[发明专利]一种支持多种语音编码制式的回声抵消实现方法

说明书

技术领域

本发明涉及语音处理领域，具体涉及对多通道不同语音编码制式的回声抵消处理。

背景技术

在语音通信过程中，网络中存在不同程度的延时，在发话端听到自己的回声，影响通话质量，当一对电话两端的语音编码制式不同的时候，通常需要将不同编码制式话音转换为PCM模式再通过一个回声抵消专用芯片完成回声抵消处理，语音的编码转换和回声抵消在不同的硬件功能实体中完成，这样增加了硬件设计成本，同时由于需要生成一种中介的PCM编码模式，既引入了编码转换损耗，又降低了信号处理效率。

发明内容

本发明提出了一种对PCM(脉冲编码调制)，CVSD(连续可变斜率增量调制)，G729(ITU-T G729)，AHELP(高级混合激励线性预测)几种不同语音编码制式的回声抵消实现方法，该方法采用针对时延抖动的缓冲平滑机制，根据各通道的编码模式信息，对以上几种编码模式话音解码为线性PCM编码，并对不同编码模式话音进行采样率和增益匹配，采用近端信号检测结果作为是否对滤波器系数更新的依据，回波抵消算法的核心部分是一个自适应FIR滤波器，其抽头系数以使预测误差信号均方值最小为原则进行调整，回波抵消处理完成之后将各端的线性PCM数据编码为对端语音编码模式之后送出。

每个通道数据输入支持长度变化的数据包大小，由内部缓冲区对突发的数据进行缓冲平滑处理，在接收端各通道缓冲50ms数据之后进行解码，在发送端以10ms周期发送语音编码数据。

根据信令中各通道的编码模式信息，以1.2kbps的AHELP模式帧长度50ms作为解码时间长度的基数，以50ms的时间周期对PCM，CVSD，G729，AHELP几种编码模式话音解码为线性PCM编码，在完成回声抵消处理之后再将语音信号编码为各自的编码模式之后送出。

由于采用50ms时间基数对近端信号进行解码，相当于在近端终端与回声抵消处理之间引入了50ms的时延，在实际处理时，采取措施将这部分延时时间抵消掉，从而减少自适应滤波器抽头系数的阶数。

对PCM、CVSD、G729、AHELP几种不同编码模式话音进行采样率匹配，将各通道话音采样率统一为8khz标准，待回声抵消处理完成之后，再将各通道话音的采样率还原为各个通道的原采样率。

对PCM、CVSD、G729、AHELP几种不同编码模式的话音进行增益匹配，将所有编码模式话音幅度精度统一为13bit参与运算，回声抵消处理完成之后，再将各编码制式话音信号幅度还原为原始精度。

在回声抵消处理时，需要参考近端信号检测结果作为是否更新自适应滤波器系数的判据，如果检测结果显示近端有语音信号，则此时暂停更新滤波器系数，否则会引起自适应滤波器误调，导致算法发散，如果检测结果显示近端无语音信号，则继续更新滤波器系数。

近端信号检测采取以下判断方法：

(一) 计算远端短时能量P₁(n)= (1-a₁) P₁ (n-1) + a₁*x²(n)，其中a₁=1/128，x(n)为远端输入信号；

(二) 计算近端短时能量P₂ (n)= (1- a₂) P₂ (n-1) + a₂*y²(n)，其中a₂=1/128，y(n)为近端输入信号；

(三) 满足下列条件判为有近端信号：P₂ (n) >= ? max(P₁ (n)，P₁ (n-1)，P₁ (n-2)……P₁ (n-N))，其中N=128；

(四) 在判断为有近端信号之后，在之后的256个采样点（即32ms）内认为存在近端信号，在此32ms期间如果有样点值满足条件（三），则以此样点值为起点，之后的32ms认为存在近端信号，这样可平滑检测效果，避免对近端信号的误判。

回声抵消处理采取以下步骤完成：

(一) 计算回声信号的估计值：r_n = x_n *h^t(n)，x_n 为远端信号，h^t(n)为自适应滤波器的冲击响应；