一种用于分组声学回声消除的方法与设备技术

本发明专利技术的目的是提供一种用于分组声学回声消除的方法与设备。回声消除设备获取待进行PAEC的通话两端的源语音分组流；根据源语音分组流，更新目标缓冲区中对应通话两端的目标分组流；根据对应参考缓冲区中对应所述通话两端的参考分组流，结合目标分组流与参考分组流中的每个分组数据包所对应的传送方向信息，对所述目标分组流进行PAEC，以获得已消除回声分组流并将其发送至通话两端中的对应端。与现有技术相比，本发明专利技术实现了双向分组声学回声消除，成倍地提高PAEC信道的性能，减少了硬件数量以及相应维护成本，同时也减少了呼叫处理和相关信令开销，进而不需任何信令支持，提供透明的PAEC功能。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及通信领域，尤其涉及一种用于分组声学回声消除的技术。
技术介绍
移动网络中的声学回声是由于手机或者其他免提设备的设计不佳，语音接收方扬声器发出的声音送到接收方麦克风（进而送回语音发送方）而引起的。声学回声消除（Acoustic Echo Cancellation，AEC）能够移除通信信号中的回声。声学回声消除是保证通信中声音质量的核心性能。在电路交换网络中，传统的AEC技术在波形域对声学回声进行移除已经做得很好。然而，在分组网络中（例如IP网络上的语音，VoIP），还没有被认可的用于执行AEC的方式。一些供应商（如Broadcom（参考US7333447）,Samsung,3Com等）专利技术了用于分组网络的AEC，但是这类AEC需要先把分组流解码成模拟或数字信号（即，转换到波形域），使用传统技术消除信号中的回声，然后将消除了回声的信号重新编码回分组中（即，转换回分组域）。由于多次的编码/解码，导致了声音质量（voice quality，VQ）的下降，从而抵消了编码转换免除操作（Transcoder Free Operation，TrFO）在排除多次编码和解码上取得的优势。此外，由于计算复杂度和巨大的缓冲需求，传统的AEC仅支持受限的尾长延迟，因此，传统的AEC用于VoIP网络时效率很低。阿尔卡特-朗讯/贝尔实验室（Alcatel-Lucent/Bell Labs）专利技术了一种真正的分组域声学回声消除（Packet Acoustic Echo Cancellation，PAEC）技术，（例如）只需使用EVRC或EVRC-B分组中描述波形的参数，就能够探测抑制分组流中的声学回声。贝尔实验室在PAEC领域有3个相关的专利或专利申请：-US7852792Packet Based Echo Cancellation and Suppression(granted on12/14/2010)by Binshi Cao et al.-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.-US2009/0168673Method and Apparatus for Detecting and Suppressing Echo in Packet Networks(published on7/2/2009)by Lampros Kalampoukas and Semyon Sosin.在上述专利或专利申请中，通过利用分组的波形描述参数进行比较与预测，将参考流分组与目标流分组在PAEC信道里相对比，从而移除（目标流中的）相似分组（被认定为回声），实现了在分组网络中消除/抑制分组声学回声的基本方法。然而，这些专利或专利申请中所提供的方法仅仅针对单向PAEC，而无法提供双向的PAEC。一个语音呼叫涉及两个或多个通话方，要消除每个通话方产生的回声，就要部署多个单向PAEC设备或者单个PAEC设备上的多个单向PAEC信道。从分组交换性能以及容量分析，尤其是在分组交换网内部交换场景中，单向PAEC的性能有限，并且可能达不到工业质量与性能标准。带有单向分组回声消除的PAEC产品可能不会很好地满足分组交换中的用户需求。因此，对于实际行业部署来说，这些单向PAEC方法都具有缺点与限制。例如，图1展示了一种在US2009/0168673中有所描述的单向分组声学回声消除结构。一个单向PAEC信道只能分配给一个通话方,它需要区分语音流的方向是“去到”还是“来自”该通话方。如果是去到该通话方，该语音流是一个参考流。如果来自该通话方，该语音流是一个目标流。所述语音流要么作为参考分组处理运行，要么作为目标分组处理运行。关键是参考流处理部分和目标流处理部分不同时并行运行。这种单向分组声学回声消除方法的明显的缺点是效率低成本高。虽然拥有参考分组处理模块可以缓冲另一方向的语音流，但它与目标分组处理模块并不并行运行，也不消除参考分组中的回声。要实现双向分组回声消除，仍需提供两个PAEC信道以及加倍的信令和管理维护开销。在一个分组交换网内部交换场景中，这无疑是对资源的浪费。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种用于分组声学回声消除的方法与设备。根据本专利技术的一个方面，提供了一种用于分组声学回声消除的方法，其中，该方法包括以下步骤：a获取待进行分组声学回声消除的通话两端的源语音分组流，其中，所述源语音分组流包含一个或多个分组数据包；b根据所述源语音分组流，更新目标缓冲区中对应所述通话两端的目标分组流，其中，所述目标分组流包含所述目标分组流中的每个分组数据包所对应的传送方向信息；c根据对应参考缓冲区中对应所述通话两端的参考分组流，结合所述目标分组流与所述参考分组流中的每个分组数据包所对应的传送方向信息，对所述目标分组流进行回声消除，以获得与所述目标分组流相对应的已消除回声分组流；d根据所述已消除回声分组流所对应的传送方向信息，将所述已消除回声分组流发送至所述通话两端中的对应端。根据本专利技术的另一方面，还提供了一种用于分组声学回声消除的回声消除设备，其中，该设备包括：获取装置，用于获取待进行分组声学回声消除的通话两端的源语音分组流，其中，所述源语音分组流包含一个或多个分组数据包；目标更新装置，用于根据所述源语音分组流，更新目标缓冲区中对应所述通话两端的目标分组流，其中，所述目标分组流包含所述目标分组流中的每个分组数据包所对应的传送方向信息；消除装置，用于根据对应参考缓冲区中对应所述通话两端的参考分组流，结合所述目标分组流与所述参考分组流中的每个分组数据包所对应的传送方向信息，对所述目标分组流进行回声消除，以获得与所述目标分组流相对应的已消除回声分组流；发送装置，用于根据所述已消除回声分组流所对应的传送方向信息，将所述已消除回声分组流发送至所述通话两端中的对应端。与现有技术相比，本专利技术通过在回声消除设备中获取待进行分组声学回声消除的通话两端的源语音分组流，根据所述源语音分组流，更新目标缓冲区中对应所述通话两端的目标分本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于分组声学回声消除的方法，其中，该方法包括以下步骤：a获取待进行分组声学回声消除的通话两端的源语音分组流，其中，所述源语音分组流包含一个或多个分组数据包；b根据所述源语音分组流，更新目标缓冲区中对应所述通话两端的目标分组流，其中，所述目标分组流包含所述目标分组流中的每个分组数据包所对应的传送方向信息；c根据对应参考缓冲区中对应所述通话两端的参考分组流，结合所述目标分组流与所述参考分组流中的每个分组数据包所对应的传送方向信息，对所述目标分组流进行回声消除，以获得与所述目标分组流相对应的已消除回声分组流；d根据所述已消除回声分组流所对应的传送方向信息，将所述已消除回声分组流发送至所述通话两端中的对应端。

【技术特征摘要】
1.一种用于分组声学回声消除的方法，其中，该方法包括以下步
骤：
a获取待进行分组声学回声消除的通话两端的源语音分组流，其中，
所述源语音分组流包含一个或多个分组数据包；
b根据所述源语音分组流，更新目标缓冲区中对应所述通话两端的
目标分组流，其中，所述目标分组流包含所述目标分组流中的每个分组
数据包所对应的传送方向信息；
c根据对应参考缓冲区中对应所述通话两端的参考分组流，结合所
述目标分组流与所述参考分组流中的每个分组数据包所对应的传送方
向信息，对所述目标分组流进行回声消除，以获得与所述目标分组流相
对应的已消除回声分组流；
d根据所述已消除回声分组流所对应的传送方向信息，将所述已消
除回声分组流发送至所述通话两端中的对应端。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述步骤b包括以下任一项：
-根据所述源语音分组流，确定所述源语音分组流中的每个分组数
据包所对应的传送方向信息；根据所述源语音分组流，结合所述源语音
分组流中的分组数据包的传送方向信息，更新目标缓冲区中对应所述通
话两端的目标分组流；
-根据所述源语音分组流，更新目标缓冲区中对应所述通话两端的
目标分组流；根据所述目标分组流，确定所述目标分组流中的每个分组
数据包所对应的传送方向信息。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其中，该方法还包括：
-根据所述已消除回声分组流，更新所述参考缓冲区中的参考分组
流。
4.根据权利要求1所述的方法，其中，所述步骤b包括：
-将所述源语音分组流分别发送至所述目标缓冲区与参考缓冲区，

\t以更新所述标缓冲区中对应所述通话两端的目标分组流，以及所述参考
缓冲区中对应所述通话两端的参考分组流，其中，所述目标分组流包含
所述目标分组流中的每个分组数据包所对应的传送方向信息，所述参考
分组流包含所述参考分组流中的每个分组数据包所对应的传送方向信
息。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其中，所述步骤c包
括：
c1根据对应参考缓冲区中对应所述通话两端的参考分组流，结合所
述目标分组流与所述参考分组流中的每个分组数据包所对应的传送方
向信息，确定所述目标分组流中是否包含回声包；
c2当所述目标分组流中包含回声包，对所述目标分组流进行回声消
除，以获得与所述目标分组流相对应的已消除回声分组流。
6.根据权利要求5所述的方法，其中，所述步骤c1包括：
-根据对应参考缓冲区中对应所述通话两端的参考分组流，结合所
述目标分组流与所述参考分组流中的每个分组数据包所对应的传送方
向信息，以及与所述目标分组流与所述参考分组流中所对应的多个相连
续的分组数据包相对应的能量层级信息，确定所述目标分组流中是否包
含回声包。
7.根据权利要求5或6所述的方法，其中，所述步骤c2包括：
-当所述目标分组流中包含回声包，利用替换数据包，对所述目标
分组流进行回声消除，以获得与所述目标分组流相对应的已消除回声分
组流。
8.一种用于分组声学回声消除的回声消除设备，其中，该设备包括：
获取装置，用于获取待进行分组声学回声消除的通话两...

【专利技术属性】
技术研发人员：李舟洲，蔡亦钢，
申请(专利权)人：阿尔卡特朗讯，
类型：发明
国别省市：法国;FR