PCM音频数据消噪

PCM音频数据消噪

公司有个别产品，由于电路板设计问题，导致取流时，会有较大的白噪声，设备硬件和软件都不改，只能客户端降噪解决，经查找研究，确定方案：用WebRTC的降噪模块来解决。

WebRTC很强大，包含了很多功能，如：音视频采集、编解码、传输、增益、消噪等，还支持跨平台，我这里只用到WebRTC的消噪相关模块(点击这里下载)，代码逻辑其实很简单，只用到4个函数

1.创建：WebRtcNs_Create
2.初始化：WebRtcNs_Init
3.设置消噪级别：WebRtcNs_set_policy
4.循环取10ms数据，进行消噪处理：WebRtcNs_Process

具体代码如下：

#include 
#include 
#include 

#include "signal_processing_library.h"
#include "noise_suppression_x.h"
#include "noise_suppression.h"
#include "gain_control.h"

@interface AudioManager()
{
    NsHandle *_nshandle;
}

@end

@implementation AudioManager
+ (instancetype)sharedInstance {
    static id instance = nil;
    static dispatch_once_t onceToken;
    dispatch_once(&onceToken, ^{
        instance = [[self alloc] init];
    });
    return instance;
}
/**
 消噪

 @param buffer PCM原始数据
 @param length PCM数据长度
 @param fs 采样率
 @param quality 消噪质量(0,1,2,3)，0质量最差，3质量最好
 */
+ (void)denoise:(unsigned char *)buffer length:(NSUInteger)length fs:(NSUInteger)fs quality:(int)quality{
    AudioManager *audio = [AudioManager sharedInstance];
    NsHandle *nsHandle = NULL;
    int level = quality < 0 ? 0 : (quality > 3 ? 3 :quality);
    if (audio->_nshandle == NULL) {
        if (0 != WebRtcNs_Create(&nsHandle)) {
            NSLog(@"WebRTC 创建失败");
            return;
        }
        if (0 != WebRtcNs_Init(nsHandle, (uint32_t)fs)) {
            NSLog(@"WebRTC 初始化失败");
            return;
        }
        if (0 != WebRtcNs_set_policy(nsHandle, level)) {
            NSLog(@"WebRTC 设置失败");
            return;
        }
        audio->_nshandle = nsHandle;
    }else {
        nsHandle = audio->_nshandle;
    }
    NSLog(@"消噪级别=%d", level);
    //我们的PCM音频数据为16位，采样率8000Hz，而WebRTC每次只处理10ms的数据，经计算:sizeof(short)*fs/100，即为2*80=160个字节
    for (int i = 0; i < length; i+=sizeof(short)*fs/100) {
        short inP[80] = {0};
        short outP[80] = {0};
        memcpy(inP, buffer+i, 80*sizeof(short));
        if (0 != WebRtcNs_Process(nsHandle, inP, NULL, outP, NULL)) {
            NSLog(@"消噪失败:%d", i);
        }
        memcpy(buffer+i, outP, 80*sizeof(short));
    }
}

用Audacity软件分析

波形图如下：

图像 2018-2-26，11.24.jpg

频谱图如下：

图像 2018-2-26，11.28 (1).jpg

参考文章

• PCM音频处理——使用WebRTC音频降噪模块与其他方式的对比