4'相交互，以獲取所述已消除 回聲分組流；然后，所述參考更新裝置6'根據(jù)所述已消除回聲分組流，在所述獨立緩沖區(qū) 管理器中建立或更新與所述目標分組流相對應(yīng)的參考分組流；即，若所述獨立緩沖區(qū)管理 器中尚未包含參考分組流，則根據(jù)所述已消除回聲分組流，建立與所述目標分組流相對應(yīng) 的參考分組流，若所述獨立緩沖區(qū)管理器中包含參考分組流，則根據(jù)所述已消除回聲分組 流，更新與所述目標分組流相對應(yīng)的參考分組流。
[0074] 回聲確定單元41'根據(jù)所述目標分組流中每個分組數(shù)據(jù)包及其對應(yīng)的傳送方向信 息，并結(jié)合所述參考分組流中的分組數(shù)據(jù)包，確定所述目標分組流中是否包含回聲包。
[0075] 具體地，所述回聲確定單元41'根據(jù)所述目標分組流與所述參考分組流中的每個 分組數(shù)據(jù)包所對應(yīng)的傳送方向信息，將不同方向的所述目標分組流與所述參考分組流進行 對比，例如，將從A端至B端的帶有回聲的目標分組流與從B端至A端的消除了回聲的參考 分組流進行對比，或者將從B端至A端的帶有回聲的目標分組流與從A端至B端的消除了 回聲的參考分組流進行對比，基于分組聲學(xué)回聲消除算法（PAEC算法)，檢測所述目標分組 流中是否包含回聲包。
[0076]在此，所述參考分組流中的每個分組數(shù)據(jù)包所對應(yīng)的傳送方向信息的確定方法， 與確定所述源語音分組流中的每個分組數(shù)據(jù)包所對應(yīng)的傳送方向信息的方法相同或相似， 故在此不再贅述，并通過引用的方式包含于此。
[0077]優(yōu)選地，所述回聲確定單元41'可以根據(jù)所述參考分組流，結(jié)合與所述目標分組流 與所述參考分組流中的每個分組數(shù)據(jù)包所對應(yīng)的傳送方向信息，以及與所述目標分組流與 所述參考分組流中相對應(yīng)的多個相連續(xù)的分組數(shù)據(jù)包所對應(yīng)的能量層級信息，確定所述目 標分組流中是否包含回聲包。
[0078]例如，所述回聲確定單元41'根據(jù)所述參考分組流，結(jié)合與所述目標分組流與所述 參考分組流中的每個分組數(shù)據(jù)包所對應(yīng)的傳送方向信息，將目標分組流與在另一方向上預(yù) 先存儲的參考分組流進行比較，檢測所述目標分組流與參考分組流中相對應(yīng)的多個相連續(xù) 的分組數(shù)據(jù)包中，是否具有相似的數(shù)據(jù)包；然后，所述回聲確定單元41'可進一步結(jié)合所述 目標分組流與所述參考分組流中所對應(yīng)的多個相連續(xù)的分組數(shù)據(jù)包相對應(yīng)的能量層級信 息（即各類增益（gain)信息)，判斷在所述目標分組流中的相似的數(shù)據(jù)包是否存在衰減，即 能量層級信息低于對應(yīng)的所述參考分組流的能量層級信息；若存在，則證明所述相似的數(shù) 據(jù)包為回聲包，則所述目標分組流中包含回聲包。
[0079]這是由于在回聲中，回聲能量一般比原話音會有一定程度的衰減，從而將能量層 級比較作為檢測回聲包的輔助條件。
[0080]當(dāng)所述目標分組流中包含回聲包，回聲消除單元42'對所述目標分組流進行回聲 消除，獲取與所述目標分組流相對應(yīng)的已消除回聲分組流。
[0081]具體地，若所述目標分組流中包含回聲包，則回聲消除單元42'通過刪除所述回聲 包或者利用替換包對所檢測出的回聲包進行替換等方式對所述目標分組流進行回聲消除。 [0082]在此，優(yōu)選地，當(dāng)利用替換包對所檢測出的回聲包進行替換，以獲得與所述目標分 組流相對應(yīng)的已消除回聲分組流時，其中，所述替換包包括但不限于噪聲包(例如，包含一 定類型的噪聲的分組，例如白噪聲、舒適噪聲等)、無聲包(例如，空分組)、在目標分組流中 最后緩存的八分之一速率分組等，及其混合。
[0083]在此，當(dāng)利用帶有給定負載的替換包時，需要相應(yīng)地修改RTP頭和其他長度相關(guān) 字段和校驗，例如，修改平臺特定頭、IP頭、m)P頭、RTP頭。
[0084]例如，圖7示出根據(jù)本發(fā)明的一個優(yōu)選實施例的一種雙向分組聲學(xué)回聲消除參考 示意圖，其中，每個方向的消除了回聲的分組數(shù)據(jù)包都作為另一個方向的分組數(shù)據(jù)包的參 考。
[0085] 具體地，RTP解析器將從A端和/或B端來的源語音分組流全部發(fā)送到數(shù)據(jù)包處 理中，在獨立緩沖區(qū)管理器中緩沖所述源語音分組流，并將所述源語音分組流作為目標分 組流。在此，RTP解析器所發(fā)送的源語音分組流中包括所述源語音分組流的分組數(shù)據(jù)包的 負載與包頭，所述分組數(shù)據(jù)包的包頭中包含所述源語音分組流中的每個分組數(shù)據(jù)包所對應(yīng) 的傳送方向信息。其中，從A端發(fā)送來的源語音分組流中或者帶有B端回聲、或者不包含回 聲，從B端發(fā)送來的源語音分組流中或者帶有A端回聲、或者不包含回聲。由于所述目標分 組流是通過緩存所述源語音分組流所確定，因此，若所述源語音分組流中包含回聲，則所述 目標分組流中也包含相應(yīng)的回聲；若所述源語音分組中不包含回聲，則所述目標分組流中 也不包含相應(yīng)的回聲。
[0086]所述獨立緩沖區(qū)管理器與所述PAEC算法模塊相交互，以獲取所述PAEC算法模塊 所確定的已消除回聲分組流，并將所述已消除回聲分組流緩沖至所述獨立緩沖區(qū)管理器， 以作為所述參考分組流。
[0087] 在此，所述目標分組流與所述參考分組流中的每個分組數(shù)據(jù)包都包含其所對應(yīng)的 傳送方向信息。
[0088] 在所述PAEC算法模塊中，所述獨立緩沖區(qū)管理器中一個方向的目標分組流，與所 述獨立緩沖區(qū)管理器中預(yù)先存儲的另一方向的參考分組流進行對比，如圖8所示，目標分 組流中數(shù)據(jù)包集合(數(shù)據(jù)包j至數(shù)據(jù)包j+M，即B端至A端方向的目標分組流）分別與參考 分組流中對應(yīng)的集合1、集合2、…、集合K(即A端至B端的語音分組流，以用于進行B端 至A端方向的參考)進行對比，目標分組流中數(shù)據(jù)包集合(數(shù)據(jù)包i至數(shù)據(jù)包i+N，即A端至 B端方向的目標分組流）分別與參考分組流中對應(yīng)的集合1、集合2、…、集合Q(即B端至 A端的語音分組流，以用于進行A端至B端方向的參考）進行對比，以確定不同方向的所述 目標分組流中是否具有回聲包。其中，所述參考分組流中不再包含對應(yīng)的回聲包，屬于已消 除回聲分組流。
[0089] 若所述目標分組流中存在回聲包，則所述PAEC算法模塊對其進行分組聲學(xué)回聲 消除計算，將消除回聲后的已消除回聲分組流分別發(fā)送至A端與B端。
[0090] 在此，用于對于A端與B端的回聲幀的比較與移除算法如下所示：
[0091] 具體地，在圖8中，"N+1"是用于方向A到B的目標窗口大小，"N+Q"是對應(yīng)的參考 窗口大小。"Q"通過根據(jù)B端的回聲路徑延遲所決定。表示從A到B的目標緩沖區(qū)中 的N+l(i,i+1,…，i+N)個分組、以及從A到B的參考緩沖區(qū)中的N+l(q，q+l,…，q+N)個 分組的對比結(jié)果。在此，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)能理解，所述用于作為目標分組流A到B的參考 分組流的傳送方向信息應(yīng)為從B到a。eiAq(q=q，q+1，…，q+Q-1)的最小值將會與最小閾 值eTH相比較，以確定是否存在回聲。

【權(quán)利要求】
1. 一種用于分組聲學(xué)回聲消除的方法，其中，該方法包括w下步驟： a獲取待進行分組聲學(xué)回聲消除的通話兩端的源語音分組流，其中，所述源語音分組流 包含一個或多個分組數(shù)據(jù)包； b確定所述源語音分組流中的每個分組數(shù)據(jù)包所對應(yīng)的傳送方向信息； C根據(jù)所述源語音分組流，更新獨立緩沖區(qū)管理器中所述通話兩端所對應(yīng)的目標分組 流，其中，所述目標分組流的每個分組數(shù)據(jù)包中包含所述傳送方向信息； d根據(jù)所述目標分組流中每個分組數(shù)據(jù)包及其對應(yīng)的傳送方向信息，對所述目標分組 流進行回聲消除，獲取與所述目標分組流相對應(yīng)的已消除回聲分組流； e根據(jù)所述已消除回聲分組流所對應(yīng)的傳送方向信息，將所述已消除回聲分組流發(fā)送 至所述通話兩端中的對應(yīng)端。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述步驟b包括： -根據(jù)所述源語音分組流中的每個分組數(shù)據(jù)包所包含的源地址信息與目標地址信息， 確定所述分組數(shù)據(jù)包所對應(yīng)的傳送方向信息。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其中，所述步驟d包括： -根據(jù)所述目標分組流中每個分組數(shù)據(jù)包及其對應(yīng)的傳送方向信息，并結(jié)合所述目標 分組流中與所述傳送方向信息相對應(yīng)的分組數(shù)據(jù)包，對所述目標分組流進行回聲消除，獲 取與所述目標分組流相對應(yīng)的已消除回聲分組流。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其中，該方法還包括： -根據(jù)所述已消除回聲分組流，建立或更新與所述目標分組流相對應(yīng)的參考分組流； 其中，所述步驟d包括： dl根據(jù)所述目標分組流中每個分組數(shù)據(jù)包及其對應(yīng)的傳送方向信息，并結(jié)合所述參考 分組流中的分組數(shù)據(jù)包，確定所述目標分組流中是否包含回聲包； d2當(dāng)所述目標分組流中包含回聲包，對所述目標分組流進行回聲消除，獲取與所述目 標分組流相對應(yīng)的已消除回聲分組流。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其中，所述步驟dl包括： -根據(jù)所述目標分組流中每個分組數(shù)據(jù)包及其對應(yīng)的傳送方向信息，并結(jié)合所述參考 分組流中的分組數(shù)據(jù)包，根據(jù)循環(huán)滑動窗口，確定所述目標分組流中是否包含回聲包。
6. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其中，所述步驟dl包括： -根據(jù)所述參考分組流，結(jié)合與所述目標分組流與所述參考分組流中的每個分組數(shù)據(jù) 包所對應(yīng)的傳送方向信息，W及與所述目標分組流與所述參考分組流中相對應(yīng)的多個相連 續(xù)的分組數(shù)據(jù)包所對應(yīng)的能量層級信息，確定所述目標分組流中是否包含回聲包。
7. 根據(jù)權(quán)利要求4至6中任一項所述的方法，其中，所述步驟d2包括： -當(dāng)所述目標分組流中包含回聲包，利用替換數(shù)據(jù)包，對所述目標分組流進行回聲消 除，獲取與所述目標分組流相對應(yīng)的已消除回聲分組流。
8. -種用于分組聲學(xué)回聲消除的回聲消除設(shè)備，其中，該設(shè)備包括： 獲取裝置，用于獲取待進行分組聲學(xué)回聲消除的通話兩端的源語音分組流，其中，所述 源語音分組流包含一個或多個分組數(shù)據(jù)包； 方向確定裝置，用于確定所述源語音分組流中的每個分組數(shù)據(jù)包所對應(yīng)的傳送方向信 息； 目標更新裝置，用于根據(jù)所述源語音分組流，更新獨立緩沖區(qū)管理器中所述通話兩 端所對應(yīng)的目標分組流，其中，所述目標分組流的每個分組數(shù)據(jù)包中包含所述傳送方向信 息； 消除裝置，用于根據(jù)所述目標分組流中每個分組數(shù)據(jù)包及其對應(yīng)的傳送方向信息，對 所述目標分組流進行回聲消除，獲取與所述目標分組流相對應(yīng)的已消除回聲分組流； 發(fā)送裝置，用于根據(jù)所述已消除回聲分組流所對應(yīng)的傳送方向信息，將所述已消除回 聲分組流發(fā)送至所述通話兩端中的對應(yīng)端。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的回聲消除設(shè)備，其中，所述方向確定裝置用于： -根據(jù)所述源語音分組流中的每個分組數(shù)據(jù)包所包含的源地址信息與目標地址信息， 確定所述分組數(shù)據(jù)包所對應(yīng)的傳送方向信息。
10. 根據(jù)權(quán)利要求8或9所述的回聲消除設(shè)備，其中，所述消除裝置用于： -根據(jù)所述目標分組流中每個分組數(shù)據(jù)包及其對應(yīng)的傳送方向信息，并結(jié)合所述目標 分組流中與所述傳送方向信息相對應(yīng)的分組數(shù)據(jù)包，對所述目標分組流進行回聲消除，獲 取與所述目標分組流相對應(yīng)的已消除回聲分組流。
11. 根據(jù)權(quán)利要求8或9所述的回聲消除設(shè)備，其中，該設(shè)備還包括： 參考更新裝置，用于根據(jù)所述已消除回聲分組流，建立或更新與所述目標分組流相對 應(yīng)的參考分組流； 其中，所述消除裝置包括： 回聲確定單元，用于根據(jù)所述目標分組流中每個分組數(shù)據(jù)包及其對應(yīng)的傳送方向信 息，并結(jié)合所述參考分組流中的分組數(shù)據(jù)包，確定所述目標分組流中是否包含回聲包； 回聲消除單元，用于當(dāng)所述目標分組流中包含回聲包，對所述目標分組流進行回聲消 除，獲取與所述目標分組流相對應(yīng)的已消除回聲分組流。
12. 根據(jù)權(quán)利要求11所述的回聲消除設(shè)備，其中，所述回聲確定單元用于： -根據(jù)所述目標分組流中每個分組數(shù)據(jù)包及其對應(yīng)的傳送方向信息，并結(jié)合所述參考 分組流中的分組數(shù)據(jù)包，根據(jù)循環(huán)滑動窗口，確定所述目標分組流中是否包含回聲包。
13. 根據(jù)權(quán)利要求11所述的回聲消除設(shè)備，其中，所述回聲確定單元用于： -根據(jù)所述參考分組流，結(jié)合與所述目標分組流與所述參考分組流中的每個分組數(shù)據(jù) 包所對應(yīng)的傳送方向信息，W及與所述目標分組流與所述參考分組流中相對應(yīng)的多個相連 續(xù)的分組數(shù)據(jù)包所對應(yīng)的能量層級信息，確定所述目標分組流中是否包含回聲包。
14. 根據(jù)權(quán)利要求11至13中任一項所述的回聲消除設(shè)備，其中，所述回聲消除單元用 于： -當(dāng)所述目標分組流中包含回聲包，利用替換數(shù)據(jù)包，對所述目標分組流進行回聲消 除，獲取與所述目標分組流相對應(yīng)的已消除回聲分組流。
【文檔編號】H04L29/06GK104468470SQ201310419118
【公開日】2015年3月25日 申請日期:2013年9月13日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月13日
【發(fā)明者】李舟洲, 蔡亦鋼 申請人:阿爾卡特朗訊