Проблемы с эхоподавлением Android Speex

Question

У меня есть базовая аудиозапись-аудиотрек, пакеты голосового чата udp между двумя устройствами Android. Это работает, но у меня плохое эхо. Я пытаюсь удалить эхо, используя Speex, портированный на Android от JNI. Speex, который я импортировал, работает, но эхоподавление - нет. Родной C-код:

#include <jni.h>
#include <speex/speex_echo.h> 

#define FRAME_SIZE 256
#define FILTER_LENGTH 800

SpeexEchoState *echoState;

// Initialization of echo cancelation
void Java_telefonie_voip_VoIPActivity_InitEcho(JNIEnv * env, jobject jobj)
{
    echoState = speex_echo_state_init(FRAME_SIZE, FILTER_LENGTH);
}

//  Queue the frame to soundcard for playing (receiving)
void Java_telefonie_voip_VoIPActivity_Playback(JNIEnv * env, jobject jobj, jshortArray     inputFrame)
{
    speex_echo_playback(echoState, inputFrame);
}

jshortArray Java_telefonie_voip_VoIPActivity_Capture(JNIEnv * env, jobject jobj,     jshortArray inputFrame)
{
    jshortArray outputFrame;

    speex_echo_capture(echoState, inputFrame, *&outputFrame);

    return outputFrame;
}

// Destroing echo cancelation
void Java_telefonie_voip_VoIPActivity_DestroyEcho(JNIEnv * env, jobject jobj)
{
speex_echo_state_destroy(echoState); 
}

И некоторые из важных Java-кодов:

native void InitEcho();
native void DestroyEcho();
native void Playback(short[] inputData);  // listener/receiving
native short[] Capture(short[] inputData);  // recorder/sender
static {
    System.loadLibrary("speex");
}

public void Initialize ()
{
    minBufferSize = 4096;
    try
    {
        InitEcho();
    }
    catch (Exception e){Log.e(TAG, "jni " + e.getMessage());}
}

public void startRecording ()
{
    isStreaming = true;
streamingThread = new Thread(new Runnable(){
        @Override
        public void run ()
        {
            try
            {
                audioRecorder = new AudioRecord(
                        MediaRecorder.AudioSource.MIC,
                        sampleRate,
                        channelConfig,
                        audioFormat,
                        minBufferSize*10
                );

                buffer = new short[minBufferSize];
                audioRecorder.startRecording();

                while(isStreaming)
                {
                    sendPackets++;
                    minBufferSize = audioRecorder.read(buffer, 0, buffer.length);     
                    //  Echo cancelling
                    buffer = Capture(buffer);

                    //  Send
                    dataPacket = new DatagramPacket(ShortToByteArray(buffer), buffer.length*2, receiverAddressIA, serverPort1);
                    dataSocket.send(dataPacket);
                }
            }
            catch(Exception e)
            {
                Log.e(TAG, "2" + e.getMessage());
            }
        }
    });
    streamingThread.start();
}

public void startListen ()
{
    isListening = true;
receivingThread = new Thread(new Runnable(){
        @Override
        public void run ()
        {
            try
            {
                audioTrack = new AudioTrack(
                        AudioManager.STREAM_VOICE_CALL,
                        sampleRate,
                        channelConfig,
                        audioFormat,
                        minBufferSize*10,
                        AudioTrack.MODE_STREAM
                );

                audioTrack.play();

                buffer2 = new short[minBufferSize];

                while (isListening)
                {
                    receivedPackets++;
                    dataPacket2 = new DatagramPacket(ShortToByteArray(buffer2), buffer2.length*2);
                    dataSocket2.receive(dataPacket2);

                    //  Cancel echo
                    Playback(buffer2);

                    //  Queue to soundcard
                    audioTrack.write(buffer2, 0, minBufferSize);
                }
            }
            catch(Exception e)
            {
                Log.e(TAG, "3" + e.getMessage());
            }
        }
    });
    receivingThread.start();
}

public short[] ByteToShortArray(byte[] byteArray)
{
    short[] shortArray = new short[byteArray.length/2];
ByteBuffer.wrap(byteArray).order(ByteOrder.BIG_ENDIAN).asShortBuffer().get(shortArray);
    return shortArray;
}

Проблема в том, что когда я запускаю поток записи / потоковой передачи, он показывает, что отправляет один пакет, а затем приложение вылетает без сообщения. У вас есть предложения или советы? Пожалуйста, помогите мне, потому что мне нужно сделать этот проект как можно скорее, и я много работал и документировал сам, но все же он не хочет работать хорошо. Спасибо!

Изменить: я только что обнаружил, что

//  Echo cancelling
buffer = Capture(buffer);

вызывает сбой.

Answer 1

ОБНОВЛЕНИЕ: Относительно сбоя - это из-за неправильного использования JNI. Вы не можете рассматривать jshortarray как указатель Си. Вам необходимо вызвать соответствующие функции JNI, чтобы преобразовать его в указатель C (GetShortArrayElements и т. Д.).

Что касается эхоподавления - вы в настоящее время используете внутренний буфер, который составляет около 2 кадров, и этого может быть недостаточно для вас. Переключение контекста в Android не такое, как на ПК, и вы можете получить 4 последовательных кадра воспроизведения -> 4 последовательных записанных кадра -> и так далее. Таким образом, вы теряете кадры таким образом.

Кроме того, потоковое аудио в Android имеет большую задержку, чем ПК, поэтому 2-кадрового буфера недостаточно. Вам необходимо реализовать свою собственную буферизацию и поиграть с количеством кадров, на которое вы задерживаетесь, так что эхоподавитель видит эхо после воспроизведения внутри границ его длины фильтра.

Кроме этого, лучший способ проанализировать и отладить эхоподавитель: 1. На самом деле понять, как он работает на высоком уровне и каковы требования - не ракетостроение, вы можете найти все в официальных документах Speex. 2. Используйте предоставленный инструмент echo_diagnostic и изучите потоки в таком инструменте, как Audacity, чтобы увидеть, где это пошло не так.

Speex AEC работает очень хорошо при правильном использовании, и я уже сделал 3 различных проекта, используя его, так что это просто вопрос исправления вашей реализации.