一种基于Android去除语音聊天中杂音的实现方法
阅读：631发布：2020-05-08
专利汇可以提供一种基于Android去除语音聊天中杂音的实现方法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本 发明 涉及Android技术领域，特别涉及一种去除语音 聊天 中杂音的实现方法：一、接收对方发来语音；二、对音频数据进行采集；三、将获取到的音频数据流进行解码；四、进行回声消除处理；五、进行噪声消除处理；六、播放语音。本发明解决了语音聊天中接收到的声音含有杂音听不清的问题。，下面是一种基于Android去除语音聊天中杂音的实现方法专利的具体信息内容。
1.一种基于Android去除语音聊天中杂音的实现方法，其特征在于：一、接收对方发来语音；二、对音频数据进行采集；三、将获取到的音频数据流进行解码；四、进行回声消除处理；五、进行噪声消除处理；六、播放语音；从而本发明解决了语音聊天中接收到的声音含有杂音听不清的问题。
2.根据权利要求1所述的基于Android平台的一种去除语音聊天中杂音的实现方法，其特征在于：削除回声与噪声主要是依据SpeechX技术并在其基础上增添一定的算法实现；所述的方法具体包括如下步骤：
步骤一、接收对方发来语音；
步骤二、对音频数据进行采集，所述的采集主要是采用MediaRecorder进行音频捕获，相较于调用系统内置的应用程序，灵活度更高，便于在UI界面上布局，而且系统封装的很好，便于使用；
步骤三、将获取到的音频数据流进行解码，所述的解码技术：首先初始化解码器，分离视频文件的音轨和视频轨道，获得媒体文件的位置；然后启动MediaCodec，解码成PCM，获取到PCM数组，并存入PCM数据块中；最后使用时从PCM数据块取出数据；
步骤四、进行回声消除处理，所述的回声消除方法：1、初始化回音消除参数；2、计算采样时长，即是10毫秒，还是20毫秒，还是30毫秒；3、调用SpeechX的AudioAECProc函数执行回音消除；4、消除完毕后退出；
步骤五、进行噪声消除处理，所述的噪声消除方法：1、初始化降噪参数；2、使用speechx_preprocess_ctl函数进行8K与16K降噪；3、释放降噪；
步骤六、最后播放语音，播放时采用AudioTrack接口，与MediaCodec对应。
一种基于Android去除语音聊天中杂音的实现方法
技术领域
[0001] 本发明涉及Android技术领域，特别涉及一种基于Android去除语音聊天中杂音的实现方法。
背景技术
[0002] 随着智能手机的出现与普及，Android平台以其优越的性能、美观的界面，受到越来越多的消费者的青睐，从其平台上衍生出了大量有趣实用的APP，特别如微信这类的社交软件，人们在上面除了可以和朋友、家人进行短信交流甚至还可以语音对话以及语音聊天，其逐渐替代了以往的电话交流方式，成了人们生活中不可或缺的一部分。
[0003] 语音对话与语音聊天在不同的环境下会有不同的效果，在完全密封或半封闭的环境下就会产生回声，而在人多吵杂的地方又会出现噪声，导致接收方无法听清楚。
发明内容
[0005] 本发明解决的技术问题在于提供一种基于Android去除语音聊天中杂音的实现方法；本发明解决了语音聊天中接收到的声音含有杂音听不清的问题。
[0006] 本发明解决上述技术问题的技术方案是：一、接收对方发来语音；二、对音频数据进行采集；三、将获取到的音频数据流进行解码；四、进行回声消除处理；五、进行噪声消除处理；六、播放语音。
[0007] 所述的方法具体包括如下步骤：步骤一、接收对方发来语音；
步骤二、对音频数据进行采集，所述的采集主要是采用MediaRecorder进行音频捕获，相较于调用系统内置的应用程序，灵活度更高，便于在UI界面上布局，而且系统封装的很好，便于使用；
步骤三、将获取到的音频数据流进行解码，所述的解码技术：首先初始化解码器，分离视频文件的音轨和视频轨道，获得媒体文件的位置；然后启动MediaCodec，解码成PCM，获取到PCM数组，并存入PCM数据块中；最后使用时从PCM数据块取出数据；
步骤四、进行回声消除处理，所述的回声消除方法：1、初始化回音消除参数；2、计算采样时长，即是10毫秒，还是20毫秒，还是30毫秒；3、调用SpeechX的AudioAECProc函数执行回音消除；4、消除完毕后退出；
步骤五、进行噪声消除处理，所述的噪声消除方法：1、初始化降噪参数；2、使用speechx_preprocess_ctl函数进行8K与16K降噪；3、释放降噪；
步骤六、最后播放语音，播放时采用AudioTrack接口，与MediaCodec对应。
步骤二、对音频数据进行采集，所述的采集主要是采用MediaRecorder进行音频捕获，相较于调用系统内置的应用程序，灵活度更高，便于在UI界面上布局，而且系统封装的很好，便于使用；
步骤三、将获取到的音频数据流进行解码，所述的解码技术：首先初始化解码器，分离视频文件的音轨和视频轨道，获得媒体文件的位置；然后启动MediaCodec，解码成PCM，获取到PCM数组，并存入PCM数据块中；最后使用时从PCM数据块取出数据；
步骤四、进行回声消除处理，所述的回声消除方法：1、初始化回音消除参数；2、计算采样时长，即是10毫秒，还是20毫秒，还是30毫秒；3、调用SpeechX的AudioAECProc函数执行回音消除；4、消除完毕后退出；
步骤五、进行噪声消除处理，所述的噪声消除方法：1、初始化降噪参数；2、使用speechx_preprocess_ctl函数进行8K与16K降噪；3、释放降噪；
步骤六、最后播放语音，播放时采用AudioTrack接口，与MediaCodec对应。
[0009] 下面结合附图对本发明进一步说明：图1为本发明的流程图。
具体实施方式
[0010] 如图1所示，本发明采用如下步骤：步骤一、接收对方发来语音；
步骤二、对音频数据进行采集，所述的采集主要是采用MediaRecorder进行音频捕获，相较于调用系统内置的应用程序，灵活度更高，便于在UI界面上布局，而且系统封装的很好，便于使用；如：
public void initSoundRecord (int audioSource, int
sampleRateInHz, int channelConfig, int audioFormat, int
bufferSizeInBytes) {
static final int frequency = 8000;
static final int channelConfiguration = AudioFormat.CHANNEL_
CONFIGURATION_MONO;
static final int audioEncoding = AudioFormat.ENCODING_PCM_16BIT;
int recBufSize,playBufSize;
AudioRecord audioRecord;
recBufSize = AudioRecord.getMinBufferSize(frequency,
channelConfiguration, audioEncoding);
audioRecord = new AudioRecord(MediaRecorder.AudioSource.MIC, frequency,AudioFormat.CHANNEL_CONFIGURATION_MONO, AudioFormat.ENCODING_PCM_16BIT, recBufSize);
}
三、将获取到的音频数据流进行AAC编码，采用AAC编码可以实现高压缩比，比一般的好很多，而且音频不失真；如：
jint Java_InitAudioEncodec( JNIEnv* env, jobject thiz,jint sampling_rate,jint audioLevel) {
if(encodeFlag == 1 || audioLevel < 3 || audioLevel > 8 ) return 0 ;
int frame_size;
if(sampling_rate == 8000){
audio_Leval = 0;
capAudioLength = 160;
capAudioBitrate = 8000 ;
}else if(sampling_rate == 16000){
audio_Leval = 1 ;
capAudioLength = 320 ;
capAudioBitrate = 16000;
}else if(sampling_rate == 32000){
audio_Leval = 2 ;
capAudioLength = 640 ;
capAudioBitrate = 32000 ;
}else
return 0 ;
}
tmp_Level = audioLevel ; //设置等级 15kbit/s
speex_mode = speex_lib_get_mode(audio_Leval) ;
enc_state = speex_encoder_init(speex_mode);
speex_encoder_ctl(enc_state,SPEEX_SET_QUALITY,&tmp_Level);
return 1 ;
}
四、进行回声消除处理，所述的回声消除方法：1、初始化回音消除参数；2、计算采样时长，即是10毫秒，还是20毫秒，还是30毫秒；3、调用SpeechX的AudioAECProc函数执行回音消除；4、消除完毕后退出；如：
int Java_InitAudioAEC( JNIEnv* env,jobject thiz,jint frame_size,jint filter_length,jint sampling_rate){
if(nInitSuccessFlag == 1) return 1 ;
nFrameSize = frame_size;
nFilterLen = filter_length;
nSampleRate = sampling_rate;
//计算采样时长，即是10毫秒，还是20毫秒，还是30毫秒
nTimeLong = (frame_size / (sampling_rate / 100)) * 10 ;
m_pState = speex_echo_state_init(nFrameSize, nFilterLen);
if(m_pState == NULL)
return -1 ;
m_pPreprocessorState = speex_preprocess_state_init(nFrameSize, nSampleRate);
if(m_pPreprocessorState == NULL) return -2 ;
iArg = nSampleRate;
speex_echo_ctl(m_pState, SPEEX_SET_SAMPLING_RATE, &iArg);
speex_preprocess_ctl(m_pPreprocessorState, SPEEX_PREPROCESS_SET_ECHO_STATE, m_pState);
nInitSuccessFlag = 1 ;
return 1 ;
}
jint Java_AudioAECProc(JNIEnv* env,jobject thiz,
jbyteArray recordArray,jbyteArray playArray,jbyteArray szOutArray ){if(nInitSuccessFlag == 0)return 0 ;
jbyte* recordBuffer = (jbyte *)(*env)->GetByteArrayElements(env,recordArray, 0);
jbyte* playBuffer = (jbyte *)(*env)->GetByteArrayElements(env,playArray,
0);
jbyte* szOutBuffer = (jbyte *)(*env)->GetByteArrayElements(env,szOutArray, 0);
return 1 ;
}
//退出
jint Java_ExitSpeexDsp( JNIEnv* env,jobject thiz){
if(nInitSuccessFlag == 0) return 0 ;
if (m_pState != NULL) {
speex_echo_state_destroy(m_pState);
m_pState = NULL;
}
if (m_pPreprocessorState != NULL) {
speex_preprocess_state_destroy(m_pPreprocessorState);
m_pPreprocessorState = NULL;
}
nInitSuccessFlag = 0 ;
return 1 ;
}
五、进行噪声消除处理，所述的噪声消除方法：1、初始化降噪参数；2、使用speechx_preprocess_ctl函数进行8K与16K降噪；3、释放降噪；如：
Java_InitAudioDeNose( JNIEnv* env, jobject thiz){
int denoise_enabled = 1 ;
if(nInitDeNoseFlag == 1) return 0 ;
nInitDeNoseFlag = 1 ;
//8K降噪
audio8K = speex_preprocess_state_init(80 * (nSampleTimeLong / 10),8000);
speechx_preprocess_ctl(audio8K, SPEEX_PREPROCESS_SET_DENOISE, &denoise_enabled);
//16K降噪
audio16K = speex_preprocess_state_init(160 * (nSampleTimeLong / 10),
16000);
speechx_preprocess_ctl(audio16K, SPEEX_PREPROCESS_SET_DENOISE, &denoise_enabled);
return 1 ;
}
//8K降噪
jint Java_AudioDeNose8K(JNIEnv* env,jobject thiz,jbyteArray recordArray){if(nInitDeNoseFlag == 0)
return 0 ;
jbyte* recordBuffer = (jbyte *)(*env)->GetByteArrayElements(env,recordArray, 0);
return 1 ;
}
//16K降噪
jint Java_AudioDeNose16K(JNIEnv* env,jobject thiz,jbyteArray recordArray){
if(nInitDeNoseFlag == 0)
return 0 ;
jbyte* recordBuffer = (jbyte *)(*env)->GetByteArrayElements(env,recordArray, 0);
return 1 ;
}
// 释放降噪
jint Java_ExitAudioDeNose( JNIEnv* env,jobject thiz){
if(nInitDeNoseFlag == 0)return 0 ;
nInitDeNoseFlag = 0 ;
speex_preprocess_state_destroy(audio8K);
speex_preprocess_state_destroy(audio16K);
return 1;
}
步骤六、最后播放语音，播放时采用AudioTrack接口，与MediaCodec对应；如：
public void initPlayer(){
static final int frequency = 8000;
static final int channelConfiguration = AudioFormat.CHANNEL_
CONFIGURATION_MONO;
static final int audioEncoding = AudioFormat.ENCODING_PCM_16BIT;
int recBufSize,playBufSize;
AudioTrack audioPlayer ;
playBufSize = AudioTrack.getMinBufferSize(frequency,
channelConfiguration, audioEncoding);
audioPlayer = new AudioTrack(AudioManager.STREAM_MUSIC,frequency,AudioFormat.CHANNEL_OUT_MONO, AudioFormat.ENCODING_PCM_16BIT) ;}。
步骤二、对音频数据进行采集，所述的采集主要是采用MediaRecorder进行音频捕获，相较于调用系统内置的应用程序，灵活度更高，便于在UI界面上布局，而且系统封装的很好，便于使用；如：
public void initSoundRecord (int audioSource, int
sampleRateInHz, int channelConfig, int audioFormat, int
bufferSizeInBytes) {
static final int frequency = 8000;
static final int channelConfiguration = AudioFormat.CHANNEL_
CONFIGURATION_MONO;
static final int audioEncoding = AudioFormat.ENCODING_PCM_16BIT;
int recBufSize,playBufSize;
AudioRecord audioRecord;
recBufSize = AudioRecord.getMinBufferSize(frequency,
channelConfiguration, audioEncoding);
audioRecord = new AudioRecord(MediaRecorder.AudioSource.MIC, frequency,AudioFormat.CHANNEL_CONFIGURATION_MONO, AudioFormat.ENCODING_PCM_16BIT, recBufSize);
}
三、将获取到的音频数据流进行AAC编码，采用AAC编码可以实现高压缩比，比一般的好很多，而且音频不失真；如：
jint Java_InitAudioEncodec( JNIEnv* env, jobject thiz,jint sampling_rate,jint audioLevel) {
if(encodeFlag == 1 || audioLevel < 3 || audioLevel > 8 ) return 0 ;
int frame_size;
if(sampling_rate == 8000){
audio_Leval = 0;
capAudioLength = 160;
capAudioBitrate = 8000 ;
}else if(sampling_rate == 16000){
audio_Leval = 1 ;
capAudioLength = 320 ;
capAudioBitrate = 16000;
}else if(sampling_rate == 32000){
audio_Leval = 2 ;
capAudioLength = 640 ;
capAudioBitrate = 32000 ;
}else
return 0 ;
}
tmp_Level = audioLevel ; //设置等级 15kbit/s
speex_mode = speex_lib_get_mode(audio_Leval) ;
enc_state = speex_encoder_init(speex_mode);
speex_encoder_ctl(enc_state,SPEEX_SET_QUALITY,&tmp_Level);
return 1 ;
}
四、进行回声消除处理，所述的回声消除方法：1、初始化回音消除参数；2、计算采样时长，即是10毫秒，还是20毫秒，还是30毫秒；3、调用SpeechX的AudioAECProc函数执行回音消除；4、消除完毕后退出；如：
int Java_InitAudioAEC( JNIEnv* env,jobject thiz,jint frame_size,jint filter_length,jint sampling_rate){
if(nInitSuccessFlag == 1) return 1 ;
nFrameSize = frame_size;
nFilterLen = filter_length;
nSampleRate = sampling_rate;
//计算采样时长，即是10毫秒，还是20毫秒，还是30毫秒
nTimeLong = (frame_size / (sampling_rate / 100)) * 10 ;
m_pState = speex_echo_state_init(nFrameSize, nFilterLen);
if(m_pState == NULL)
return -1 ;
m_pPreprocessorState = speex_preprocess_state_init(nFrameSize, nSampleRate);
if(m_pPreprocessorState == NULL) return -2 ;
iArg = nSampleRate;
speex_echo_ctl(m_pState, SPEEX_SET_SAMPLING_RATE, &iArg);
speex_preprocess_ctl(m_pPreprocessorState, SPEEX_PREPROCESS_SET_ECHO_STATE, m_pState);
nInitSuccessFlag = 1 ;
return 1 ;
}
jint Java_AudioAECProc(JNIEnv* env,jobject thiz,
jbyteArray recordArray,jbyteArray playArray,jbyteArray szOutArray ){if(nInitSuccessFlag == 0)return 0 ;
jbyte* recordBuffer = (jbyte *)(*env)->GetByteArrayElements(env,recordArray, 0);
jbyte* playBuffer = (jbyte *)(*env)->GetByteArrayElements(env,playArray,
0);
jbyte* szOutBuffer = (jbyte *)(*env)->GetByteArrayElements(env,szOutArray, 0);
return 1 ;
}
//退出
jint Java_ExitSpeexDsp( JNIEnv* env,jobject thiz){
if(nInitSuccessFlag == 0) return 0 ;
if (m_pState != NULL) {
speex_echo_state_destroy(m_pState);
m_pState = NULL;
}
if (m_pPreprocessorState != NULL) {
speex_preprocess_state_destroy(m_pPreprocessorState);
m_pPreprocessorState = NULL;
}
nInitSuccessFlag = 0 ;
return 1 ;
}
五、进行噪声消除处理，所述的噪声消除方法：1、初始化降噪参数；2、使用speechx_preprocess_ctl函数进行8K与16K降噪；3、释放降噪；如：
Java_InitAudioDeNose( JNIEnv* env, jobject thiz){
int denoise_enabled = 1 ;
if(nInitDeNoseFlag == 1) return 0 ;
nInitDeNoseFlag = 1 ;
//8K降噪
audio8K = speex_preprocess_state_init(80 * (nSampleTimeLong / 10),8000);
speechx_preprocess_ctl(audio8K, SPEEX_PREPROCESS_SET_DENOISE, &denoise_enabled);
//16K降噪
audio16K = speex_preprocess_state_init(160 * (nSampleTimeLong / 10),
16000);
speechx_preprocess_ctl(audio16K, SPEEX_PREPROCESS_SET_DENOISE, &denoise_enabled);
return 1 ;
}
//8K降噪
jint Java_AudioDeNose8K(JNIEnv* env,jobject thiz,jbyteArray recordArray){if(nInitDeNoseFlag == 0)
return 0 ;
jbyte* recordBuffer = (jbyte *)(*env)->GetByteArrayElements(env,recordArray, 0);
return 1 ;
}
//16K降噪
jint Java_AudioDeNose16K(JNIEnv* env,jobject thiz,jbyteArray recordArray){
if(nInitDeNoseFlag == 0)
return 0 ;
jbyte* recordBuffer = (jbyte *)(*env)->GetByteArrayElements(env,recordArray, 0);
return 1 ;
}
// 释放降噪
jint Java_ExitAudioDeNose( JNIEnv* env,jobject thiz){
if(nInitDeNoseFlag == 0)return 0 ;
nInitDeNoseFlag = 0 ;
speex_preprocess_state_destroy(audio8K);
speex_preprocess_state_destroy(audio16K);
return 1;
}
步骤六、最后播放语音，播放时采用AudioTrack接口，与MediaCodec对应；如：
public void initPlayer(){
static final int frequency = 8000;
static final int channelConfiguration = AudioFormat.CHANNEL_
CONFIGURATION_MONO;
static final int audioEncoding = AudioFormat.ENCODING_PCM_16BIT;
int recBufSize,playBufSize;
AudioTrack audioPlayer ;
playBufSize = AudioTrack.getMinBufferSize(frequency,
channelConfiguration, audioEncoding);
audioPlayer = new AudioTrack(AudioManager.STREAM_MUSIC,frequency,AudioFormat.CHANNEL_OUT_MONO, AudioFormat.ENCODING_PCM_16BIT) ;}。
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