专利名称：一种对分组语音进行回声抑制的系统和方法
技术领域：
本发明涉及通讯领域，尤其涉及一种对分组语音进行回声抑制的系统和方法。
背景技术：
分组语音是一种语音处理和传输技术。在发端对语音信号进行编码处理后，用RTP(Real-time Transport Protocol实时传输协议)数据包的格式进行封装；在接收端，从接收到的RTP数据包中解出语音编码信息。
如图1所示，在会话中，分组语音终端对从麦克风来的语音信号，通过模数转换器进行采样，语音编码，然后进行RTP、UDP(UserDatagram Protocol 用户数据包协议)、IP(Internet Protocol因特网协议)等一系列封装，因为进行完RTP封装后，后继的UDP、IP封装是必然的过程，且与本发明无关，所以本文不对以详细论述，并将封装后的数据包通过物理承载发到对端分组语音终端上；对于接收的情况，则是分组语音终端通过对IP、UDP、RTP等数据包进行解包，恢复出语音编码来。恢复出来的语音编码，是量化后的数字语音信息，通过数模转换后，形成模拟的语音信号，再进行放大，送到耳机上。当分组语音终端的电气隔绝效果不好时，从耳机出来的音频反馈到麦克风上，再一直送到发送通道上，对对端形成回声干扰。所述的回声就是，当通讯中的呼叫方发出的语音信号，达到对方后，因为隔离效果不佳，音频信号馈入接收回路，导致呼叫方听到自己声音的现象。该现象，干扰了呼叫方的正常呼叫。有时也称为回波。在本文中，统称回声。
现有技术通常是采用硬件隔离技术对回声进行抑制，对声音的收发端进行隔离，避免回声。但采用硬件隔离技术，由于在分组语音终端系统外新增加了硬件，则大大增加了硬件成本，而且由于音频的频率低，隔离效果也很难保证。
发明内容
本发明的目的在于不在分组语音终端系统外新增加硬件的情况下，提供一种对分组语音进行回声抑制的系统和方法，对回声进行有效抑制。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的本发明提供一种对分组语音进行回声抑制的系统，包括模数转换器、实时传输协议包封装模块、实时传输协议解包模块、数模转换器，所述的实时传输协议包封装模块将从模数转换器转换来的语音编码数据进行实时传输协议包封装；所述的实时传输协议解包模块将实时传输协议包解包出语音编码数据后发送给数模转换器，所述的系统还包括回声抑制模块，通过比较实时传输协议包封装模块接收的信号和实时传输协议解包模块发出的信号，对所述系统的回声进行抑制。
所述的回声抑制模块还包括回声判断模块、回声控制模块，其中回声判断模块，判断时间延迟前实时传输协议解包模块输出的信号是否大于经过时间延迟后实时传输协议包封装模块输入的信号与环路衰减值的和，若大于，需要进行回声抑制；否则，不需要进行回声抑制；回声控制模块，当回声判断模块判断需要回声抑制时，向实时传输协议包封装模块发送回声控制信号。
所述的实时传输协议包封装模块接收所述的回声控制信号，并对回声进行回声处理，所述的回声处理为过滤掉经过时间延迟后实时传输协议包封装模块输入的信号，和/或设置时间延迟前实时传输协议解包模块输出的信号与经过时间延迟后实时传输协议包封装模块输入的信号的差值作为经过时间延迟后实时传输协议解包模块输出的信号。
本发明所述的对分组语音进行回声抑制的系统还包括回声评估模块，通过比较数模转换器接收的信号和模数转换器发出的信号，得到回声环路的环路时间延迟值和环路衰减值。
本发明还提供一种对分组语音进行回声抑制的方法，包括以下步骤A、回声判断模块比较实时传输协议包封装模块接收的信号和实时传输协议解包模块发出的信号，判断是否需要回声抑制，若需要抑制，进行步骤B，否则，继续判断；B、回声控制模块向实时传输协议包封装模块发送回声控制信号；
C、实时传输协议包封装模块接收所述的回声控制信号，并对回声进行回声处理。
本发明步骤A中所述的判断为判断时间延迟前实时传输协议解包模块输出的信号是否大于经过时间延迟后实时传输协议包封装模块输入的信号与环路衰减值的和，若大于，需要进行回声抑制；否则，不需要进行回声抑制。
本发明步骤C中所述的回声处理为过滤掉所述的经过时间延迟后实时传输协议包封装模块输入的信号，和/或设置所述的时间延迟前实时传输协议解包模块输出的信号与经过时间延迟后实时传输协议包封装模块输入的信号的差值作为经过时间延迟后实时传输协议解包模块输出的信号。
本发明中所述的时间延迟的值，即环路时间延迟值，和环路衰减值通过回声评估得到，所述的回声评估具体包括A1、回声评估模块发送控制信号，关闭实时传输协议包封装模块和实时传输协议解包模块；A2、回声评估模块往数模转换器输入数字音频信息；A3、模数转换器接收数字音频信息；A4、比较所述的输入的数字音频信息和所述的接收的数字音频信息，得出环路时间延迟值和环路衰减值。
本发明中所述的时间延迟的值，即环路时间延迟值，和环路衰减值通过人机界面进行手动设置。
采用不同分组语音终端时，启动回声评估模块，自动重新进行回声评估。
本发明通过参数控制所述回声抑制模块的开启；有正常音频信号输入时，关闭回声抑制模块。
由本发明提供的技术方案可以看出，本发明通过收发的音频信号幅值比较，有效地抑制了分组语音终端系统产生的回声，提高了通讯的语音质量；本发明将回声抑制模块和回声评估模块等模块集成到已有分组语音终端系统中，大大降低了成本；本发明适用于各种形式的分组语音终端，采用不同分组语音终端时，只要启动回声评估模块，自动重新评估环路的环路时间延迟值和环路衰减值，即可使系统工作在最佳的工作方式；另外，本发明回声抑制模块独立性强，回声抑制功能可以方便地开启和关闭。
图1为背景技术的无回声抑制的数字音频功能图；图2为本发明一实施例的有回声抑制的数字音频功能图；图3为本发明对分组语音进行回声抑制的方法的流程图。
具体实施例方式
本发明的核心思想是提供一种对分组语音进行回声抑制的方法和系统，通过收发的音频信号幅值比较，对回声进行有效抑制。
本发明提供一种对分组语音进行回声抑制的系统，如图2所示为本发明所述系统的架构图，由图2可知，本发明所述系统包括模数转换器、实时传输协议包封装模块、实时传输协议解包模块、数模转换器、回声抑制模块、回声评估模块。
所述模数转换器，用于将从麦克风来的音频信号转换成语音编码数据。
所述实时传输协议包封装模块(RTP包封装模块)，对语音编码数据包进行RTP包封装。
进行完RTP封装后，后继的UDP、IP封装是必然的过程，所以，这里对UDP、IP封装模块不详细论述。
同理，这里IP、UDP解包模块不详细论述。
所述实时传输协议解包模块(RTP解包模块)，将收到的RTP包解包，提取语音编码数据。
所述数模转换器将语音编码数据转换成音频信号，并发送给耳机。
所述回声抑制模块进行本发明的回声抑制，本发明所述回声抑制功能模块包括回声判断模块、回声控制模块，其中回声判断模块，判断时间延迟前实时传输协议解包模块输出的信号是否大于经过时间延迟后实时传输协议包封装模块输入的信号与环路衰减值的和，若大于，需要进行回声抑制；否则，不需要进行回声抑制；回声控制模块，当回声判断模块判断需要回声抑制时，向所述的实时传输协议包封装模块发送回声控制信号。
所述的实时传输协议包封装模块接收所述的控制信号，并对回声进行回声处理，所述的回声处理为过滤掉经过时间延迟后实时传输协议包封装模块输入的信号，和/或设置时间延迟前实时传输协议解包模块输出的信号与经过时间延迟后实时传输协议包封装模块输入的信号的差值作为经过时间延迟后实时传输协议解包模块输出的信号。
本发明的系统还包括回声评估模块，通过比较数模转换器接收的信号和模数转换器发出的信号，得到回声环路的环路时间延迟值和环路衰减值。所述的回声环路的环路时间延迟值和环路衰减值也可通过人机界面进行手动设置。
本发明的回声抑制模块做在数模转换器的输入端口上。
本发明的回声抑制模块也可以做在数模转换器的输出端口上，并通过均衡模块减小回声干扰。
利用本发明所述系统，本发明还提供一种对分组语音进行回声抑制的方法，参照图3，该方法操作流程包括步骤10、开启回声抑制模块；为了减小回声抑制功能影响音频分组语音终端的正常通话，通过设置所述回声判断模块中的一些参数来控制所述回声抑制模块的启动，如ΔHt，该参数用于设置所述回声抑制模块关闭和启动的最小时间间隔。一旦回声抑制模块关闭(一般意味着分组语音终端有正常的音频信号输入)，则最少需要经过ΔHt的时间间隔才允许启动回声抑制模块。
步骤11、判断是否需要进行回声抑制；所述回声判断模块比较RTP解包模块输出的VOICE_IN(t-ΔT)信号和准备输入到RTP包封装模块的VOICE_OUT(t)的信号，如果VOICE_IN(t-ΔT)＞VOICE_OUT(t)+ΔD，进行步骤12；其中，ΔT是产生回声的环路时间延迟值，ΔD是回声环路的环路衰减值。所述的环路时间延迟值ΔT和环路衰减值ΔD可以通过所述的回声评估模块得到。回声评估在进行正常业务前进行。该模块先发送控制信号，关闭RTP包封装模块和RTP解包模块，将内部系统孤立起来。然后，往数模转换器的输入端输入数字音频信息，并从模数转换器的输出端接收数字音频信息。通过比较所述的输入的数字音频信息和所述的接收的数字音频信息，得到回声环路的环路时间延迟值ΔT和环路衰减值ΔD。将评估出来的ΔT和ΔD设置到回声判断模块中。
所述的回声环路的环路时间延迟值ΔT和环路衰减值ΔD也可通过人机界面进行手工设置。
采用不同分组语音终端时，只要启动回声评估模块，自动重新评估环路时间延迟值ΔT和环路衰减值ΔD，即可使系统工作在最佳的工作方式。
步骤12、所述回声控制模块向所述的实时传输协议包封装模块发送一回声控制信号；步骤13、对回声进行处理；所述的实时传输协议包封装模块接收所述的控制信号，并对回声进行回声处理，所述的回声处理为所述的实时传输协议包封装模块过滤掉VOICE_OUT(t)的信号，该步骤也称为静音处理。
作为本发明的另一实施例，所述的回声处理也可采用数字时域均衡，将VOICE_IN(t-ΔT)-VOICE_OUT(t)的值作为t时刻的语音输出值，而不是直接将语音进行静音处理。
步骤14、当分组语音终端有正常音频信号输入时，关闭所述的回声抑制模块。
综上所述，本发明通过收发的音频信号幅值比较，有效地抑制了分组语音终端系统产生的回声，提高了通讯的语音质量；本发明将回声抑制模块和回声评估模块等模块集成到已有分组语音终端系统中，大大降低了成本；本发明适用于各种形式的分组语音终端，采用不同分组语音终端时，只要启动回声评估模块，自动重新评估环路的时间延迟值ΔT和衰减值ΔD即可使系统工作在最佳的工作方式；另外，本发明回声抑制模块独立性强，回声抑制功能可以方便地开启和关闭。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
权利要求
1.一种对分组语音进行回声抑制的系统，包括模数转换器、实时传输协议包封装模块、实时传输协议解包模块、数模转换器，所述的实时传输协议包封装模块将从模数转换器转换来的语音编码数据进行实时传输协议包封装；所述的实时传输协议解包模块将实时传输协议包解包出语音编码数据后发送给数模转换器，其特征在于还包括回声抑制模块，通过比较实时传输协议包封装模块接收的信号和实时传输协议解包模块发出的信号，对所述系统的回声进行抑制。
2.如权利要求1所述的一种对分组语音进行回声抑制的系统，其特征在于，所述的回声抑制模块还包括回声判断模块、回声控制模块，其中回声判断模块，判断时间延迟前实时传输协议解包模块输出的信号是否大于经过时间延迟后实时传输协议包封装模块输入的信号与环路衰减值的和，若大于，需要进行回声抑制；否则，不需要进行回声抑制；回声控制模块，当回声判断模块判断需要回声抑制时，向实时传输协议包封装模块发送回声控制信号。
3.如权利要求1或2所述的一种对分组语音进行回声抑制的系统，其特征在于，所述的实时传输协议包封装模块接收所述的回声控制信号，并对回声进行回声处理，所述的回声处理为过滤掉经过时间延迟后实时传输协议包封装模块输入的信号，和/或设置时间延迟前实时传输协议解包模块输出的信号与经过时间延迟后实时传输协议包封装模块输入的信号的差值作为经过时间延迟后实时传输协议解包模块输出的信号。
4.如权利要求1或2所述的一种对分组语音进行回声抑制的系统，其特征在于，所述的系统还包括回声评估模块，通过比较数模转换器接收的信号和模数转换器发出的信号，得到回声环路的环路时间延迟值和环路衰减值。
5.一种对分组语音进行回声抑制的方法，其特征在于，包括A、回声判断模块比较实时传输协议包封装模块接收的信号和实时传输协议解包模块发出的信号，判断是否需要回声抑制，若需要抑制，进行步骤B，否则，继续判断；B、回声控制模块向实时传输协议包封装模块发送回声控制信号；C、实时传输协议包封装模块接收所述的回声控制信号，并对回声进行回声处理。
6.如权利要求5所述的一种对分组语音进行回声抑制的方法，其特征在于，所述的判断为判断时间延迟前实时传输协议解包模块输出的信号是否大于经过时间延迟后实时传输协议包封装模块输入的信号与环路衰减值的和，若大于，需要进行回声抑制；否则，不需要进行回声抑制。
7.如权利要求5所述的一种对分组语音进行回声抑制的方法，其特征在于，所述的回声处理为过滤掉所述的经过时间延迟后实时传输协议包封装模块输入的信号，和/或设置所述的时间延迟前实时传输协议解包模块输出的信号与经过时间延迟后实时传输协议包封装模块输入的信号的差值作为经过时间延迟后实时传输协议解包模块输出的信号。
8.如权利要求6所述的一种对分组语音进行回声抑制的方法，其特征在于，所述的时间延迟的值，即环路时间延迟值，和环路衰减值通过回声评估得到，所述的回声评估具体包括A1、回声评估模块发送控制信号，关闭实时传输协议包封装模块和实时传输协议解包模块；A2、回声评估模块往数模转换器输入数字音频信息；A3、模数转换器接收数字音频信息；A4、比较所述的输入的数字音频信息和所述的接收的数字音频信息，得出环路时间延迟值和环路衰减值。
9.如权利要求6所述的一种对分组语音进行回声抑制的方法，其特征在于，所述的时间延迟的值，即环路时间延迟值，和环路衰减值通过人机界面进行手动设置。
10.如权利要求8所述的一种对分组语音进行回声抑制的方法，其特征在于，采用不同分组语音终端时，启动回声评估模块，自动重新进行回声评估。
11.如权利要求5所述的一种对分组语音进行回声抑制的方法，其特征在于，通过参数控制所述回声抑制模块的开启；有正常音频信号输入时，关闭回声抑制模块。
全文摘要
本发明公开了一种对分组语音进行回声抑制的系统和方法，所述的系统主要包括模数转换器、实时传输协议包封装模块、实时传输协议解包模块、数模转换器，还包括回声抑制模块，对所述系统的回声进行抑制。所述的方法主要对回声进行判断，进而对回声进行抑制。利用本发明所述系统和方法，有效地抑制了分组语音终端系统产生的回声，提高了通讯的语音质量。
文档编号H04M9/08GK1858845SQ200510102400
公开日2006年11月8日 申请日期2005年12月8日 优先权日2005年12月8日
发明者吴平 申请人:华为技术有限公司