视频会议中噪音的消除

2023-01-02

1 视频会议的发展及优点

视频会议, 也叫“视频会议系统”英文为 (Video Conference System) , 是指两个或两个以上不同地方的个人或群体, 通过传输线路及多媒体设备, 将声音、影像及文件资料互相传送, 达到即时且互动的沟通, 以完成会议目的的系统设备。2008年, 随着北京奥运会上高清信号的直播, 视频会议也进入了高清时代。2009年, 据不完全统计, 新建设的视频会议系统, 超过八成为高清系统, 许多用户已经在编制计划, 要在1~2年内对现有标清系统进行升级换代。高清视频会议的时代到来了。而现在视频会议系统的发展也到了个人电脑终端加视频会议系统软件和专门的视频会议系统终端设备两大类。前者主要应用与中小企业, 不熟方便成本低。后者主要用于大中型企业。视频会议系统部署方便, 并且可集成数据会议, 减少一些可以用视频替代的会议记录。并且由于可以在远距离两地之间召开会议, 减少了交通等费用, 有效的控制了成本。在使用方面, 可以随时随地很方便的召开会议, 等等其他许多优势, 而正是这些优势让视频会议系统得到广泛的认可。

2 视频会议中产生的问题

在视频会议系统高速发展的同时, 随之而发现的问题也多了起来。一般来说有两个问题:回声和噪声。回声的产生主要是因为有两个声音同时录入产生的。而噪声则是由于环境背景中的其他无关声音录入或者是再音频处理过程中而产生的。回声问题的产生原因以及解决办法的讨论已经比较成熟, 而另一个最主要的困扰视频会议系统的噪声问题讨论较少。

3 视频会议中噪声产生的原因

3.1 环境方面

在环境方面, 视频会议室内的投影机、供暖/制冷等空调系统、室外道路交通等常常产生令人烦恼的大量噪声, 以至于与会者有时不得不提高嗓门大声说话。这样的问题不但影响了会议的质量也耽误了时间效率, 并且严重影响到了与会者的心情。

3.2 声音处理传输方面

由于网络带宽的限制和网络环境的多变性。人们采用降低编码比特率和改善网络条件等办法获取高质证的语音和视频。同时人们希望视频会议能够模拟真实场景中的会议环境。即在有多人同时说话时候, 处于各各终端的听众能同时听到每个人说话的声音。这就需要音频处理平台需要有混音功能。即在音频传输之前对得到的声音信号进行混音处理。所谓混音就是将不同的音频流在某个节点处通过线性叠加的方法混合成一个音频流, 这样在播放时就达到模拟真实会议场景的目的, 而在混音的过程中, 由于并不是每个人发出的声音都是有效的 (就是说可能不是处于与会者本身发出的与会议内容相关的声音) , 而那些和会议内容不相关而又被混音处理之后加到了最终输出的音频流中, 就产生了噪音。

3.3 终端硬件方面

另外对于采用个人PC电脑的视频会议系统, 由于每个终端都是一个PC电脑, 而声音的传送和接受都是靠自带的声卡进行的, 因此声卡的选择, 也会影响到声音的质量, 并直接影响噪声的产生与否。视频会议系统的应用对客户端声卡的全双工性能要求比较高, 而目前大量使用的个人电脑主机的声卡一般都是主板集成声卡, 这种声卡有时会存在因本身设计或制作工艺等问题而引起的线路串扰 (即当同时有输入和输出信号的时候, 相互之间会产生干扰) 这种串扰会带来噪音、啸声、回音等现象严重影响会议的正常进行 (这种现象在平时用该声卡听音乐或者录音等过程中是很难发现的, 因为这些操作更多是单工的过程) 。

4 视频会议系统中噪音清除原理

4.1 硬件消除原理

从硬件方面, 对于召开会议时不可避免的一些环境噪音, 例如空调、风扇、交流电等电器设备持续发出的环境噪音, 我们应该设置一个专门的音频处理平台, 本地的麦克风和扩声系统都接到音频处理平台上, 音频处理平台利用DSP降噪算法, 在不破坏原来声音质量的前提下, 极大的降低输出信号中的背景噪声, 使整体的声音效果达到最佳。另外会议室应设置在远离外界的嘈杂、喧哗, 相对比较安静的位置。会议室的设置应符合防止泄密, 便于使用和尽量减少外来噪声干扰的要求。另外, 要做好隔音与吸音效果控制, 隔音主要是指选用双层窗户隔离外界噪音, 将一些电器设备的主要部件安装在控制室, 以避免电感性电气设备噪音;吸音指室内应铺地毯、吊天花板, 会议室四周墙壁不宜太光滑, 减少声音的在会议室内的反射, 造成声音干涉产生回声及噪音, 最好装有隔音材料并用软布包装, 保证室内噪音小于40分贝。

对于会议室级别的设备, 建议更换为独立声卡以保证音质和音效, 或者是直接安装专业的视频会议系统终端来代替个人电脑主机, 更能避免噪音的产生。

4.2 软件消除原理

(1) 采用静音检测技术。在整个的视频会议召开过程中, 自动检测各个人的发言状态, 对于发言人, 对其声音不经过其他处理, 只是简单的音频流的传输, 而对没有发言人, 可以设置一个对声音分贝值的阀值, 当高于此分贝值的时候, 认为此人发言有效, 才进行混音传输, 形成一个真实的模拟环境, 对小于此分贝阀值的声音, 则进行屏蔽, 即认为此人并无声音发出。这个过程中减少了需要混音的音频流, 相应的在最终的混音中也减少了噪音。

(2) 对环境背景中的其他声音的处理。这个环节主要是对声音持续的时间进行声音的分辨。会议现场的一些设备噪音往往都有相对固定的频率, 比如说空调的噪音主要是内部电机的噪音, 而电机的转速相对稳定, 所以产生的噪音的频率和时间也是相对稳定的, 按照频率和持续时间可以分辨出多种持续的和偶然的背景噪音, 有效的减少了噪音的产生。

5 结语

分析了噪音的产生原理, 我们明白除了对会议室的环境本身的要求, 对声音的处理、混音和输出都有很高的要求。所以在实际应用过程中, 如果条件允许的话尽量采用专门的视频会议终端系统, 有专门的硬件和相应的软件系统, 可以对噪声进行有效的控制。如果采用个人电脑当作终端的话, 就要引进音频处理平台, 通过信号的分析处理技术, 从软件方面尽量减少噪声的产生。

摘要：视频会议系统是一种在位与两个或多个地点的多个用户之间提供语音和运动彩色画面的双向实时传送的视听会话型会议业务。大型视频会议系统在军事、政府、商贸、医疗等部门有广泛的应用。本文首先介绍了视频会议系统的发展情况以及视频会议系统的优势所在, 并介绍了视频会议中常见的两个问题:回声和噪声。本文重点阐述了视频会议系统中的噪音产生原因, 并从硬件和软件两方面提出了解决方案。

关键词：视频会议,噪音,混音,音频处理平台