Speex Acoustic Echo Cancellation (AEC) 回声消除模块的使用

背景：回声与啸叫的产生  http://blog.csdn.net/u011202336/article/details/9238397

参考资料：  http://www.speex.org/docs/manual   

从代码分析，下边是Speex test demo

 

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/stat.h>
#include <fcntl.h>
#include "speex/speex_echo.h"
#include "speex/speex_preprocess.h"


#define NN 128
#define TAIL 1024

int main(int argc, char **argv)
{
   FILE *echo_fd, *ref_fd, *e_fd;
   short echo_buf[NN], ref_buf[NN], e_buf[NN];
   SpeexEchoState *st;
   SpeexPreprocessState *den;
   int sampleRate = 8000;

   if (argc != 4)
   {
      fprintf(stderr, "testecho mic_signal.sw speaker_signal.sw output.sw\n");
      exit(1);
   }
   echo_fd = fopen(argv[2], "rb");
   ref_fd  = fopen(argv[1],  "rb");
   e_fd    = fopen(argv[3], "wb");
   // Step1: 初始化结构
     st = speex_echo_state_init(NN, TAIL);
   den = speex_preprocess_state_init(NN, sampleRate);

   //Step2: 设置相关参数
   speex_echo_ctl(st, SPEEX_ECHO_SET_SAMPLING_RATE, &sampleRate);
   speex_preprocess_ctl(den, SPEEX_PREPROCESS_SET_ECHO_STATE, st);

   while (!feof(ref_fd) && !feof(echo_fd))
   {
      fread(ref_buf, sizeof(short), NN, ref_fd);
      fread(echo_buf, sizeof(short), NN, echo_fd);
      
      //Step3: 调用Api回声消除，ref_buf是麦克采集到的数据
      // echo_buf：是从speaker处获取到的数据
      // e_buf: 是回声消除后的数据
      speex_echo_cancellation(st, ref_buf, echo_buf, e_buf);
      speex_preprocess_run(den, e_buf);
      fwrite(e_buf, sizeof(short), NN, e_fd);
   }

   //Step4: 销毁结构 释放资源
   speex_echo_state_destroy(st);
   speex_preprocess_state_destroy(den);
   fclose(e_fd);
   fclose(echo_fd);
   fclose(ref_fd);
   return 0;
}

Speex 源码中附带的这个例子，只适合于串行的链式媒体流，当媒体播放、媒体采集、媒体网络数据接口分属在不同现成时，就会存在同步问题，异步线程会导致信号延迟加大，回声消除收敛效果不好。其中Speex 回声消除必须按照建议的流程：

 

 

write_to_soundcard(echo_frame, frame_size);     //播放音频数据，并从声卡获得播放的数据echo_frame.
read_from_soundcard(input_frame, frame_size);   //在数据播放后，从声卡麦克获取采集到的数据input_frame.
speex_echo_cancellation(echo_state, input_frame, echo_frame, output_frame); //调用Api消除噪声，输入input_frame,echo_frame，输出out_frame

 

在典型的VOIP类型应用中：

echo_frame: 从RTP接收的数据包解码后，送入声卡播放，获取的数据。

input_frame: 本地麦克采集到的数据

output_frame: 回声消除后的数据，送入encodec，并构造rtp数据包，传输到远端。

典型的应用模式： 

Thread A:  接收audio rtp -> decodec -----> sound card 

                                                                    |__> echo_frame queue

Thread B: 获取麦克数据input_frame --> speex_echo_cancellation( speex_state, input_frame, echo_frame,out_frame ) -> rtp packet -> network 

也可以将rtp packet 与network 传输放到另外一个线程。