基于相关性的线性滤波器控制方法技术

本发明专利技术提供一种基于相关性的线性滤波器控制方法

【技术实现步骤摘要】
基于相关性的线性滤波器控制方法、装置、设备和介质


[0001]本专利技术涉及音频信号处理
，特别涉及基于相关性的线性滤波器控制方法
、
装置
、
设备和介质
。

技术介绍

[0002]语音质量在视频会议中扮演着重要的角色，它直接影响着会议的质量和用户体验
。
在视频会议中，声音从本地会议终端传输到远端会议终端，在远端被扬声器播放出来，同时被拾音器拾取并重新发送回本地设备进行播放
。
然而，当往返延迟超过
20
毫秒时，就产生了明显的的回声，干扰了会议的进行
。
为了确保语音质量，回声消除算法变得至关重要
。
它能够准确地识别和抑制回声信号，使得与会者能够清晰地听到对方的讲话，提供更好的会议体验
。
通过应用回声消除算法，会议中的回声问题可以有效地减少，确保语音质量的提升，使得会议能够顺利进行
。
[0003]在免提通话建立初期
、
移动拾音设备和人员位置变动等场景下，回声路径会发生变化
。
在这些情况下，线性滤波模块会经历发散和重新收敛的过程，导致非线性抑制模块获取的远端参考信号与实际信号存在偏差，从而产生回声残留，进而影响通话质量
。
如果过于强调增大抑制强度，可能会导致双工场景下的语音通透度变差，甚至无法有效地打断对方，给用户带来糟糕的通话体验
。
因此，在回声消除算法中，一个健壮的用于滤波器发散的检测器可以起到平衡残留回声和语音通透度的作用，以提供良好的通话质量和用户体验
。
[0004]如图1所示，在开源算法
webrtc
中，回声消除算法采用了多个模块来实现
。
其中，延时校准模块
101
用于对远端信号和近端信号进行延时校准和对齐
。
经过延时校准后，信号能够准确匹配并对齐
。
接下来，线性滤波模块
102
用于抑制误差信号和远端参考信号，通过应用线性滤波模块，可以减弱回声信号的影响，并提取出所需的声音信号，所述线性滤波模块
102
包括一线性滤波器，该线性滤波器通过开源算法实现
。
最后，非线性抑制模块
103
对输出信号进行处理，以进一步消除回声；即，实时采集远端会议终端的远端信号以及本地会议终端的近端信号；通过延时校准模块
101
对所述远端信号和近端信号进行校准对齐后输入线性滤波模块；线性滤波模块
102
的线性滤波器基于所述远端信号和近端信号向远端信号合成单元输出线性滤波器系数以及误差信号；线性滤波模块
102
的远端信号合成单元基于所述线性滤波器系数计算远端参考信号以及延时状态，并向非线性抑制模块
103
输出所述远端参考信号
、
误差信号以及延时状态；非线性抑制模块
103
基于输入的所述远端参考信号
、
误差信号以及延时状态，输出无回声信号；开源算法
webrtc
中，可以通过比较近端能量和误差能量的比值来判断滤波器是否发散，并进而采取线性滤波模块
102
重置操作，以完成线性滤波模块
102
的重新收敛过程
。
这种方法利用了近端信号和误差信号的能量差异来判断线性滤波模块的状态，如果发现发散情况，则需要对线性滤波模块进行重置，使其重新收敛
。
通过这样的机制，可以有效地处理线性滤波模块发散导致的问题，提高回声消除算法的性能和稳定性
。
[0005]然而，这种方法存在两个缺点
。
首先，误差信号和近端能量的比值并不是线性滤波
模块发散的必要且充分条件
。
尽管比值过大确实意味着线性滤波模块发散，但线性滤波模块发散并不一定会导致比值变大
。
其次，线性滤波模块发散后，并不会立即反映在比值上，而是一个缓慢的过程，这个过程甚至长达
10
秒
。
综上所述，虽然使用比值来判断线性滤波模块的发散可以改善情况，但并不能完全避免残留回声泄露对通话质量的影响
。
因此，在回声消除算法中，还需要采用其他方法和策略来有效地处理线性滤波模块发散问题，以提高通话质量
。

技术实现思路

[0006]本专利技术要解决的技术问题，在于提供基于相关性的线性滤波器控制方法
、
装置
、
设备和介质，通过线性滤波器重置，能够快速重置线性滤波器，减小残留回声泄露的时间，从而提升用户的通话体验
。
[0007]第一方面，本专利技术提供了一种基于相关性的线性滤波器控制方法，包括：
[0008]步骤
1、
记录当前帧的线性滤波器系数以及上一帧的线性滤波器系数，并进行相关性计算，得到总值
cor_total
；
[0009]步骤
2、
若总值
cor_total
是大于阈值
threshold
，则初始化线性滤波器系数，并将线性滤波器的步长增大至预设值的设定倍数，并开启累减计数器，当累减计数器为零时，线性滤波器将步长恢复为预设值，而线性滤波器不进行初始化操作；否，则线性滤波器的步长恢复为预设值，并且线性滤波器不进行初始化
。
[0010]进一步地，所述步骤1进一步具体为：记录当前帧的线性滤波器系数以及上一帧的线性滤波器系数，将当前帧的线性滤波器系数划分为
M
块片段，从中选取片段
coe_cur1
和片段
coe_cur2
，将上一帧的线性滤波器系数划分为
M
块片段，从中选取片段
coe_pre1
和片段
coe_pre2
；将片段
coe_cur1
与片段
coe_pre1
进行相关性计算，得到相关性值
cor_max
；将片段
coe_cur2
与片段
coe_pre2
进行相关性计算，得到相关性值
cor_min
；将相关性值
cor_max
与相关性值
cor_min
进行加权累加，得到总值
cor_total
[0011]进一步地，所述片段
coe_cur1
为当前帧的线性滤波器系数划分为
M
块片段中能量值最大的片段，片段
coe_cur2
为当前帧的线性滤波器系数划分为
M
块片段中能量值最小的片段；
[0012]所述片段
coe_pre1
为上一帧的线性滤波器系数划分为
...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种基于相关性的线性滤波器控制方法，其特征在于，包括：步骤
1、
记录当前帧的线性滤波器系数以及上一帧的线性滤波器系数，并进行相关性计算，得到总值
cor_total
；步骤
2、
若总值
cor_total
是大于阈值
threshold
，则初始化线性滤波器系数，并将线性滤波器的步长增大至预设值的设定倍数，并开启累减计数器，当累减计数器为零时，线性滤波器将步长恢复为预设值，而线性滤波器不进行初始化操作；否，则线性滤波器的步长恢复为预设值，并且线性滤波器不进行初始化
。2.
根据权利要求1所述的一种基于相关性的线性滤波器控制方法，其特征在于，所述步骤1进一步具体为：记录当前帧的线性滤波器系数以及上一帧的线性滤波器系数，将当前帧的线性滤波器系数划分为
M
块片段，从中选取片段
coe_cur1
和片段
coe_cur2
，将上一帧的线性滤波器系数划分为
M
块片段，从中选取片段
coe_pre1
和片段
coe_pre2
；将片段
coe_cur1
与片段
coe_pre1
进行相关性计算，得到相关性值
cor_max
；将片段
coe_cur2
与片段
coe_pre2
进行相关性计算，得到相关性值
cor_min
；将相关性值
cor_max
与相关性值
cor_min
进行加权累加，得到总值
cor_total。3.
根据权利要求2所述的一种基于相关性的线性滤波器控制方法，其特征在于，所述片段
coe_cur1
为当前帧的线性滤波器系数划分为
M
块片段中能量值最大的片段，片段
coe_cur2
为当前帧的线性滤波器系数划分为
M
块片段中能量值最小的片段；所述片段
coe_pre1
为上一帧的线性滤波器系数划分为
M
块片段中能量值最大的片段，片段
coe_pre2
为上一帧的线性滤波器系数划分为
M
块片段中能量值最小的片段
。4.
一种基于相关性的线性滤波器控制装置，其特征在于，包括：发散检测模块，记录当前帧的线性滤波器系数以及上一帧的线性滤波器系数，并进行相关性计算，得到总值
...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈锦辉，薛建清，陈东敏，
申请(专利权)人：福建星网智慧科技有限公司，
类型：发明
国别省市：