一種基于屏幕錄制的音頻錄制系統(tǒng)及方法
【專利摘要】本發(fā)明公開一種基于屏幕錄制的音頻錄制系統(tǒng)及方法，屬于計算機多媒體【技術領域】，所述音頻錄制系統(tǒng)包括揚聲器數(shù)據(jù)截獲模塊、麥克風數(shù)據(jù)采集模塊、采樣率轉換模塊、聲學回聲消除模塊、混音模塊和音頻編碼模塊，先分別對揚聲器數(shù)據(jù)截獲模塊截獲到的音頻信號進行采樣率轉換，對麥克風數(shù)據(jù)采集模塊采集到的音頻信號進行聲學回聲消除，然后再對這兩路聲音做混音后生成錄制音頻。這樣處理具有的有益效果是：不需要對音頻進行后期編輯制作，直接能生成含計算機內外(應用軟件播放音和外部環(huán)境音)部的音頻的錄制。
【專利說明】一種基于屏幕錄制的音頻錄制系統(tǒng)及方法

【技術領域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種基于屏幕錄制的音頻錄制系統(tǒng)及方法，屬于計算機多媒體技術領 域，具體地說涉及到音頻數(shù)字信號處理技術。

【背景技術】
[0002] 計算機屏幕錄制（Screencasting)是一個新興的技術，常常被用到教育、監(jiān)控領 域，它能有效地演示用戶在計算機上的操作動作或者是計算機上應用軟件的運行情況。隨 著智能設備的普及這一技術也滲透到筆記本、平板電腦、上網(wǎng)本、和智能手機等屏幕的錄 制。計算機屏幕的錄制主要將屏幕圖像編制成視頻流，同時能加入同步的音頻流。音頻既 可以是用戶的語音、背景環(huán)境聲音，也可以是計算機上的應用軟件的播放音。傳統(tǒng)的錄屏 軟件在音頻解決方案上采用麥克風錄音，同時錄制計算機內部播放的聲音和計算機外部的 聲音，如圖1所示。也有某些錄屏軟件采用以下兩種模式：一、錄制計算機外部的聲音；二、 錄制計算機上的應用軟件的聲音，在兩這個模式間用戶可以通過開關自由切換使用，如圖2 所示。上述兩種錄屏方式主要存在以下缺陷：
[0003] 傳統(tǒng)的錄屏軟件里計算機應用軟件的播放音可以同時被開啟的麥克風捕捉而錄 制，但這個方式會導致軟件播放音的聲音質量的下降，因此通常錄制播放音需要采用計算 機操作系統(tǒng)提供的截獲揚聲器數(shù)據(jù)的接口函數(shù)來錄制。而只有在錄制計算機外部聲音時才 采用開啟麥克風的方式。所以某些錄屏軟件的音頻錄制要么是開啟麥克風的方式錄制，要 么不需要開啟麥克風來錄制。
[0004] 有鑒于此，本發(fā)明人對此進行研究，專門開發(fā)出一種基于屏幕錄制的音頻錄制系 統(tǒng)及方法，本案由此產生。


【發(fā)明內容】

[0005] 本發(fā)明的目的是提供一種基于屏幕錄制的音頻錄制方法及方法，具有錄制音效質 量高，以及能自然地實時地同時錄制計算機播放音和外部環(huán)境音。
[0006] 為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的解決方案是：
[0007] -種基于屏幕錄制的音頻錄制系統(tǒng)，包括如下模塊：
[0008] 揚聲器數(shù)據(jù)截獲模塊：截獲設備揚聲器播放的音頻數(shù)據(jù)；
[0009] 麥克風數(shù)據(jù)采集模塊：采集設備麥克風獲得的音頻數(shù)據(jù)；
[0010] 采樣率轉換模塊：對揚聲器數(shù)據(jù)截獲模塊截獲到的音頻信號進行采樣率轉換； [0011] 聲學回聲消除模塊：對麥克風數(shù)據(jù)采集模塊采集到的音頻信號進行聲學回聲消 除；
[0012] 混音模塊：對經過米樣率轉換的揚聲器音頻信號和經過聲學回聲消除后的麥克風 音頻信號進行混音；
[0013] 音頻編碼模塊：將經過混音模塊混音后的音頻數(shù)據(jù)進行編碼，生成錄制的音頻碼 流。
[0014] 采用上述基于屏幕錄制的音頻錄制系統(tǒng)的錄制方法，包括如下步驟：
[0015] 1)首先，通過揚聲器數(shù)據(jù)截獲模塊截獲設備揚聲器播放的音頻數(shù)據(jù)，同時，通過麥 克風數(shù)據(jù)采集模塊采集得到設備麥克風獲得的音頻數(shù)據(jù)；
[0016] 2)通過采樣率轉換模塊對揚聲器數(shù)據(jù)截獲模塊截獲到的音頻信號進行采樣率轉 換，得到與麥克風數(shù)據(jù)采集模塊的采樣率一致的揚聲器音頻信號；
[0017] 3)通過聲學回聲消除模塊對麥克風數(shù)據(jù)采集模塊采集到的音頻信號進行聲學回 聲消除，得到無回聲的麥克風音頻信號；
[0018] 4)通過混音模塊將步驟2)得到的揚聲器音頻信號和步驟3)得到的麥克風音頻信 號進行混音，得到混音后的音頻數(shù)據(jù)；
[0019] 5)通過音頻編碼模塊對經過混音模塊混音后的音頻數(shù)據(jù)進行編碼，生成錄制的音 頻碼流。
[0020] 作為優(yōu)選，上述步驟2)所述的采樣率轉換具體為：
[0021] 設揚聲器的米樣率為Fspk，麥克風的米樣率為Fmi。，
[0022] 當

【權利要求】
1. 一種基于屏幕錄制的音頻錄制系統(tǒng)，其特征在于包括如下模塊： 揚聲器數(shù)據(jù)截獲模塊：截獲設備揚聲器播放的音頻數(shù)據(jù)； 麥克風數(shù)據(jù)采集模塊：采集設備麥克風獲得的音頻數(shù)據(jù)； 采樣率轉換模塊：對揚聲器數(shù)據(jù)截獲模塊截獲到的音頻信號進行采樣率轉換； 聲學回聲消除模塊：對麥克風數(shù)據(jù)采集模塊采集到的音頻信號進行聲學回聲消除； 混音模塊：對經過采樣率轉換的揚聲器音頻信號和經過聲學回聲消除后的麥克風音頻 信號進行混音； 音頻編碼模塊：將經過混音模塊混音后的音頻數(shù)據(jù)進行編碼，生成錄制的音頻碼流。
2. -種基于屏幕錄制的音頻錄制系統(tǒng)的錄制方法，其特征在于包括如下步驟： 1) 首先，通過揚聲器數(shù)據(jù)截獲模塊截獲設備揚聲器播放的音頻數(shù)據(jù)，同時，通過麥克風 數(shù)據(jù)采集模塊采集得到設備麥克風獲得的音頻數(shù)據(jù)； 2) 通過采樣率轉換模塊對揚聲器數(shù)據(jù)截獲模塊截獲到的音頻信號進行采樣率轉換，得 到與麥克風數(shù)據(jù)采集模塊的采樣率一致的揚聲器音頻信號； 3) 通過聲學回聲消除模塊對麥克風數(shù)據(jù)采集模塊采集到的音頻信號進行聲學回聲消 除，得到無回聲的麥克風音頻信號； 4) 通過混音模塊將步驟2)得到的揚聲器音頻信號和步驟3)得到的麥克風音頻信號進 行混音，得到混音后的音頻數(shù)據(jù)； 5) 通過音頻編碼模塊對經過混音模塊混音后的音頻數(shù)據(jù)進行編碼，生成錄制的音頻碼 流。
3. 如權利要求2所述的一種基于屏幕錄制的音頻錄制系統(tǒng)的錄制方法，其特征在于： 上述步驟2)所述的采樣率轉換具體為： 設揚聲器的米樣率為Fspk，麥克風的米樣率為Fmi。，
當 時，對揚聲器音頻信號進行線性插值，得到與麥克風一致的采樣率； 當 時，先對揚聲器音頻信號進行低通濾波，將其帶寬變窄，即消減揚聲器音頻 信號介于
|頻段的部分信號。
4. 如權利要求2所述的一種基于屏幕錄制的音頻錄制系統(tǒng)的錄制方法，其特征在于： 上述步驟3)所述的聲學回聲消除具體為： 先通過NLMS濾波器{ai，a2,......，an}估計回聲信號值，然后使用該估計值去和麥克 風信號做差，從而減去回聲，達到回聲消除的目的?；芈曅盘柟烙嫷木群头€(wěn)定性取決于濾 波器系數(shù){%，a2,......，an}更新的自適應程度。NLMS濾波器更新機制如下 ：
(1) 其中 e,· = mic^-Si (2) 且
是第i個估計的回聲信號，h第i個回聲信號估計的濾波器更新步長 系數(shù)。公式（1)表示估計第i+1個回聲的濾波器的系數(shù)更新，公式（2)表示回聲消除的殘 差ei，用于下一次濾波器的更新。
5.如權利要求2所述的一種基于屏幕錄制的音頻錄制系統(tǒng)的錄制方法，其特征在于： 上述步驟4)兩路音頻混音采用如下公式：
式（3)中Sl(i)是經過采樣率轉換后的揚聲器音頻信號，s2(i)是經過回聲消除后的麥 克風音頻信號，i是音頻樣本序號，-32768和32767是目前16位聲卡設備的動態(tài)范圍的上 下峰值。
【文檔編號】G11C7/16GK104159177SQ201410337371
【公開日】2014年11月19日 申請日期:2014年7月16日 優(yōu)先權日:2014年7月16日
【發(fā)明者】陸成剛, 俞珊珊, 黃蒙, 洪榛, 杜煥強, 田茂利 申請人:浙江航天長峰科技發(fā)展有限公司