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/*
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录音 Recorder扩展，DTMF（电话拨号按键信号）解码器，解码得到按键值
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使用本扩展需要引入lib.fft.js支持
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本扩展识别DTMF按键准确度高，误识别率低，支持识别120ms以上按键间隔+30ms以上的按键音，纯js实现易于移植
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使用场景：电话录音软解，软电话实时提取DTMF按键信号等
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https://github.com/xiangyuecn/Recorder
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*/
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(function(factory){
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var browser=typeof window=="object" && !!window.document;
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var win=browser?window:Object; //非浏览器环境，Recorder挂载在Object下面
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var rec=win.Recorder,ni=rec.i18n;
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factory(rec,ni,ni.$T,browser);
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}(function(Recorder,i18n,$T,isBrowser){
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"use strict";
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/*
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参数：
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pcmData:[Int16,...] pcm一维数组，原则上一次处理的数据量不要超过10秒，太长的数据应当分段延时处理
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sampleRate: 123 pcm的采样率
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prevChunk: null || {} 上次的返回值，用于连续识别
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返回:
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chunk:{
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keys:[keyItem,...] 识别到的按键，如果未识别到数组长度为0
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keyItem:{
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key:"" //按键值 0-9 #*
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time:123 //所在的时间位置，ms
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}
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//以下用于下次接续识别
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lastIs:"" "":mute {}:match 结尾处是什么
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lastCheckCount:0 结尾如果是key，此时的检查次数
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prevIs:"" "":null {}:match 上次疑似检测到了什么
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totalLen:0 总采样数，相对4khz
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pcm:[Int16,...] 4khz pcm数据
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checkFactor:3 信号检查因子，取值1，2，3，默认为3不支持低于32ms的按键音检测，当需要检测时可以设为2，当信号更恶劣时设为1，这样将会减少检查的次数，导致错误识别率变高
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debug:false 是否开启调试日志
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}
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*/
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Recorder.DTMF_Decode=function(pcmData,sampleRate,prevChunk){
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prevChunk||(prevChunk={});
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var lastIs=prevChunk.lastIs||"";
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var lastCheckCount=prevChunk.lastCheckCount==null?99:prevChunk.lastCheckCount;
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var prevIs=prevChunk.prevIs||"";
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var totalLen=prevChunk.totalLen||0;
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var prevPcm=prevChunk.pcm;
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var checkFactor=prevChunk.checkFactor||0;
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var debug=prevChunk.debug;
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var keys=[];
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if(!Recorder.LibFFT){
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throw new Error($T.G("NeedImport-2",["DTMF_Decode","src/extensions/lib.fft.js"]));
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};
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var bufferSize=256;//小一点每次处理的时长不会太长，也不要太小影响分辨率
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var fft=Recorder.LibFFT(bufferSize);
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/****初始值计算****/
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var windowSize=bufferSize/4;//滑动窗口大小，取值为4的原因：64/4=16ms，16ms*(3-1)=32ms，保证3次取值判断有效性
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var checkCount=checkFactor||3;//只有3次连续窗口内计算结果相同判定为有效信号或间隔
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var muteCount=3;//两个信号间的最小间隔，3个窗口大小
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var startTotal=totalLen;
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/****将采样率降低到4khz，单次fft处理1000/(4000/256)=64ms，分辨率4000/256=15.625hz，允许连续dtmf信号间隔128ms****/
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var stepFloat=sampleRate/4000;
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var newSize=Math.floor(pcmData.length/stepFloat);
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totalLen+=newSize;
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var pos=0;
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if(prevPcm&&prevPcm.length>bufferSize){//接上上次的数据，继续滑动
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pos=windowSize*(checkCount+1);
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newSize+=pos;
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startTotal-=pos;
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};
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var arr=new Int16Array(newSize);
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if(pos){
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arr.set(prevPcm.subarray(prevPcm.length-pos));//接上上次的数据，继续滑动
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};
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for(var idxFloat=0;idxFloat<pcmData.length;pos++,idxFloat+=stepFloat){
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//简单抽样
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arr[pos]=pcmData[Math.round(idxFloat)];
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};
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pcmData=arr;
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sampleRate=4000;
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var freqStep=sampleRate/bufferSize;//分辨率
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var logMin=20;//粗略计算信号强度最小值，此值是先给0再根据下面的Math.log(fv)多次【测试】(下面一个log)出来的
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/****循环处理所有数据，识别出所有按键信号****/
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for(var i0=0; i0+bufferSize<=pcmData.length; i0+=windowSize){
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var arr=pcmData.subarray(i0,i0+bufferSize);
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var freqs=fft.transform(arr);
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var freqPs=[];
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var fv0=0,p0=0,v0=0,vi0=0, fv1=0,p1=0,v1=0,vi1=0;//查找高群和低群
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for(var i2=0;i2<freqs.length;i2++){
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var fv=freqs[i2];
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var p=Math.log(fv);//粗略计算信号强度
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freqPs.push(p);
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var v=(i2+1)*freqStep;
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if(p>logMin){
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if(fv>fv0 && v<1050){
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fv0=fv;
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p0=p;
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v0=v;
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vi0=i2;
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}else if(fv>fv1 && v>1050){
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fv1=fv;
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||
p1=p;
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v1=v;
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vi1=i2;
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};
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||
};
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||
};
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var pv0 =-1, pv1=-1;
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if(v0>600 && v1<1700 && Math.abs(p0-p1)<2.5){//高低频的幅度相差不能太大，此值是先给个大值再多次【测试】(下面一个log)得出来的
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//波形匹配度：两个峰值之间应当是深V型曲线，如果出现大幅杂波，可以直接排除掉
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var isV=1;
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//先找出谷底
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var pMin=p0,minI=0;
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for(var i2=vi0;i2<vi1;i2++){
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var v=freqPs[i2];
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if(v && v<pMin){//0不作数
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pMin=v;
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minI=i2;
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};
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};
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var xMax=(p0-pMin)*0.5//允许幅度变化最大值
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//V左侧，下降段
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var curMin=p0;
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for(var i2=vi0;isV&&i2<minI;i2++){
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var v=freqPs[i2];
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if(v<=curMin){
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curMin=v;
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}else if(v-curMin>xMax){
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isV=0;//下降段检测到过度上升
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};
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||
};
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//V右侧，上升段
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var curMax=pMin;
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for(var i2=minI;isV&&i2<vi1;i2++){
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var v=freqPs[i2];
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if(v>=curMax){
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curMax=v;
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}else if(curMax-v>xMax){
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||
isV=0;//上升段检测到过度下降
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||
};
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||
};
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if(isV){
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pv0=FindIndex(v0, DTMF_Freqs[0], freqStep);
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||
pv1=FindIndex(v1, DTMF_Freqs[1], freqStep);
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};
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||
};
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var key="";
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if (pv0 >= 0 && pv1 >= 0) {
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key = DTMF_Chars[pv0][pv1];
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if(debug)console.log(key,Math.round((startTotal+i0)/sampleRate*1000),p0.toFixed(2),p1.toFixed(2),Math.abs(p0-p1).toFixed(2)); //【测试】得出数值
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if(lastIs){
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if(lastIs.key==key){//有效，增加校验次数
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lastCheckCount++;
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||
}else{//异常数据，恢复间隔计数
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key="";
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lastCheckCount=lastIs.old+lastCheckCount;
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};
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}else{
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||
//没有连续的信号，检查是否在100ms内有检测到信号，当中间是断开的那种
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if(prevIs && prevIs.old2 && prevIs.key==key){
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if(startTotal+i0-prevIs.start<100*sampleRate/1000){
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lastIs=prevIs;
|
||
lastCheckCount=prevIs.old2+1;
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||
if(debug)console.warn("接续了开叉的信号"+lastCheckCount);
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||
};
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||
};
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||
if(!lastIs){
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||
if(lastCheckCount>=muteCount){//间隔够了，开始按键识别计数
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lastIs={key:key,old:lastCheckCount,old2:lastCheckCount,start:startTotal+i0,pcms:[],use:0};
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||
lastCheckCount=1;
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||
}else{//上次识别以来间隔不够，重置间隔计数
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||
key="";
|
||
lastCheckCount=0;
|
||
};
|
||
};
|
||
};
|
||
}else{
|
||
if(lastIs){//下一个，恢复间隔计数
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||
lastIs.old2=lastCheckCount;
|
||
lastCheckCount=lastIs.old+lastCheckCount;
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||
};
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||
};
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||
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||
if(key){
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||
if(debug)lastIs.pcms.push(arr);
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//按键有效，并且未push过
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if(lastCheckCount>=checkCount && !lastIs.use){
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||
lastIs.use=1;
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keys.push({
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||
key:key
|
||
,time:Math.round(lastIs.start/sampleRate*1000)
|
||
});
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||
};
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||
//重置间隔数据
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if(lastIs.use){
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||
if(debug)console.log(key+"有效按键",lastIs);
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||
lastIs.old=0;
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||
lastIs.old2=0;
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||
lastCheckCount=0;
|
||
};
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||
}else{
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||
//未发现按键
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if(lastIs){
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||
if(debug)console.log(lastIs) //测试，输出疑似key
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||
prevIs=lastIs;
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||
};
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||
lastIs="";
|
||
lastCheckCount++;
|
||
};
|
||
};
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||
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return {
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keys:keys
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||
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,lastIs:lastIs
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||
,lastCheckCount:lastCheckCount
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,prevIs:prevIs
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,totalLen:totalLen
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,pcm:pcmData
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,checkFactor:checkFactor
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||
,debug:debug
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};
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||
};
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var DTMF_Freqs = [
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[697, 770, 852, 941],
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||
[1209, 1336, 1477, 1633]
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||
];
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||
var DTMF_Chars = [
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["1", "2", "3", "A"],
|
||
["4", "5", "6", "B"],
|
||
["7", "8", "9", "C"],
|
||
["*", "0", "#", "D"],
|
||
];
|
||
var FindIndex=function(freq, freqs, freqStep){
|
||
var idx=-1,idxb=1000;
|
||
for(var i=0;i<freqs.length;i++){
|
||
var xb=Math.abs(freqs[i]-freq);
|
||
if(idxb>xb){
|
||
idxb=xb;
|
||
if(xb<freqStep*2){//最多2个分辨率内误差
|
||
idx=i;
|
||
};
|
||
};
|
||
};
|
||
return idx;
|
||
};
|
||
|
||
})); |