[發明專利]一種音頻抖動緩沖方法

在審

• 申請號: 202211706638.8
• 申請日: 2022-12-29
• 公開（公告）號: CN116192817A
• 公開（公告）日: 2023-05-30
• 發明（設計）人: 錢曉炯;周銀
• 申請（專利權）人: 寧波菊風系統軟件有限公司
• 主分類號: H04L65/60
• 分類號: H04L65/60;G10L25/78
• 代理公司: 寧波誠源專利事務所有限公司 33102
• 代理人: 劉鳳欽;鄧青玲

本發明涉及一種音頻抖動緩沖方法，其特征在于：首先根據使用系統的可用內存大小創建一個環形緩沖區，然后設置三個能并行運行的處理子流程，這三個處理子流程分別為網絡子流程、數據信號處理子流程和播放子流程，其中網絡子流程用于將接收到的音頻數據進行處理然后存入環形緩沖區內；數據信號處理子流程用于維護環形緩沖區內的音頻數據長度，使環形緩沖區內的音頻數據長度保持在設定的范圍內；播放子流程用于讀取環形緩沖區內的音頻數據，并將其送入聲卡播放。與現有技術相比，本發明的優點在于：能根據使用系統的可用內存大小創建環形緩沖區，三個子流程并行處理音頻數據，資源消耗低，能適應于資源受限系統，且能保證較好處理質量。

技術領域

本發明涉及語音通訊領域，尤其涉及一種音頻抖動緩沖方法。

背景技術

在VoIP(Voice?over?Internet?Protocol，中文簡稱為IP語音)通信中，由于音頻數據流的連續性要求和IP網絡的非連續性這種固有屬性的差異，通信接收方常常需要設置一個抖動緩沖區(以下簡稱Jitter?Buffer)來處理這個矛盾，來保證這些音頻數據送給聲卡設備時是保持連續的，倘若接收端收到的數據出現丟包、抖動等問題，則須使用PLC(Packet?Loss?Concealment，中文簡稱丟包隱藏)算法模擬生成可播放的數據。

現有技術中Jitter?Buffer的實現已經較為成熟，例如webRTC(Web?Real-TimeCommunications，網頁實時通信)中的netEQ(中文簡稱：音頻處理模塊)已經被廣泛使用，并且在PC和智能手機上工作效果十分不錯。由于其實現算法的復雜性將需要較大的內存和計算資源，類似RTOS(Real?Time?Operating?System，簡稱RTOS)等資源受限的IoT(InternetOf?Things，物聯網操作)系統，其較少的可用內存和較弱的計算能力便不支持運行netEQ。經測試研究發現，netEQ的CPU計算資源消耗大概為50MIPS，而其內存需求大概至少為600KB，甚至在網絡抖動大的時候，內存消耗需求可能要提升至1MB多。因此需要對算法做進一步改進，使得能夠在資源要求極其苛刻的情況下，仍能夠實現較好的效果。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是針對上述現有技術現狀而提供一種低資源消耗、能適應于資源受限系統且能保證較好處理質量的音頻抖動緩沖方法。

本發明解決上述技術問題所采用的技術方案為：一種音頻抖動緩沖方法，其特征在于：首先根據使用系統的可用內存大小創建一個環形緩沖區，然后設置三個能并行運行的處理子流程，這三個處理子流程分別為網絡子流程、數據信號處理子流程和播放子流程，其中網絡子流程用于將接收到的音頻數據進行處理然后存入環形緩沖區內；所述數據信號處理子流程用于維護環形緩沖區內的音頻數據長度，使環形緩沖區內的音頻數據長度保持在設定的范圍內；所述播放子流程用于讀取環形緩沖區內的音頻數據，并將其送入聲卡播放。

作為改進，所述網絡子流程對接收到的音頻數據做如下處理：將接收到的音頻數據長度與環形緩沖區中的空閑長度比較，若接收到的音頻數據長度小于等于環形緩沖區中的空閑長度，則將接收到的音頻數據直接存入環形緩沖區；若接收到的音頻數據長度大于環形緩沖區中的空閑長度，則將接收到的音頻數據中尾部多余數據丟棄，將剩下的音頻數據存入環形緩沖區。

再改進，所述網絡子流程在將接收到的音頻數據存入環形緩沖區之前，逐個檢查音頻數據包的連續性，若發現音頻數據包不連續，執行PLC算法將丟包內容補上。

再改進，所述網絡子流程在將接收到的音頻數據進行處理然后存入環形緩沖區過程中，如果發現環形緩沖區的空閑長度小于預設閾值，則立即通知數據信號處理子流程。

再改進，所述網絡子流程還根據RTP協議統計網絡抖動的jitter值，并定時將統計得到的jitter值傳遞給所述數據信號處理子流程。