在 WebRTC 中,Audio 数据在被送入编码器之前,有 2 大部分需要特别关注,一是数据采集,二是 Audio Processing。

作者:方来,技术专家,从事 voip 应用开发。

数据采集

数据采集主要由 Audio Device 模块进行处理,而且是平台和配置相关。例如:

  1. Mac 电脑,使用的是 CoreAudio API,一般情况下使用默认内置的声卡参数 fs=48kHz,stero。
  2. Windows 电脑,WebRTC 中用的是 WASAPI。根据声卡参数不同,采样率等参数可选的比较多,例如有的电脑 builtInAEC 打开后,fs=16kHz,Mono,如果把声卡的 Audio Enhancement 关闭,则输出 fs=48kHz,stero。
  3. Android 一般使用 java 层的 AudioRecord 框架。
  4. iOS 一般使用 AudioUnit 框架。

另外,数据采集部分,还涉及到 USB 耳机,3.5mm 耳机,蓝牙耳机等外设,这些设备对音频链路上后续的 Audio Processing 也是有影响的,比如增加了 Audio 采集的delay,有 Speech Enhancement 处理的耳机会修改音频频谱,有的耳机外设使用不当可能会导致音频链路没有声音。

Audio Processing

Audio Processing 主要包括 AEC,AGC,NS 等等:

  • AEC----Acoustic Echo Cancellation,即回音消除。
  • AGC----Automatic Gain Control,即自动增益,用来调整输入信号的音量大小。
  • NS----Noise Suppression,即噪音抑制。

从 Audio Devices 输出的数据依次经过 AEC,NS,AGC 等音频处理模块。

1.AEC

AEC 算法选择

在 WebRTC 中,AEC 有 4 个可选的算法:

  1. builtInAEC,一般情况下 Windows,Android 系统,builtInAEC 默认会开启。
  2. AECM,移动端的回音消除算法,适用于 Android和 iOS。
  3. AEC 算法,适用于 Windows/Mac Desktop 的回音消除算法。当然 AEC 也可以用在移动端,某些情况下,回声泄露的性能比 AECM 好。不过最新的 WebRTC 已经把老的 AEC 的 code 移除了。
  4. AEC3 算法,Google 对老的 AEC 算法的改版,目前 AEC3 已经全面替代老的 AEC 算法。

一般情况下这 4 种 AEC 算法只能选择一种,否则会做多次 AEC,对声音的损伤也会增加。在不得已的情况下,可能会用到 2 个 AEC,例如 Windows 电脑,buildInAEC 关不掉且效果差的情况下,就必须打开 AEC3,这时是用到 2 个 AEC。

aec_dump

在一次通话中,使用 StartAecDump 开启 aec_dump 功能,aec_dump 将录制 3 个文件,一个是未进入 Audio Processing 模块的 input.wav,一个是 Speaker Render 的输出文件 reverse.wav,一个是经过 Audio Processing 处理过的 ref_out.wav。

正常情况下,input.wav - reverse.wav = ref_out.wav。

通过这 3 个文件可以分析回音消除算法是否有问题。

2.AGC

WebRTC 的 AGC 有 2 种算法:

  1. Legacy AGC
  2. AGC2

下面简单展示一下 Legacy AGC 的性能。



原始语音



AGC 后的语音,Legacy AGC 本身没有降噪功能,噪音和语音同时放大的。

3.NS

目前 WebRTC 的 Noise Suppression 模块,能够过滤掉比较平稳的背景噪音,例如 white nosise,空调声等。但是 NS 模块对音量非常大的背景噪音,还有 babble noise 都是失效的,这也是我们客户端在 Microphone 功放的情况下的“嘈杂不清”的因素之一(当然导致嘈杂还有其他的原因,例如 AEC 的性能等等)。



夹杂 white noise 的录音



white noise 被过滤掉

4.其他增强算法

  1. High Pass Filter,用来过滤低频噪音,比如我们可以把 100Hz 甚至 200Hz 以下的低频噪音过滤掉。
  2. Typing Detector,可以过滤掉键盘打字的声音。
  3. Residual Echo Detector,残留回音探测。

优化点

  1. 采集(当然也包括播放)容易出现没有声音问题,所以必须对采集(声卡驱动)端进行声卡适配优化。

  2. AEC 区分平台:

    A. Windows 平台,一般 Windows 的声卡面板里面有一个“Audio Enhancement”,这个里面有的含有 builtInAEC,默认是打开的,通过 Windows API 关闭这个 Audio Enhancement 的几乎不可行。有的 builtInAEC 效果比较差,这时 AEC3 必须打开。通常情况下,builtInAEC 和 AEC3 同时打开,以便最大程度减少回声。

    B. Mac 电脑,默认没有 buildInAEC,通常就直接使用 AEC3。

  3. 在 AEC 算法中增加“near talk”,“far talk”,“double talk”, “no talk”状态,结合这几种状态,采取不同的操作,例如在只有 far talk 的时候,不做 AGC,能够起到减少近端噪音的作用。

「视频云技术」你最值得关注的音视频技术公众号,每周推送来自阿里云一线的实践技术文章,在这里与音视频领域一流工程师交流切磋。

浅谈 WebRTC 的 Audio 在进入 Encoder 之前的处理流程的更多相关文章

  1. 【ASP.NET MVC系列】浅谈jqGrid 在ASP.NET MVC中增删改查

    ASP.NET MVC系列文章 [01]浅谈Google Chrome浏览器(理论篇) [02]浅谈Google Chrome浏览器(操作篇)(上) [03]浅谈Google Chrome浏览器(操作 ...

  2. HTTP协议漫谈 C#实现图(Graph) C#实现二叉查找树 浅谈进程同步和互斥的概念 C#实现平衡多路查找树(B树)

    HTTP协议漫谈   简介 园子里已经有不少介绍HTTP的的好文章.对HTTP的一些细节介绍的比较好,所以本篇文章不会对HTTP的细节进行深究,而是从够高和更结构化的角度将HTTP协议的元素进行分类讲 ...

  3. 浅谈 Attention 机制的理解

    什么是注意力机制? 注意力机制模仿了生物观察行为的内部过程,即一种将内部经验和外部感觉对齐从而增加部分区域的观察精细度的机制.例如人的视觉在处理一张图片时,会通过快速扫描全局图像,获得需要重点关注的目 ...

  4. 浅谈 Fragment 生命周期

    版权声明:本文为博主原创文章,未经博主允许不得转载. 微博:厉圣杰 源码:AndroidDemo/Fragment 文中如有纰漏,欢迎大家留言指出. Fragment 是在 Android 3.0 中 ...

  5. 浅谈 LayoutInflater

    浅谈 LayoutInflater 版权声明:本文为博主原创文章,未经博主允许不得转载. 微博:厉圣杰 源码:AndroidDemo/View 文中如有纰漏,欢迎大家留言指出. 在 Android 的 ...

  6. 浅谈Java的throw与throws

    转载:http://blog.csdn.net/luoweifu/article/details/10721543 我进行了一些加工,不是本人原创但比原博主要更完善~ 浅谈Java异常 以前虽然知道一 ...

  7. 浅谈SQL注入风险 - 一个Login拿下Server

    前两天,带着学生们学习了简单的ASP.NET MVC,通过ADO.NET方式连接数据库,实现增删改查. 可能有一部分学生提前预习过,在我写登录SQL的时候,他们鄙视我说:“老师你这SQL有注入,随便都 ...

  8. 浅谈WebService的版本兼容性设计

    在现在大型的项目或者软件开发中,一般都会有很多种终端, PC端比如Winform.WebForm,移动端,比如各种Native客户端(iOS, Android, WP),Html5等,我们要满足以上所 ...

  9. 浅谈angular2+ionic2

    浅谈angular2+ionic2   前言: 不要用angular的语法去写angular2,有人说二者就像Java和JavaScript的区别.   1. 项目所用:angular2+ionic2 ...

随机推荐

  1. 【初等数论】裴蜀定理&扩展欧几里得算法

    裴蜀定理: 对于\(a,b\in N^*, x, y\in Z\),方程\(ax+by=k\)当且仅当\(gcd(a, b)|k\)时有解. 证明: 必要性显然. 充分性:只需证明当\(k=gcd(a ...

  2. 安装kibana7.7.0

    ELK·Elastic Stack Elastic Stack就一套日志分析系统,前身叫ELK. E:Elasticsearch L:Logstash,日志收集系统 K:Kibana,数据可视化平台 ...

  3. CentOS硬软链接

    硬软链接说明 软链接: 1.软链接,以路径的形式存在.类似于Windows操作系统中的快捷方式 2.软链接可以 跨文件系统 ,硬链接不可以 3.软链接可以对一个不存在的文件名进行链接 4.软链接可以对 ...

  4. 01_Activity生命周期及传递数据

    1. Activity的生命周期: 2. Activity启动另一个Activity,并传递数据: package com.example.activitydemo; import android.a ...

  5. 口述完SpringMVC执行流程,面试官就让同事回家等消息了

    Srping MVC 执行流程真的是老生常谈的话题了,最近同事小刚出去面试,前面面试官相继问了几个 Spring 相关的问题,但当面试官问他,你知道 Srping MVC 的执行流程吗?小刚娴熟的巴拉 ...

  6. Python音视频开发:消除抖音短视频Logo和去电视台标的实现详解

    ☞ ░ 前往老猿Python博文目录 ░ 一.引言 对于带Logo(如抖音Logo.电视台标)的视频,有三种方案进行Logo消除: 直接将对应区域用对应图像替换: 直接将对应区域模糊化: 通过变换将要 ...

  7. 第15.3节 PyCharm程序调试功能介绍

    一. 代码调试 点击工具栏的调试按钮(如下图蓝色圈标记按钮)可以进行程序调试,可以在调试前先设置断点,断点设置就是在打开文件的行与前面的行号之间用鼠标单击进行设置和取消(如下图蓝色下划线上面的实体圆点 ...

  8. swagger添加统一认证参数

    import org.springframework.context.annotation.Bean; import org.springframework.context.annotation.Co ...

  9. 移动端web网页meta设置

    <meta charset='utf-8'><!-- 声明文档使用的字符编码 --> <meta http-equiv="X-UA-Compatible&quo ...

  10. 谷歌SameSite策略

    当我新下载谷歌80.x版本的时候,访问一个系统(内嵌跳转到其他系统的iframe),跳转过去没有携带cookie,以前版本的谷歌浏览器是可以的,控制台提示SameSite策略,给阻止了cookie携带 ...