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夜貓子

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數(shù)據(jù)加載中……

speex開源庫分析(前置處理)

1.簡(jiǎn)介

語音在采集和傳輸過程中,由于語音源的差異、信道的衰減、噪聲的干擾以及遠(yuǎn)近效應(yīng),導(dǎo)致信號(hào)幅度相差很大。所有在語音處理之前我們需要對(duì)語音數(shù)據(jù)進(jìn)行前置處理,包括預(yù)處理(AGCVAD、回音消除)、重采樣和噪聲抑制。

所有的代碼都是基于speex開源庫,具體內(nèi)容可以參考http://speex.org/

本開發(fā)手冊(cè)暫時(shí)只提供AGC的接口和測(cè)試代碼,其他陸續(xù)添加進(jìn)來。

2.接口說明

2.1  介紹

預(yù)處理模塊包括自動(dòng)增益控制、靜音檢測(cè)和回音消除。以下是接口函數(shù),具體參考speex\ speex_preprocess.h

 

函數(shù)名稱

功能簡(jiǎn)介

speex_preprocess_state_init

創(chuàng)建預(yù)處理器

speex_preprocess_state_destroy

銷毀預(yù)處理器

speex_preprocess_run

處理一幀數(shù)據(jù)

speex_preprocess

處理一幀數(shù)據(jù)(廢棄的)

speex_preprocess_estimate_update

更新預(yù)處理器

speex_preprocess_ctl

設(shè)置和讀取預(yù)處理器的參數(shù)

 

2.1.1  speex_preprocess_state_init

函數(shù)原形

SpeexPreprocessState *speex_preprocess_state_init(int frame_size, int sampling_rate);

功能

創(chuàng)建預(yù)處理器

參數(shù)

Frmae_size   [in]每幀的大小(建議幀長為20ms

Sample_rate  [in]采樣率(支持8k16k44k

返回值

成功返回預(yù)處理器指針,失敗返回NULL

說明

加入是16k的語音數(shù)據(jù),幀長20ms等于320個(gè)采樣

 

2.1.2  speex_preprocess_state_destroy

函數(shù)原形

void speex_preprocess_state_destroy(SpeexPreprocessState *st);

功能

銷毀預(yù)處理器

參數(shù)

St           [in]處理器指針

返回值

Void

說明

 

 

2.1.3  speex_preprocess_run

函數(shù)原形

int speex_preprocess_run(SpeexPreprocessState *st, spx_int16_t *x);

功能

處理一幀語音數(shù)據(jù)

參數(shù)

St           [in]處理器指針

X            [in|out]數(shù)據(jù)緩存,處理后的數(shù)據(jù)也存入該緩存中

返回值

如果VAD打開,返回值為1表示有語音,為0表示靜音或者噪音

說明

 

 

2.1.4  speex_preprocess

函數(shù)原形

int speex_preprocess(SpeexPreprocessState *st, spx_int16_t *x, spx_int32_t *echo);

功能

處理一幀語音數(shù)據(jù)(廢棄的函數(shù),簡(jiǎn)介調(diào)用speex_preprocess_run

參數(shù)

St           [in]處理器指針

X            [in|out]數(shù)據(jù)緩存,處理后的數(shù)據(jù)也存入該緩存中     

返回值

 

說明

 

 

2.1.5  speex_preprocess_estimate_update

函數(shù)原形

void speex_preprocess_estimate_update(SpeexPreprocessState *st, spx_int16_t *x);

功能

更新預(yù)處理器,不會(huì)計(jì)算輸出語音

參數(shù)

St           [in]處理器指針

X            [in]數(shù)據(jù)緩存

返回值

Void

說明

 

 

2.1.6  speex_preprocess_ctl

函數(shù)原形

int speex_preprocess_ctl(SpeexPreprocessState *st, int request, void *ptr);

功能

設(shè)置預(yù)處理器的參數(shù)

參數(shù)

St           [in]處理器指針

Request      [in]參數(shù)的類型(由宏來代表不同的參數(shù))

Ptr          [in|out]參數(shù)的值(設(shè)置參數(shù)時(shí)為in,獲得參數(shù)參數(shù)時(shí)為out,這個(gè)由宏決定)

返回值

成功返回0,失敗返回-1(表明未知的請(qǐng)求參數(shù))

說明

以下數(shù)標(biāo)識(shí)參數(shù)類型的宏

/** Set preprocessor denoiser state */

#define SPEEX_PREPROCESS_SET_DENOISE 0

/** Get preprocessor denoiser state */

#define SPEEX_PREPROCESS_GET_DENOISE 1

 

/** Set preprocessor Automatic Gain Control state */

#define SPEEX_PREPROCESS_SET_AGC 2

/** Get preprocessor Automatic Gain Control state */

#define SPEEX_PREPROCESS_GET_AGC 3

 

/** Set preprocessor Voice Activity Detection state */

#define SPEEX_PREPROCESS_SET_VAD 4

/** Get preprocessor Voice Activity Detection state */

#define SPEEX_PREPROCESS_GET_VAD 5

 

/** Set preprocessor Automatic Gain Control level (float) */

#define SPEEX_PREPROCESS_SET_AGC_LEVEL 6

/** Get preprocessor Automatic Gain Control level (float) */

#define SPEEX_PREPROCESS_GET_AGC_LEVEL 7

 

/** Set preprocessor dereverb state */

#define SPEEX_PREPROCESS_SET_DEREVERB 8

/** Get preprocessor dereverb state */

#define SPEEX_PREPROCESS_GET_DEREVERB 9

 

/** Set preprocessor dereverb level */

#define SPEEX_PREPROCESS_SET_DEREVERB_LEVEL 10

/** Get preprocessor dereverb level */

#define SPEEX_PREPROCESS_GET_DEREVERB_LEVEL 11

 

/** Set preprocessor dereverb decay */

#define SPEEX_PREPROCESS_SET_DEREVERB_DECAY 12

/** Get preprocessor dereverb decay */

#define SPEEX_PREPROCESS_GET_DEREVERB_DECAY 13

 

/** Set probability required for the VAD to go from silence to voice */

#define SPEEX_PREPROCESS_SET_PROB_START 14

/** Get probability required for the VAD to go from silence to voice */

#define SPEEX_PREPROCESS_GET_PROB_START 15

 

/** Set probability required for the VAD to stay in the voice state (integer percent) */

#define SPEEX_PREPROCESS_SET_PROB_CONTINUE 16

/** Get probability required for the VAD to stay in the voice state (integer percent) */

#define SPEEX_PREPROCESS_GET_PROB_CONTINUE 17

 

/** Set maximum attenuation of the noise in dB (negative number) */

#define SPEEX_PREPROCESS_SET_NOISE_SUPPRESS 18

/** Get maximum attenuation of the noise in dB (negative number) */

#define SPEEX_PREPROCESS_GET_NOISE_SUPPRESS 19

 

/** Set maximum attenuation of the residual echo in dB (negative number) */

#define SPEEX_PREPROCESS_SET_ECHO_SUPPRESS 20

/** Get maximum attenuation of the residual echo in dB (negative number) */

#define SPEEX_PREPROCESS_GET_ECHO_SUPPRESS 21

 

/** Set maximum attenuation of the residual echo in dB when near end is active (negative number) */

#define SPEEX_PREPROCESS_SET_ECHO_SUPPRESS_ACTIVE 22

/** Get maximum attenuation of the residual echo in dB when near end is active (negative number) */

#define SPEEX_PREPROCESS_GET_ECHO_SUPPRESS_ACTIVE 23

 

/** Set the corresponding echo canceller state so that residual echo suppression can be performed (NULL for no residual echo suppression) */

#define SPEEX_PREPROCESS_SET_ECHO_STATE 24

/** Get the corresponding echo canceller state */

#define SPEEX_PREPROCESS_GET_ECHO_STATE 25

 

/** Set maximal gain increase in dB/second (int32) */

#define SPEEX_PREPROCESS_SET_AGC_INCREMENT 26

 

/** Get maximal gain increase in dB/second (int32) */

#define SPEEX_PREPROCESS_GET_AGC_INCREMENT 27

 

/** Set maximal gain decrease in dB/second (int32) */

#define SPEEX_PREPROCESS_SET_AGC_DECREMENT 28

 

/** Get maximal gain decrease in dB/second (int32) */

#define SPEEX_PREPROCESS_GET_AGC_DECREMENT 29

 

/** Set maximal gain in dB (int32) */

#define SPEEX_PREPROCESS_SET_AGC_MAX_GAIN 30

 

/** Get maximal gain in dB (int32) */

#define SPEEX_PREPROCESS_GET_AGC_MAX_GAIN 31

 

/*  Can't set loudness */

/** Get loudness */

#define SPEEX_PREPROCESS_GET_AGC_LOUDNESS 33

 

/*  Can't set gain */

/** Get current gain (int32 percent) */

#define SPEEX_PREPROCESS_GET_AGC_GAIN 35

 

/*  Can't set spectrum size */

/** Get spectrum size for power spectrum (int32) */

#define SPEEX_PREPROCESS_GET_PSD_SIZE 37

 

/*  Can't set power spectrum */

/** Get power spectrum (int32[] of squared values) */

#define SPEEX_PREPROCESS_GET_PSD 39

 

/*  Can't set noise size */

/** Get spectrum size for noise estimate (int32)  */

#define SPEEX_PREPROCESS_GET_NOISE_PSD_SIZE 41

 

/*  Can't set noise estimate */

/** Get noise estimate (int32[] of squared values) */

#define SPEEX_PREPROCESS_GET_NOISE_PSD 43

 

/* Can't set speech probability */

/** Get speech probability in last frame (int32).  */

#define SPEEX_PREPROCESS_GET_PROB 45

 

/** Set preprocessor Automatic Gain Control level (int32) */

#define SPEEX_PREPROCESS_SET_AGC_TARGET 46

/** Get preprocessor Automatic Gain Control level (int32) */

#define SPEEX_PREPROCESS_GET_AGC_TARGET 47

 

3.實(shí)例代碼

3.1  AGC

#define NN 320

/*

    語音數(shù)據(jù)為單通道、16bit16k

*/

int _tmain(int argc, _TCHAR* argv[])

{

 

     short in[NN];

     int i;

     SpeexPreprocessState *st;

     int count=0;

     float f;

 

     st = speex_preprocess_state_init(NN, 16000);

    

     i=1;

     speex_preprocess_ctl(st, SPEEX_PREPROCESS_SET_AGC, &i);

     f=16000;

     speex_preprocess_ctl(st, SPEEX_PREPROCESS_SET_AGC_LEVEL, &f);

 

 

     while (1)

     {

         int vad;

         fread(in, sizeof(short), NN, stdin);

         if (feof(stdin))

              break;

         vad = speex_preprocess_run(st, in);

         //fprintf (stderr, "%d\n", vad);

         fwrite(in, sizeof(short), NN, stdout);

         count++;

     }

     speex_preprocess_state_destroy(st);

 

     return 0;

}

 

 


 

posted on 2012-04-24 18:41 夜貓子 閱讀(8052) 評(píng)論(1)  編輯 收藏 引用

評(píng)論

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speex-1.2beta3-win32版本的libspeex.lib庫中沒有吧preprocess相關(guān)的一些文件放進(jìn)去,所以
speex_preprocess_state_init
speex_preprocess_ctl
speex_preprocess_run
speex_preprocess_state_destroy就無法調(diào)用了。

但是dsp版本的libspeexdsp.lib中有卻有,是Win32的不支持嗎?還是什么原因?
2012-07-11 17:16 | kobewylb

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