[发明专利]时钟漂移补偿方法和装置

说明书

技术领域

本发明的多个方面通常与一种方法和系统相关，该方法及系统对应用于远端信号和近端信号的采样率之间的漂移作出补偿。本发明技术可用于电信系统的声学回声消除。本发明还与一种方法和系统相关，该方法及系统旨在对到达声学回声消除器的远端信号和近端信号之间的漂移作出补偿。

背景技术

语音质量是电话系统供应商关注的一个重要因素。客户对语音质量的要求不断提升，电话系统供应商也必须持续做出改进，这一点至关重要。回声是最初传输内容的延迟表现，如果延迟时间很长，则会对讲话者造成严重干扰。如果短程往返延迟小于20毫秒，讲话者分辨不出回声和电话听筒内的侧音。然而，对于远程通信而言（比如卫星通信），远程产生的回声信号通常表现为显著的延迟。此外，数字无线电通信系统和互联网协议电话系统（简称“IP电话”）内必要的语音和信道编码也会导致严重的延迟，使生成的回声与讲话者清晰可听到的声音保持在相对较短的距离内。因此，为了维护语音质量，消除回声是非常重要的。

回声消除器通常包括一个线性滤波零件，该零件从本质上来说是一个试图适应回声路径的自适应滤波器。通过这种方式，远端信号产生的回声复制品便能在近端信号中去除，从而消除回声。

产出回声复制品的滤波器可能属于有限或无限脉冲响应滤波器。最常见的情况是拥有大量延迟线和相应系数的自适应线性有限脉冲响应(FIR)滤波器，或者是抽头延迟线滤波器。这些系数拥有不同的值，当这些系数值乘以滤波器输入信号的延迟信号时，便会得出回声的估值。该滤波器经过改良，即经过更新，使这些系数能够收敛于最佳值。消除回声的一种传统方法是，使用最小均方误差(NLMS)算法来更新FIR滤波器。

当采用声学回声消除(AEC)系统时，发出流和捕获流的采样率可能会根据未知数量而有所不同。如果任一设备的时钟频率与其额定值不同，则当使用不同的设备（如个人电脑中用于捕获信号的网络摄像头和内置的输出设备）来发出和捕获信号便会产生这种情形。采样率的不匹配会导致到达AEC的远端信号和近端信号之间产生漂移。线性分级滤波器不得不适应这种漂移延迟，可能无法收敛于良好的估值。这可能会使回声消除效果受到很大的影响。

因此，在回声消除中，需要对到达AEC的远端信号和近端信号之间的漂移进行补偿，以解决采样率之间的不匹配问题。其他系统和方法也可受益于采样率漂移的减少或消除。

发明内容

本发明概述以简要形式介绍了一些概念，让读者对本发明的相关方面有个基本了解。本发明概述不是对本发明的广泛性概括，也并非介绍本发明的关键或重要组成部分，亦非描述本发明的范围。本发明概述仅阐述本发明的一些概念，作为下文“详细说明”部分的铺垫。

根据本发明的一方面，本文披露了一种用于补偿第一信号和第二信号之间漂移的方法。该方法包括：在预定的时间内，接收包含第一信号采样率相关信息的第一数据集和包含第二信号采样率相关信息的第二数据集，并将它们作为输入。该方法还包括：基于预定时间内接收的第一数据集和第二数据集，对第一信号和第二信号之间的漂移进行单次估计，并根据估计漂移对第一和/或第二信号进行重采样，以补偿第一和第二信号之间的漂移。

此外，根据本发明的另一方面，该方法还包括：当第一信号是即将发出的远端信号和第二信号是近端捕获信号时，执行回声消除。

根据本发明的另一方面，该方法还包括：对近端信号和远端信号执行回声抑制。

根据本发明的另一方面，与第一信号采样率相关的信息包括每帧发出的采样数目；与第二信号采样率相关的信息包括每帧捕获的采样数目。

根据本发明的另一方面，与第一信号采样率相关的信息包括发出帧的时间戳；与第二信号采样率相关的信息包括捕获帧的时间戳。

根据本发明的另一方面，该方法包括对第一信号进行重采样。

根据本发明的另一方面，该方法还包括：在通往回声消除器的第一信号通道中应用重采样，而非通往发出信号的第二信号通道。

根据本发明的另一方面，重采样步骤使用线性重采样技术。

根据本发明的另一方面，这种方法包括：在生成估值之前，删除第一数据集和第二数据集的离群值。根据本发明的另一方面：通过拒绝大于第一个预定阈值或小于第二个预定阈值的离群值来删除这些离群值。

根据本发明的另一方面，通过拒绝大于第一阈值（由第一数据集和第二数据集确定）或小于第二预定阈值（由第一数据集和第二数据集确定）的离群值来删除这些离群值。

根据本发明的一方面，第一阈值和第二阈值与第一数据集和第二数据集的分布测度成正比。