[0033] 如图1所示，本发明结合Amlroid开发技术W及NDK框架，主要分为信令模块、传 输模块、语音处理模块、视频处理模块、JNI模块和JAVA界面模块。JAVA界面模块通过JNI 接口调用信令模块，语音处理模块、视频处理模块、传输模块实现的各个功能。语音处理模 块和视频处理模块产生的数据包通过传输模块在互联网上进行传输。
[0034] 信令模块的功能是实现系统各种信令的交互过程，具体实现SIP协议找，主要包 括构造与发送SIP消息，W及对接收到的SIP消息处理后做出相应的响应；
[0035] 传输模块的功能是在语音数据被编码后，把数据包通过互联网传送到目的方；
[0036] 语音处理模块负责语音的采集和播放、语音的编码和解码W及语音数据的发送和 接收；
[0037] 视频处理模块负责视频的采集和播放、视频的编码和解码W及视频数据的发送和 接收；
[0038]JNI模块是实现JAVA界面模块在Amlroid平台上调用信令模块、传输模块、语音处 理模块等其它模块功能而设计的接口，因为所述系统中信令模块、传输模块、语音处理模块 等模块都采用了C语言编写的协议找；
[0039]JAVA界面模块负责用户界面的的设计与实现，调用各个JNI接口实现具体的SIP 功能，W及管理各个模块之间的通信。
[0040] 本发明中的回声消除原理如图2所示：x(n)是远端输入信号，远端信号x(n)经过 实际的回声路径后产生了回声信号y(n)，近端语音信号v(n)与回声信号y(n)叠加成为近 端信号d(n)。回声消除的算法就是模拟回声路径，产生模拟的回声信号v(n)。将近端信号d(n)减去模拟的回声就达到了去除回声的目的，即Kn) =i-/(n)-》(n)。一般地采用M阶有限 冲击响应滤波器来估计真实回声路径，在n时刻，自适应滤波器的系数向量为[0041]W(n) =[W。（n)，Wi(n)，…，Wm1(n) ]T
[0042] 记n时刻滤波器的输入信息量为：
[0043]x(n)=[x(n),x(n-l),…，x(n-M+l)]T
[0044] 近端信号：
[0045] e (n) = V (n) +y (n) -X (n)了胖(n)
[0046] 去除回声后的信号：
[0047] d(n) = y(n)+v(n) = x (n) V (n)+v (n)
[0048] 本发明中提出的一种变步长仿射投影算法通过重复利用输入数据来提高算法的 收敛速度。其中：将n时刻前L个输入记为矩阵形式
[0049] A(n) = [x (n), X (n-1), ???, X (n-L+1)]
[0050] 本发明提出的一种仿射投影算法还采用了变步长的算法，具体算法包括如下：
[005引 W(n+1) = W(n) + ]i (n)A(n) [AT(n)A(n)]1C (n)
[0054] 式中：iimin为最小步长；材M)为先验误差Un)的能量即刮H)=怎{|《(口|]};巧： 为噪声方差，即巧2 =^l i；(n)|-j。
[00巧]如图3所示是本发明的实现环境。SIP协议的各个终端通过IP数据网络接入到SIP服务器中，通过SIP服务器来实现各种SIP功能。其中VOIP客户端即是本发明中的 VOIP系统，它通过WiFi或移动数据连接到SIP协议的数据网络中，并在SIP服务器中完成 注册。之后便可W通过该SIP服务器与同样在该服务器上注册的VOIP客户端或电脑客户 端，或者传统的PSTN电话进行通讯，继而实现语音通话和视频通话等功能。
[0056]如图4所示是本发明的一个注册界面，在运个界面中可W完成本发明在SIP服务 器中的注册过程功能。在界面中输入用户名，注册服务器地址，密码，点击注册，界面将会提 示注册成功，即完成注册功能。
【主权项】
1. 一种Amlroid平台上使用改进仿射投影算法的回声消除VOIP系统，其特征在于，所 述系统包括信令模块、传输模块、语音处理模块、视频处理模块、JNI模块和JAVA界面模块； 信令模块的功能是实现系统各种信令的交互过程，具体实现SIP协议找，包括构造与 发送SIP消息，W及对接收到的SIP消息处理后做出相应的响应； 传输模块的功能是在语音数据被编码后，把数据包通过互联网传送到目的方； 语音处理模块负责语音的采集和播放、语音的编码和解码W及语音数据的发送和接 收； 视频处理模块负责视频的采集和播放、视频的编码和解码W及视频数据的发送和接 收； JNI模块是实现JAVA界面模块在Amlroid平台上调用信令模块、传输模块、语音处理 模块的功能而设计的接口，所述系统中的信令模块、传输模块、语音处理模块模块都采用了 C语言编写的协议找； JAVA界面模块负责用户界面的的设计与实现，调用各个JNI接口实现具体的SIP功 能，W及管理各个模块之间的通信。2. 根据权利要求1所述的一种Amlroid平台上使用改进仿射投影算法的回声消除 VOIP系统，其特征在于：所述系统使用SIP协议作为VOIP的信令协议。3. 根据权利要求1所述的一种Amlroid平台上使用改进仿射投影算法的回声消除 VOIP系统，其特征在于：所述系统在传输模块使用RTP协议，具备差错控制的功能。4. 根据权利要求1所述的一种Amlroid平台上使用改进仿射投影算法的回声消除 VOIP系统，其特征在于：所述语音处理模块中使用SPEEX协议，并在该协议的基础上对其中 的回声消除模块进行改进；所述回声消除中采用一种改进的仿射投影算法，所述算法重复 使用输入信号，并采用变步长算法，所述算法包括：式中：μmi。为最小步长；为先验误差Un)的能量，即;。:为 噪声方差，即5. 根据权利要求1所述的一种Amlroid平台上使用改进仿射投影算法的回声消 除VOIP系统，其特征在于：所述系统支持H. 264视频编码标准，实现视频通话功能；在 Amlroid系统中，提供H. 264编码的支持，采用UNIX域协议，获取化enCore媒体框架的 编码数据，所W在视频编码方面，所述系统使用内置编码器；在视频解码过程中，采用移植 FFmpeg的方法。6. 根据权利要求1所述的一种Amlroid平台上使用改进仿射投影算法的回声消除 VOIP系统，其特征在于：所述系统设计的JNI模块使得JAVA界面模块直接调用C语言编写 的各个其他模块的功能。
【专利摘要】本发明公开了一种Android平台上使用改进仿射投影算法的回声消除VOIP系统，该VOIP系统采用Android开发技术和NDK技术，结合多种网络通信协议，实现语音通话、视频通话功能。该系统主要包括信令模块、传输模块、语音处理模块、视频处理模块、JNI和JAVA界面模块。因为SIP协议具有与Internet一体化、简单化，可扩展等优点，所以信令模块通过SIP协议栈实现具体功能。由于回声问题会严重影响VOIP系统的通话质量，制约了它的发展，因此本发明的语音处理模块采用一种改进仿射投影算法消除回声，从而提高通话质量和通话实时性，增强通话舒适性。视频处理模块使用H.264编码标准。
【IPC分类】H04M9/08, H04M7/00
【公开号】CN105407243
【申请号】CN201510701837
【发明人】陈天宇, 张玲华
【申请人】南京邮电大学
【公开日】2016年3月16日
【申请日】2015年10月26日