Upstream version 5.34.104.0
[platform/framework/web/crosswalk.git] / src / third_party / webrtc / modules / audio_processing / include / audio_processing.h
1 /*
2  *  Copyright (c) 2012 The WebRTC project authors. All Rights Reserved.
3  *
4  *  Use of this source code is governed by a BSD-style license
5  *  that can be found in the LICENSE file in the root of the source
6  *  tree. An additional intellectual property rights grant can be found
7  *  in the file PATENTS.  All contributing project authors may
8  *  be found in the AUTHORS file in the root of the source tree.
9  */
10
11 #ifndef WEBRTC_MODULES_AUDIO_PROCESSING_INCLUDE_AUDIO_PROCESSING_H_
12 #define WEBRTC_MODULES_AUDIO_PROCESSING_INCLUDE_AUDIO_PROCESSING_H_
13
14 #include <stddef.h>  // size_t
15 #include <stdio.h>  // FILE
16
17 #include "webrtc/common.h"
18 #include "webrtc/typedefs.h"
19
20 struct AecCore;
21
22 namespace webrtc {
23
24 class AudioFrame;
25 class EchoCancellation;
26 class EchoControlMobile;
27 class GainControl;
28 class HighPassFilter;
29 class LevelEstimator;
30 class NoiseSuppression;
31 class VoiceDetection;
32
33 // Use to enable the delay correction feature. This now engages an extended
34 // filter mode in the AEC, along with robustness measures around the reported
35 // system delays. It comes with a significant increase in AEC complexity, but is
36 // much more robust to unreliable reported delays.
37 //
38 // Detailed changes to the algorithm:
39 // - The filter length is changed from 48 to 128 ms. This comes with tuning of
40 //   several parameters: i) filter adaptation stepsize and error threshold;
41 //   ii) non-linear processing smoothing and overdrive.
42 // - Option to ignore the reported delays on platforms which we deem
43 //   sufficiently unreliable. See WEBRTC_UNTRUSTED_DELAY in echo_cancellation.c.
44 // - Faster startup times by removing the excessive "startup phase" processing
45 //   of reported delays.
46 // - Much more conservative adjustments to the far-end read pointer. We smooth
47 //   the delay difference more heavily, and back off from the difference more.
48 //   Adjustments force a readaptation of the filter, so they should be avoided
49 //   except when really necessary.
50 struct DelayCorrection {
51   DelayCorrection() : enabled(false) {}
52   explicit DelayCorrection(bool enabled) : enabled(enabled) {}
53   bool enabled;
54 };
55
56 // Must be provided through AudioProcessing::Create(Confg&). It will have no
57 // impact if used with AudioProcessing::SetExtraOptions().
58 struct ExperimentalAgc {
59   ExperimentalAgc() : enabled(true) {}
60   explicit ExperimentalAgc(bool enabled) : enabled(enabled) {}
61   bool enabled;
62 };
63
64 // The Audio Processing Module (APM) provides a collection of voice processing
65 // components designed for real-time communications software.
66 //
67 // APM operates on two audio streams on a frame-by-frame basis. Frames of the
68 // primary stream, on which all processing is applied, are passed to
69 // |ProcessStream()|. Frames of the reverse direction stream, which are used for
70 // analysis by some components, are passed to |AnalyzeReverseStream()|. On the
71 // client-side, this will typically be the near-end (capture) and far-end
72 // (render) streams, respectively. APM should be placed in the signal chain as
73 // close to the audio hardware abstraction layer (HAL) as possible.
74 //
75 // On the server-side, the reverse stream will normally not be used, with
76 // processing occurring on each incoming stream.
77 //
78 // Component interfaces follow a similar pattern and are accessed through
79 // corresponding getters in APM. All components are disabled at create-time,
80 // with default settings that are recommended for most situations. New settings
81 // can be applied without enabling a component. Enabling a component triggers
82 // memory allocation and initialization to allow it to start processing the
83 // streams.
84 //
85 // Thread safety is provided with the following assumptions to reduce locking
86 // overhead:
87 //   1. The stream getters and setters are called from the same thread as
88 //      ProcessStream(). More precisely, stream functions are never called
89 //      concurrently with ProcessStream().
90 //   2. Parameter getters are never called concurrently with the corresponding
91 //      setter.
92 //
93 // APM accepts only 16-bit linear PCM audio data in frames of 10 ms. Multiple
94 // channels should be interleaved.
95 //
96 // Usage example, omitting error checking:
97 // AudioProcessing* apm = AudioProcessing::Create(0);
98 //
99 // apm->high_pass_filter()->Enable(true);
100 //
101 // apm->echo_cancellation()->enable_drift_compensation(false);
102 // apm->echo_cancellation()->Enable(true);
103 //
104 // apm->noise_reduction()->set_level(kHighSuppression);
105 // apm->noise_reduction()->Enable(true);
106 //
107 // apm->gain_control()->set_analog_level_limits(0, 255);
108 // apm->gain_control()->set_mode(kAdaptiveAnalog);
109 // apm->gain_control()->Enable(true);
110 //
111 // apm->voice_detection()->Enable(true);
112 //
113 // // Start a voice call...
114 //
115 // // ... Render frame arrives bound for the audio HAL ...
116 // apm->AnalyzeReverseStream(render_frame);
117 //
118 // // ... Capture frame arrives from the audio HAL ...
119 // // Call required set_stream_ functions.
120 // apm->set_stream_delay_ms(delay_ms);
121 // apm->gain_control()->set_stream_analog_level(analog_level);
122 //
123 // apm->ProcessStream(capture_frame);
124 //
125 // // Call required stream_ functions.
126 // analog_level = apm->gain_control()->stream_analog_level();
127 // has_voice = apm->stream_has_voice();
128 //
129 // // Repeate render and capture processing for the duration of the call...
130 // // Start a new call...
131 // apm->Initialize();
132 //
133 // // Close the application...
134 // delete apm;
135 //
136 class AudioProcessing {
137  public:
138   // Creates an APM instance. Use one instance for every primary audio stream
139   // requiring processing. On the client-side, this would typically be one
140   // instance for the near-end stream, and additional instances for each far-end
141   // stream which requires processing. On the server-side, this would typically
142   // be one instance for every incoming stream.
143   static AudioProcessing* Create();
144   // Allows passing in an optional configuration at create-time.
145   static AudioProcessing* Create(const Config& config);
146   // TODO(ajm): Deprecated; remove all calls to it.
147   static AudioProcessing* Create(int id);
148   virtual ~AudioProcessing() {}
149
150   // Initializes internal states, while retaining all user settings. This
151   // should be called before beginning to process a new audio stream. However,
152   // it is not necessary to call before processing the first stream after
153   // creation. It is also not necessary to call if the audio parameters (sample
154   // rate and number of channels) have changed. Passing updated parameters
155   // directly to |ProcessStream()| and |AnalyzeReverseStream()| is permissible.
156   virtual int Initialize() = 0;
157
158   // Pass down additional options which don't have explicit setters. This
159   // ensures the options are applied immediately.
160   virtual void SetExtraOptions(const Config& config) = 0;
161
162   virtual int EnableExperimentalNs(bool enable) = 0;
163   virtual bool experimental_ns_enabled() const = 0;
164
165   // DEPRECATED: It is now possible to modify the sample rate directly in a call
166   // to |ProcessStream|.
167   // Sets the sample |rate| in Hz for both the primary and reverse audio
168   // streams. 8000, 16000 or 32000 Hz are permitted.
169   virtual int set_sample_rate_hz(int rate) = 0;
170   virtual int sample_rate_hz() const = 0;
171
172   // DEPRECATED: It is now possible to modify the number of channels directly in
173   // a call to |ProcessStream|.
174   // Sets the number of channels for the primary audio stream. Input frames must
175   // contain a number of channels given by |input_channels|, while output frames
176   // will be returned with number of channels given by |output_channels|.
177   virtual int set_num_channels(int input_channels, int output_channels) = 0;
178   virtual int num_input_channels() const = 0;
179   virtual int num_output_channels() const = 0;
180
181   // DEPRECATED: It is now possible to modify the number of channels directly in
182   // a call to |AnalyzeReverseStream|.
183   // Sets the number of channels for the reverse audio stream. Input frames must
184   // contain a number of channels given by |channels|.
185   virtual int set_num_reverse_channels(int channels) = 0;
186   virtual int num_reverse_channels() const = 0;
187
188   // Set to true when the output of AudioProcessing will be muted or in some
189   // other way not used. Ideally, the captured audio would still be processed,
190   // but some components may change behavior based on this information.
191   // Default false.
192   virtual void set_output_will_be_muted(bool muted) = 0;
193   virtual bool output_will_be_muted() const = 0;
194
195   // Processes a 10 ms |frame| of the primary audio stream. On the client-side,
196   // this is the near-end (or captured) audio.
197   //
198   // If needed for enabled functionality, any function with the set_stream_ tag
199   // must be called prior to processing the current frame. Any getter function
200   // with the stream_ tag which is needed should be called after processing.
201   //
202   // The |sample_rate_hz_|, |num_channels_|, and |samples_per_channel_|
203   // members of |frame| must be valid. If changed from the previous call to this
204   // method, it will trigger an initialization.
205   virtual int ProcessStream(AudioFrame* frame) = 0;
206
207   // Analyzes a 10 ms |frame| of the reverse direction audio stream. The frame
208   // will not be modified. On the client-side, this is the far-end (or to be
209   // rendered) audio.
210   //
211   // It is only necessary to provide this if echo processing is enabled, as the
212   // reverse stream forms the echo reference signal. It is recommended, but not
213   // necessary, to provide if gain control is enabled. On the server-side this
214   // typically will not be used. If you're not sure what to pass in here,
215   // chances are you don't need to use it.
216   //
217   // The |sample_rate_hz_|, |num_channels_|, and |samples_per_channel_|
218   // members of |frame| must be valid. |sample_rate_hz_| must correspond to
219   // |sample_rate_hz()|
220   //
221   // TODO(ajm): add const to input; requires an implementation fix.
222   virtual int AnalyzeReverseStream(AudioFrame* frame) = 0;
223
224   // This must be called if and only if echo processing is enabled.
225   //
226   // Sets the |delay| in ms between AnalyzeReverseStream() receiving a far-end
227   // frame and ProcessStream() receiving a near-end frame containing the
228   // corresponding echo. On the client-side this can be expressed as
229   //   delay = (t_render - t_analyze) + (t_process - t_capture)
230   // where,
231   //   - t_analyze is the time a frame is passed to AnalyzeReverseStream() and
232   //     t_render is the time the first sample of the same frame is rendered by
233   //     the audio hardware.
234   //   - t_capture is the time the first sample of a frame is captured by the
235   //     audio hardware and t_pull is the time the same frame is passed to
236   //     ProcessStream().
237   virtual int set_stream_delay_ms(int delay) = 0;
238   virtual int stream_delay_ms() const = 0;
239
240   // Call to signal that a key press occurred (true) or did not occur (false)
241   // with this chunk of audio.
242   virtual void set_stream_key_pressed(bool key_pressed) = 0;
243   virtual bool stream_key_pressed() const = 0;
244
245   // Sets a delay |offset| in ms to add to the values passed in through
246   // set_stream_delay_ms(). May be positive or negative.
247   //
248   // Note that this could cause an otherwise valid value passed to
249   // set_stream_delay_ms() to return an error.
250   virtual void set_delay_offset_ms(int offset) = 0;
251   virtual int delay_offset_ms() const = 0;
252
253   // Starts recording debugging information to a file specified by |filename|,
254   // a NULL-terminated string. If there is an ongoing recording, the old file
255   // will be closed, and recording will continue in the newly specified file.
256   // An already existing file will be overwritten without warning.
257   static const size_t kMaxFilenameSize = 1024;
258   virtual int StartDebugRecording(const char filename[kMaxFilenameSize]) = 0;
259
260   // Same as above but uses an existing file handle. Takes ownership
261   // of |handle| and closes it at StopDebugRecording().
262   virtual int StartDebugRecording(FILE* handle) = 0;
263
264   // Stops recording debugging information, and closes the file. Recording
265   // cannot be resumed in the same file (without overwriting it).
266   virtual int StopDebugRecording() = 0;
267
268   // These provide access to the component interfaces and should never return
269   // NULL. The pointers will be valid for the lifetime of the APM instance.
270   // The memory for these objects is entirely managed internally.
271   virtual EchoCancellation* echo_cancellation() const = 0;
272   virtual EchoControlMobile* echo_control_mobile() const = 0;
273   virtual GainControl* gain_control() const = 0;
274   virtual HighPassFilter* high_pass_filter() const = 0;
275   virtual LevelEstimator* level_estimator() const = 0;
276   virtual NoiseSuppression* noise_suppression() const = 0;
277   virtual VoiceDetection* voice_detection() const = 0;
278
279   struct Statistic {
280     int instant;  // Instantaneous value.
281     int average;  // Long-term average.
282     int maximum;  // Long-term maximum.
283     int minimum;  // Long-term minimum.
284   };
285
286   enum Error {
287     // Fatal errors.
288     kNoError = 0,
289     kUnspecifiedError = -1,
290     kCreationFailedError = -2,
291     kUnsupportedComponentError = -3,
292     kUnsupportedFunctionError = -4,
293     kNullPointerError = -5,
294     kBadParameterError = -6,
295     kBadSampleRateError = -7,
296     kBadDataLengthError = -8,
297     kBadNumberChannelsError = -9,
298     kFileError = -10,
299     kStreamParameterNotSetError = -11,
300     kNotEnabledError = -12,
301
302     // Warnings are non-fatal.
303     // This results when a set_stream_ parameter is out of range. Processing
304     // will continue, but the parameter may have been truncated.
305     kBadStreamParameterWarning = -13
306   };
307 };
308
309 // The acoustic echo cancellation (AEC) component provides better performance
310 // than AECM but also requires more processing power and is dependent on delay
311 // stability and reporting accuracy. As such it is well-suited and recommended
312 // for PC and IP phone applications.
313 //
314 // Not recommended to be enabled on the server-side.
315 class EchoCancellation {
316  public:
317   // EchoCancellation and EchoControlMobile may not be enabled simultaneously.
318   // Enabling one will disable the other.
319   virtual int Enable(bool enable) = 0;
320   virtual bool is_enabled() const = 0;
321
322   // Differences in clock speed on the primary and reverse streams can impact
323   // the AEC performance. On the client-side, this could be seen when different
324   // render and capture devices are used, particularly with webcams.
325   //
326   // This enables a compensation mechanism, and requires that
327   // |set_device_sample_rate_hz()| and |set_stream_drift_samples()| be called.
328   virtual int enable_drift_compensation(bool enable) = 0;
329   virtual bool is_drift_compensation_enabled() const = 0;
330
331   // Provides the sampling rate of the audio devices. It is assumed the render
332   // and capture devices use the same nominal sample rate. Required if and only
333   // if drift compensation is enabled.
334   virtual int set_device_sample_rate_hz(int rate) = 0;
335   virtual int device_sample_rate_hz() const = 0;
336
337   // Sets the difference between the number of samples rendered and captured by
338   // the audio devices since the last call to |ProcessStream()|. Must be called
339   // if drift compensation is enabled, prior to |ProcessStream()|.
340   virtual void set_stream_drift_samples(int drift) = 0;
341   virtual int stream_drift_samples() const = 0;
342
343   enum SuppressionLevel {
344     kLowSuppression,
345     kModerateSuppression,
346     kHighSuppression
347   };
348
349   // Sets the aggressiveness of the suppressor. A higher level trades off
350   // double-talk performance for increased echo suppression.
351   virtual int set_suppression_level(SuppressionLevel level) = 0;
352   virtual SuppressionLevel suppression_level() const = 0;
353
354   // Returns false if the current frame almost certainly contains no echo
355   // and true if it _might_ contain echo.
356   virtual bool stream_has_echo() const = 0;
357
358   // Enables the computation of various echo metrics. These are obtained
359   // through |GetMetrics()|.
360   virtual int enable_metrics(bool enable) = 0;
361   virtual bool are_metrics_enabled() const = 0;
362
363   // Each statistic is reported in dB.
364   // P_far:  Far-end (render) signal power.
365   // P_echo: Near-end (capture) echo signal power.
366   // P_out:  Signal power at the output of the AEC.
367   // P_a:    Internal signal power at the point before the AEC's non-linear
368   //         processor.
369   struct Metrics {
370     // RERL = ERL + ERLE
371     AudioProcessing::Statistic residual_echo_return_loss;
372
373     // ERL = 10log_10(P_far / P_echo)
374     AudioProcessing::Statistic echo_return_loss;
375
376     // ERLE = 10log_10(P_echo / P_out)
377     AudioProcessing::Statistic echo_return_loss_enhancement;
378
379     // (Pre non-linear processing suppression) A_NLP = 10log_10(P_echo / P_a)
380     AudioProcessing::Statistic a_nlp;
381   };
382
383   // TODO(ajm): discuss the metrics update period.
384   virtual int GetMetrics(Metrics* metrics) = 0;
385
386   // Enables computation and logging of delay values. Statistics are obtained
387   // through |GetDelayMetrics()|.
388   virtual int enable_delay_logging(bool enable) = 0;
389   virtual bool is_delay_logging_enabled() const = 0;
390
391   // The delay metrics consists of the delay |median| and the delay standard
392   // deviation |std|. The values are averaged over the time period since the
393   // last call to |GetDelayMetrics()|.
394   virtual int GetDelayMetrics(int* median, int* std) = 0;
395
396   // Returns a pointer to the low level AEC component.  In case of multiple
397   // channels, the pointer to the first one is returned.  A NULL pointer is
398   // returned when the AEC component is disabled or has not been initialized
399   // successfully.
400   virtual struct AecCore* aec_core() const = 0;
401
402  protected:
403   virtual ~EchoCancellation() {}
404 };
405
406 // The acoustic echo control for mobile (AECM) component is a low complexity
407 // robust option intended for use on mobile devices.
408 //
409 // Not recommended to be enabled on the server-side.
410 class EchoControlMobile {
411  public:
412   // EchoCancellation and EchoControlMobile may not be enabled simultaneously.
413   // Enabling one will disable the other.
414   virtual int Enable(bool enable) = 0;
415   virtual bool is_enabled() const = 0;
416
417   // Recommended settings for particular audio routes. In general, the louder
418   // the echo is expected to be, the higher this value should be set. The
419   // preferred setting may vary from device to device.
420   enum RoutingMode {
421     kQuietEarpieceOrHeadset,
422     kEarpiece,
423     kLoudEarpiece,
424     kSpeakerphone,
425     kLoudSpeakerphone
426   };
427
428   // Sets echo control appropriate for the audio routing |mode| on the device.
429   // It can and should be updated during a call if the audio routing changes.
430   virtual int set_routing_mode(RoutingMode mode) = 0;
431   virtual RoutingMode routing_mode() const = 0;
432
433   // Comfort noise replaces suppressed background noise to maintain a
434   // consistent signal level.
435   virtual int enable_comfort_noise(bool enable) = 0;
436   virtual bool is_comfort_noise_enabled() const = 0;
437
438   // A typical use case is to initialize the component with an echo path from a
439   // previous call. The echo path is retrieved using |GetEchoPath()|, typically
440   // at the end of a call. The data can then be stored for later use as an
441   // initializer before the next call, using |SetEchoPath()|.
442   //
443   // Controlling the echo path this way requires the data |size_bytes| to match
444   // the internal echo path size. This size can be acquired using
445   // |echo_path_size_bytes()|. |SetEchoPath()| causes an entire reset, worth
446   // noting if it is to be called during an ongoing call.
447   //
448   // It is possible that version incompatibilities may result in a stored echo
449   // path of the incorrect size. In this case, the stored path should be
450   // discarded.
451   virtual int SetEchoPath(const void* echo_path, size_t size_bytes) = 0;
452   virtual int GetEchoPath(void* echo_path, size_t size_bytes) const = 0;
453
454   // The returned path size is guaranteed not to change for the lifetime of
455   // the application.
456   static size_t echo_path_size_bytes();
457
458  protected:
459   virtual ~EchoControlMobile() {}
460 };
461
462 // The automatic gain control (AGC) component brings the signal to an
463 // appropriate range. This is done by applying a digital gain directly and, in
464 // the analog mode, prescribing an analog gain to be applied at the audio HAL.
465 //
466 // Recommended to be enabled on the client-side.
467 class GainControl {
468  public:
469   virtual int Enable(bool enable) = 0;
470   virtual bool is_enabled() const = 0;
471
472   // When an analog mode is set, this must be called prior to |ProcessStream()|
473   // to pass the current analog level from the audio HAL. Must be within the
474   // range provided to |set_analog_level_limits()|.
475   virtual int set_stream_analog_level(int level) = 0;
476
477   // When an analog mode is set, this should be called after |ProcessStream()|
478   // to obtain the recommended new analog level for the audio HAL. It is the
479   // users responsibility to apply this level.
480   virtual int stream_analog_level() = 0;
481
482   enum Mode {
483     // Adaptive mode intended for use if an analog volume control is available
484     // on the capture device. It will require the user to provide coupling
485     // between the OS mixer controls and AGC through the |stream_analog_level()|
486     // functions.
487     //
488     // It consists of an analog gain prescription for the audio device and a
489     // digital compression stage.
490     kAdaptiveAnalog,
491
492     // Adaptive mode intended for situations in which an analog volume control
493     // is unavailable. It operates in a similar fashion to the adaptive analog
494     // mode, but with scaling instead applied in the digital domain. As with
495     // the analog mode, it additionally uses a digital compression stage.
496     kAdaptiveDigital,
497
498     // Fixed mode which enables only the digital compression stage also used by
499     // the two adaptive modes.
500     //
501     // It is distinguished from the adaptive modes by considering only a
502     // short time-window of the input signal. It applies a fixed gain through
503     // most of the input level range, and compresses (gradually reduces gain
504     // with increasing level) the input signal at higher levels. This mode is
505     // preferred on embedded devices where the capture signal level is
506     // predictable, so that a known gain can be applied.
507     kFixedDigital
508   };
509
510   virtual int set_mode(Mode mode) = 0;
511   virtual Mode mode() const = 0;
512
513   // Sets the target peak |level| (or envelope) of the AGC in dBFs (decibels
514   // from digital full-scale). The convention is to use positive values. For
515   // instance, passing in a value of 3 corresponds to -3 dBFs, or a target
516   // level 3 dB below full-scale. Limited to [0, 31].
517   //
518   // TODO(ajm): use a negative value here instead, if/when VoE will similarly
519   //            update its interface.
520   virtual int set_target_level_dbfs(int level) = 0;
521   virtual int target_level_dbfs() const = 0;
522
523   // Sets the maximum |gain| the digital compression stage may apply, in dB. A
524   // higher number corresponds to greater compression, while a value of 0 will
525   // leave the signal uncompressed. Limited to [0, 90].
526   virtual int set_compression_gain_db(int gain) = 0;
527   virtual int compression_gain_db() const = 0;
528
529   // When enabled, the compression stage will hard limit the signal to the
530   // target level. Otherwise, the signal will be compressed but not limited
531   // above the target level.
532   virtual int enable_limiter(bool enable) = 0;
533   virtual bool is_limiter_enabled() const = 0;
534
535   // Sets the |minimum| and |maximum| analog levels of the audio capture device.
536   // Must be set if and only if an analog mode is used. Limited to [0, 65535].
537   virtual int set_analog_level_limits(int minimum,
538                                       int maximum) = 0;
539   virtual int analog_level_minimum() const = 0;
540   virtual int analog_level_maximum() const = 0;
541
542   // Returns true if the AGC has detected a saturation event (period where the
543   // signal reaches digital full-scale) in the current frame and the analog
544   // level cannot be reduced.
545   //
546   // This could be used as an indicator to reduce or disable analog mic gain at
547   // the audio HAL.
548   virtual bool stream_is_saturated() const = 0;
549
550  protected:
551   virtual ~GainControl() {}
552 };
553
554 // A filtering component which removes DC offset and low-frequency noise.
555 // Recommended to be enabled on the client-side.
556 class HighPassFilter {
557  public:
558   virtual int Enable(bool enable) = 0;
559   virtual bool is_enabled() const = 0;
560
561  protected:
562   virtual ~HighPassFilter() {}
563 };
564
565 // An estimation component used to retrieve level metrics.
566 class LevelEstimator {
567  public:
568   virtual int Enable(bool enable) = 0;
569   virtual bool is_enabled() const = 0;
570
571   // Returns the root mean square (RMS) level in dBFs (decibels from digital
572   // full-scale), or alternately dBov. It is computed over all primary stream
573   // frames since the last call to RMS(). The returned value is positive but
574   // should be interpreted as negative. It is constrained to [0, 127].
575   //
576   // The computation follows:
577   // http://tools.ietf.org/html/draft-ietf-avtext-client-to-mixer-audio-level-05
578   // with the intent that it can provide the RTP audio level indication.
579   //
580   // Frames passed to ProcessStream() with an |_energy| of zero are considered
581   // to have been muted. The RMS of the frame will be interpreted as -127.
582   virtual int RMS() = 0;
583
584  protected:
585   virtual ~LevelEstimator() {}
586 };
587
588 // The noise suppression (NS) component attempts to remove noise while
589 // retaining speech. Recommended to be enabled on the client-side.
590 //
591 // Recommended to be enabled on the client-side.
592 class NoiseSuppression {
593  public:
594   virtual int Enable(bool enable) = 0;
595   virtual bool is_enabled() const = 0;
596
597   // Determines the aggressiveness of the suppression. Increasing the level
598   // will reduce the noise level at the expense of a higher speech distortion.
599   enum Level {
600     kLow,
601     kModerate,
602     kHigh,
603     kVeryHigh
604   };
605
606   virtual int set_level(Level level) = 0;
607   virtual Level level() const = 0;
608
609   // Returns the internally computed prior speech probability of current frame
610   // averaged over output channels. This is not supported in fixed point, for
611   // which |kUnsupportedFunctionError| is returned.
612   virtual float speech_probability() const = 0;
613
614  protected:
615   virtual ~NoiseSuppression() {}
616 };
617
618 // The voice activity detection (VAD) component analyzes the stream to
619 // determine if voice is present. A facility is also provided to pass in an
620 // external VAD decision.
621 //
622 // In addition to |stream_has_voice()| the VAD decision is provided through the
623 // |AudioFrame| passed to |ProcessStream()|. The |vad_activity_| member will be
624 // modified to reflect the current decision.
625 class VoiceDetection {
626  public:
627   virtual int Enable(bool enable) = 0;
628   virtual bool is_enabled() const = 0;
629
630   // Returns true if voice is detected in the current frame. Should be called
631   // after |ProcessStream()|.
632   virtual bool stream_has_voice() const = 0;
633
634   // Some of the APM functionality requires a VAD decision. In the case that
635   // a decision is externally available for the current frame, it can be passed
636   // in here, before |ProcessStream()| is called.
637   //
638   // VoiceDetection does _not_ need to be enabled to use this. If it happens to
639   // be enabled, detection will be skipped for any frame in which an external
640   // VAD decision is provided.
641   virtual int set_stream_has_voice(bool has_voice) = 0;
642
643   // Specifies the likelihood that a frame will be declared to contain voice.
644   // A higher value makes it more likely that speech will not be clipped, at
645   // the expense of more noise being detected as voice.
646   enum Likelihood {
647     kVeryLowLikelihood,
648     kLowLikelihood,
649     kModerateLikelihood,
650     kHighLikelihood
651   };
652
653   virtual int set_likelihood(Likelihood likelihood) = 0;
654   virtual Likelihood likelihood() const = 0;
655
656   // Sets the |size| of the frames in ms on which the VAD will operate. Larger
657   // frames will improve detection accuracy, but reduce the frequency of
658   // updates.
659   //
660   // This does not impact the size of frames passed to |ProcessStream()|.
661   virtual int set_frame_size_ms(int size) = 0;
662   virtual int frame_size_ms() const = 0;
663
664  protected:
665   virtual ~VoiceDetection() {}
666 };
667 }  // namespace webrtc
668
669 #endif  // WEBRTC_MODULES_AUDIO_PROCESSING_INCLUDE_AUDIO_PROCESSING_H_