CN113079267B - 房间内的音频会议 - Google Patents

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Abstract

本申请公开了房间内的音频会议。第一计算机***和第二计算机***及其相应的第一麦克风和第二麦克风接收同一音频输入信号的相应部分。分别从第一计算机***和第二计算机***接收的音频缓冲包括从第一计算机***和第二计算机***的相应麦克风输入编码的数据。接收的音频缓冲被同步并针对接收的音频缓冲之间的增益差进行校正以产生校正后的音频缓冲。校正后的音频缓冲被混合成输出缓冲。同步减少了当在远程对等计算机***处播放输出缓冲时的回声。

Description

房间内的音频会议
背景
1.技术领域
本发明涉及音频会议和音频会议期间音频质量的改善。
2.相关技术的描述
基于互联网协议的语音(VoIP)通信包括将语音编码为数字数据、将数字数据封装到数据包中以及通过数据网络传输数据包。电话会议是在地理分散式的位置上两个或多于两个参与者之间的电话呼叫，其使每个参与者都能够同时向其他参与者讲话和倾听其他参与者。参与者之间的电话会议可以经由语音会议桥(voice conference bridge)或集中式服务器进行。电话会议使用适当的网络会议通信协议连接与参与者关联的多个端点设备(VoIP设备或计算机***)。可选地，电话会议可以被对等地介导(mediated peer-to-peer)，其中音频可以直接在参与者的计算机***之间被流式传输而无需中间服务器。
简要概述
本文公开了在网络中的各种***和方法，网络包括处于声环境中的第一计算机***和第二计算机***以及它们相应的第一麦克风和第二麦克风。第一麦克风和第二麦克风接收同一音频输入信号的相应部分。分别从第一计算机***和第二计算机***接收的音频缓冲(audio buffers)包括从第一计算机***和第二计算机***的相应麦克风输入编码得到的数据。接收的音频缓冲被同步，并针对接收的音频缓冲之间的增益差进行校正以产生校正后的音频缓冲。校正后的音频缓冲被混合成输出缓冲。同步减少了当输出缓冲在远程对等计算机***上播放时的回声。混合校正后的音频缓冲可以包括加强(emphasize)来自当前正用于音频输入的计算机***的音频缓冲以及减小进入到附接到当前未用于音频输入的计算机***的麦克风的音频输入。第一计算机***和/或第二计算机***可以执行同步和混合校正后的音频缓冲。可选地，同步和混合校正后的音频缓冲可以由网络中的服务器来执行。在同步和混合之前，***/方法可以识别第一计算机***和第二计算机***的麦克风可以接收同一音频输入信号的部分。可以接收来自声环境外部的网络的远程对等计算机***的音频缓冲。接收的音频缓冲可以以相应的延迟发送到第一计算机***和第二计算机***，使得接收的音频缓冲在第一计算机***和第二计算机***上同步播放。可选地，接收的音频缓冲可以被发送到第一计算机***和第二计算机***之一。
公开了各种计算机可读介质，其当由处理器执行时使处理器执行本文公开的方法。
附图简述
在本文中参考附图仅通过举例的方式对本发明加以描述，在附图中：
图1示出了根据本发明的特征的场景；
图1A示意性地示出了参加音频会议的计算机***之间的常规网络连接；
图1B示出了音频会议期间的常规音频流；
图2示意性地示出了根据本发明的特征的音频会议期间的音频流式传输(streaming)；
图3示意性地示出了根据本发明的另一个特征的音频会议期间的音频流式传输；
图4A示出了根据本发明的特征的对于在音频会议期间接收的音频的音频流式传输的实施例；
图4B示出了根据本发明的特征的对于在音频会议期间接收的音频的音频流式传输的替代实施例；
图5示出了根据本发明的特征的方法；以及
图6示意性地示出了根据常规技术的简化的计算机***。
当结合附图考虑时，上述和/或其它方面根据接下来的详细描述将变得明显。
详细描述
现在将具体参考本发明的实施例，其示例在附图中示出，其中，相同的参考数字始终表示相同的元件。下面通过参考附图描述实施例以解释本发明。
通过介绍的方式，本发明的各方面针对减少通过计算机网络实现的音频会议或音频视频会议中的音频回声或不想要的混响的***和方法。具体地，例如，在使用基于互联网协议的语音(VoIP)的音频会议期间，参与者可以使用配备有麦克风的计算机工作站来参加会议。本发明的各种实施例可以在由对等或由VoIP服务器或其混合物实现的VoIP音频会议中实现。
现在参考附图，目前参考图1，其示出了根据本发明的特征的场景。图1示出了分别操作三个工作站或计算机***10A、10B和10C的三个参与者，工作站或计算机***10A、10B和10C分别包括麦克风2A、2B和2C以及扬声器3A，3B和3C。工作站10A、10B配置在单个房间中。工作站10C是在另一个房间、另一个城市或另一个大洲中操作的远程对等计算机***。当单个地点(例如单个房间)中有两个参与者时，参与者的语音可以被其工作站的麦克风2A以及被其室友的工作站的麦克风2B接收。工作站10A和10B两者通过网络将并行音频流传送给远程参与者，并且当参与者的语音的两个音频流都被播放时，会议的远程参与者听到同一语音的回声。常规上，可以要求共享房间的会议的参与者确保只有一个麦克风被取消静音以便保证声音质量。
现在还参考图1A，其示意性地示出了计算机***10A、10B和10C与基于互联网协议的语音(VoIP)服务器13之间的网络连接。计算机***10A和10B可以常规地通过局域网(LAN)互连，局域网(LAN)可以由有线网络(例如IEEE 802.3以太网)或无线网络(例如IEEE802.11Wifi)来实现。现在还参考图1B，其通过示例的方式示出了在音频会议期间的常规对等音频流式传输。具体而言，计算机***10A将音频缓冲A传送给计算机***10B和10C，并且类似地，计算机***10B将音频缓冲B传送给计算机***10A和10C。在图1所示的场景中，其中来自参与者的同一语音被编码成音频缓冲A和B(具有大于～30毫秒的足够长的延迟)，然后在计算机***10C处进行混合和播放时，该语音在计算机***10C处被播放时可能会听到有回声或不想要的混响。
现在还参考图2，其示意性地示出了根据本发明的特征的音频会议期间的音频流式传输。因此，音频缓冲B可以从计算机***10B传送并且由计算机***10A接收。在计算机***10A处，音频缓冲A和B可以同步(例如在30毫秒内)、混合并传送给VoIP服务器13。VoIP服务器13可以将同步且混合的音频缓冲传送给远程计算机***10C，在远程计算机***10C处播放声音而没有回声。
现在还参考图3，其示意性地示出了根据本发明的另一特征的音频会议期间的音频流式传输。计算机***10A和10B分别将音频缓冲A和B单独地传送给VoIP服务器13。VoIP服务器13包括模块14，模块14可以将音频缓冲A和B同步并混合成同步/混合的音频缓冲，使得音频在计算机***10C处播放而没有回声。
现在还参考图5，其示出了根据本发明的特征的方法50。在步骤51中，会议应用可以识别参与音频会议的两个或多于两个计算机***10是否具有可以接收同一音频输入信号的麦克风2。可以通过向参与者提示音频会议的另一参与者是否正在与该参与者共享房间来执行识别(步骤51)。在步骤52中，可以从计算机***10A和10B接收相应的音频缓冲，并且使音频缓冲A和B同步(步骤53)。在步骤54中，可以校正所接收的音频缓冲A和B之间的增益差。与另一个麦克风2B相比，麦克风2A可能不那么灵敏和/或来自麦克风2A的信号可能以更低的电平进行流式传输，从而可以将增益添加到麦克风2A以平衡播放时的电平。还期望相对于会议中的参与者的其他取消静音的麦克风来增加当前正在讲话的参与者正在使用的麦克风的增益。在步骤55中，音频缓冲被混合成输出缓冲，并且输出缓冲被发送(步骤56)到远程对等计算机***10C。在步骤57中，当输出缓冲在远程计算机***10C中被播放时，回声在输出缓冲中被减少。
现在参考图4A，其示出了根据本发明的特征的对于在音频会议期间接收的音频的音频流式传输。计算机***10A可以从VoIP服务器13接收音频缓冲，音频缓冲包括来自远程对等计算机***(未示出)的组合音频。计算机***10A可以将音频本地传送给计算机***10B，使得同一房间中的所有计算机***10都同步播放音频。现在还参考图4B，其示出了在另一种配置中对于在音频会议期间接收的音频的音频流式传输。同步的音频缓冲直接从VoIP服务器13发送到计算机***10A和10B。可以将接收的音频缓冲以相应的延迟发送到第一计算机***10A和第二计算机***10B，使得接收的音频缓冲在第一计算机***10A和第二计算机***10B处同步播放。可替代地，在同一房间中的一个扬声器3可以播放音频。
现在参考图6，其示意性地示出了根据常规技术的简化的计算机***60。计算机***10包括处理器601、包括用于将信息存储在存储器609中的存储器总线607的存储机构以及通过***总线603可操作地连接到处理器601的网络接口605。计算机***10还包括例如用于计算机可读介质613(例如光盘)的数据输入机构611(磁盘驱动器)。数据输入机构611利用***总线603可操作地连接到处理器601。声卡614可操作地连接到***总线603。声卡614的输入端可操作地连接到麦克风2的输出端和扬声器3的输入端。
在本说明书中和所附的权利要求书中，“计算机***”被定义为一起工作以对电子数据执行操作的一个或更多个软件模块、一个或更多个硬件模块或其组合。例如，计算机***的定义包括个人计算机的硬件组件以及软件模块，例如个人计算机的操作***。模块的物理布局并不重要。计算机***可以包括经由计算机网络耦合的一个或更多个计算机。同样地，计算机***可以包括单个物理设备(例如移动电话、膝上型计算机或平板电脑)，其中内部模块(例如存储器和处理器)一起工作以对电子数据执行操作。
在本说明书中和所附的权利要求中，“网络”被定义为任何体系结构，其中两个或更多个计算机***可以交换数据。交换的数据可以是对两个或更多个计算机***有意义的电信号的形式。当数据通过网络或另一通信连接(或者硬连线、无线或硬连线或无线的组合)传送或提供给计算机***或计算机设备时，连接被适当地视为计算机可读介质。因此，任何这种连接被适当地称为计算机可读介质。上述的组合也应当被包括在计算机可读介质的范围内。计算机可执行指令包括例如使通用计算机***或专用计算机***执行某个功能或功能组的指令和数据。所描述的实施例还可以体现为非暂时性计算机可读介质上的计算机可读代码。非暂时性计算机可读介质是可以存储随后可以由计算机***读取的数据的任何数据存储设备。非暂时性计算机可读介质的示例包括只读存储器、随机存取存储器、CD-ROM、HDD、DVD、磁带和光学数据存储设备。非暂时性计算机可读介质还可以分布在网络耦合的计算机***上，使得以分布式方式存储和执行计算机可读代码。
所描述的实施例的各个方面、实施例、实施方式或特征可以单独使用或以任何组合使用。所描述的实施例的各个方面可以通过软件、硬件或硬件和软件的组合来实现。
术语“设备”、“工作站”和“计算机***”在本文中可互换使用。
如本文使用的术语“连接”是指有线计算机连接和无线计算机连接两者。
如本文所使用的术语“加强”是指音频增益或音频电平的相对增加。
如本文所用的术语“回声”是指当具有相似或相同音频输入的两个音频信号以大于约10-50毫秒的时间延迟异步播放时的听觉。
如本文所使用的术语“同步的”或“同步”小于约50毫秒。在参与者处于大房间的不同位置的某些情况下，将根据房间大小会有一些混响。在这样的情况下，术语“同步的”或“同步”可以指小于约30毫秒。可替代地，在本发明的一些实施例中，可能期望更进一步减少混响，使得可以建议小于大约20毫秒或小于10毫秒的同步是有效的。
如本文所使用的过渡术语“包括(comprising)”与“包含(including)”同义，并且是范围广泛的或开放式的，并且不排除附加的、未叙述的要素或方法步骤。本文使用的冠词“a(一)”、“an(一)”(诸如“一个计算机***”、“一个音频缓冲”)具有“一个或更多个”的含义，即“一个或更多个计算机***”、“一个或更多个音频缓冲”。
所描述的实施例和从属权利要求的所有可选且优选的特征和修改可用于本文教导的本发明的所有方面。此外，从属权利要求的各个特征以及所描述的实施例的所有可选的和优选的特征和修改是可以相互组合和互换的。
虽然已经示出和描述了本发明的所选择的特征，但是应当理解，本发明不限于所描述的特征。
尽管已经示出和描述了本发明的所选择的实施例，但是应当理解，本发明不限于所描述的实施例。相反，应当理解，可以对这些实施例进行改变而不脱离由权利要求及其等同物限定的本发明的范围。

Claims (17)

1.一种在网络中可操作的***，所述网络包括第一计算机***和第二计算机***，其中所述第一计算机***和所述第二计算机***及其相应的第一麦克风和第二麦克风处于声环境中，其中所述第一麦克风和所述第二麦克风接收同一音频输入信号的相应部分，所述***配置为：
从所述第一计算机***和所述第二计算机***的相应的音频缓冲接收数据，其中所述数据是从所述第一计算机***和所述第二计算机***的相应麦克风输入编码得到的；
同步从相应的音频缓冲接收的数据，并校正第一麦克风输入和第二麦克风输入的所述接收的数据之间的增益差，从而产生校正后的数据；和
将所述校正后的数据混合成输出缓冲；
其中，同步减少了当所述校正后的数据在远程对等计算机***处播放时的回声。
2.根据权利要求1所述的***，其中，混合所述校正后的数据包括加强来自当前正用于音频输入的计算机***的数据和减小来自附接到当前未用于音频输入的计算机***的麦克风的输入。
3.根据权利要求1所述的***，其中，同步和混合由从由所述第一计算机***和所述第二计算机***组成的组中选择的计算机***来执行。
4.根据权利要求1所述的***，其中，同步和混合由所述网络中的服务器来执行。
5.根据权利要求1所述的***，还被配置为：
识别所述第一计算机***和所述第二计算机***的麦克风接收同一音频输入信号的部分。
6.根据权利要求1所述的***，还被配置为：
从所述网络的远程对等计算机***接收远程数据，其中所述远程对等计算机***在所述声环境外部；和
以相应的延迟将所述远程数据发送到所述第一计算机***和第二计算机***，使得所述远程数据在所述第一计算机***和所述第二计算机***处同步播放，或者将所述远程数据发送到所述第一计算机***和所述第二计算机***之一。
7.一种在网络中可执行的计算机化方法，所述网络包括第一计算机***和第二计算机***，其中所述第一计算机***和第二计算机***及其相应的第一麦克风和第二麦克风处于声环境中，其中所述第一麦克风和所述第二麦克风接收同一音频输入信号的部分，所述方法包括：
从所述第一计算机***和所述第二计算机***的相应的音频缓冲接收数据，其中所述数据是从所述第一计算机***和所述第二计算机***的相应麦克风输入编码得到的；
同步接收的数据，并校正第一麦克风输入和第二麦克风输入的所述接收的数据之间的增益差，从而产生校正后的数据；和
将所述校正后的数据混合成输出缓冲；
其中，所述同步减少了当在远程对等计算机***处播放所述校正后的数据时的回声。
8.根据权利要求7所述的计算机化方法，还包括：
将所述校正后的数据发送到所述声环境外部的所述网络的远程对等计算机***。
9.根据权利要求7所述的计算机化方法，其中，所述混合所述校正后的数据包括加强来自当前正用于音频输入的计算机***的数据和减小来自附接到当前未用于音频输入的计算机***的麦克风的输入。
10.根据权利要求7所述的计算机化方法，其中，同步和混合由从由所述第一计算机***和所述第二计算机***组成的组中选择的计算机***来执行。
11.根据权利要求7所述的计算机化方法，其中，同步和混合由所述网络中的服务器来执行。
12.根据权利要求7所述的计算机化方法，还包括：
识别所述第一计算机***和所述第二计算机***的麦克风接收同一音频输入信号的部分。
13.根据权利要求7所述的计算机化方法，还包括：
从所述网络的远程对等计算机***接收远程数据，其中所述远程对等计算机***在所述声环境外部；和
以相应的延迟将所述远程数据发送到所述第一计算机***和第二计算机***，使得所述远程数据在所述第一计算机***和所述第二计算机***处同步播放，或者将用于播放的所述远程数据发送到所述第一计算机***和所述第二计算机***之一。
14.一种存储指令的非暂时性计算机可读存储介质，所述指令当由处理器执行时使所述处理器在包括第一计算机***和第二计算机***的网络中执行方法，其中所述第一计算机***和第二计算机***及其相应的第一麦克风和第二麦克风处于声环境中，其中所述第一麦克风和所述第二麦克风接收同一音频输入信号的部分，所述方法包括：
从所述第一计算机***和所述第二计算机***的相应的音频缓冲接收数据，其中所述数据是从所述第一计算机***和所述第二计算机***的相应麦克风输入编码得到的；
同步接收的数据，并校正第一麦克风输入和第二麦克风输入的所述接收的数据之间的增益差，从而产生校正后的数据；和
将所述校正后的数据混合成输出缓冲；
其中，所述同步减少了当在远程对等计算机***处播放所述校正后的数据时的回声。
15.根据权利要求14所述的非暂时性计算机可读存储介质，其中，所述混合包括加强来自当前正用于音频输入的计算机***的数据和减小来自附接到当前未用于音频输入的计算机***的麦克风的输入。
16.根据权利要求14所述的非暂时性计算机可读存储介质，还存储指令，该指令当由处理器执行时使所述处理器执行：
识别所述第一计算机***和所述第二计算机***的麦克风接收同一音频输入信号的部分。
17.根据权利要求14所述的非暂时性计算机可读存储介质，还存储指令，该指令当由处理器执行时使所述处理器执行：
从所述网络的远程对等计算机***接收远程数据，其中所述远程对等计算机***在所述声环境外部；和
以相应的延迟将所述远程数据发送到所述第一计算机***和第二计算机***，使得所述远程数据在所述第一计算机***和第二计算机***处同步播放，或者将用于播放的所述远程数据发送到所述第一计算机***和所述第二计算机***之一。
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