• 한국음향학회:학술대회논문집
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• 한국음향학회 2002년도 하계학술발표대회 논문집 제21권 1호
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• pp.259-262
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• 2002

벡터양자화에서 주어진 학습벡터를 가장 잘 대표할 수 있는 코드벡터의 집합인 코드북을 구하는 것은 가장 중요한 문제이다. 이러한 코드북을 구하는 알고리즘 중에서 가장 대표적인 방법은 K-means 알고리즘으로 그 성능이 초기 코드북에 크게 의존한다는 문제점을 가지고 있어 여러 가지 초기 코드북을 설계하는 알고리즘이 제안되어 왔다. 본 논문에서는 splitting 방법을 이용한 수정된 초기 코드북 생성 알고리즘을 제안하고자 한다. 제안된 방법에서는 기존외 splitting 방법을 적용하여 초기 코드북을 생성하되, 미소분리 과정 시 학습벡터의 수렴 빈도가 가장 낮은 코드벡터를 제거하고 수렴 빈도가 가장 높은 코드벡터를 미소분리 하여 수렴 빈도가 가장 낮은 코드벡터와 대체해가며 초기 코드북을 설계 한다. 제안된 방법의 적용온 기존 방법에서 MSE(mean square error)의 감소율이 가장 작은 미소분리 과정에서 시작하여 원하는 코드북 크기를 얻을 때까지 반복한다. 제안된 방법으로 생성된 초기 코드북을 사용하여 K-means 알고리즘을 수행한 결과 기존의 splitting 방법으로 생성된 초기 코드북을 사용한 경우보다 코드북의 성능이 향상되었다.

• 한국음향학회:학술대회논문집
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• 한국음향학회 1995년도 제12회 음성통신 및 신호처리 워크샵 논문집 (SCAS 12권 1호)
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• pp.228-231
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• 1995

반연속 HMM 음성인식 시스템의 화자 적응 성능 향상을 위해 코드북 변환 알고리즘을 제안하였다. 기존의 화자 적응 알고리즘으로는 새로운 화자의 적응 데이터 특징의 분포와 HMM 모수의 사전밀도를 함께 고려하는 베이시안 화자적응 알고리즘이 있다. 그러나 새로운 화자의 특징분포와 코드북 사전 밀도의 차이가 큰 경우 적응 데이터와 코드북간의 잘못된 대응 관계를 얻을 수 있으며, 기준 코드북에 필요 이상으로 많은 코드워드가 존재하는 경우 적응된 코드북에도 불필요한 코드워드 들이 남아 인식 과정에 혼란을 줄 수 있다. 이 문제점을 해결하기 위하여 제안된 코드북 변환 알고리즘에서는 주파수 영역의 포만트 정보를 이용하였다. 화자 적응을 수행하기 앞서 코드북의 켑스트럼으로부터 포만트를 추출해 내고, 이들의 분포를 적응 화자의 포만트 분포와 일치되도록 변환시켜 주었다. 이 변환된 포만트들로부터 다시 켑스트럼을 구하여 변환된 코드북을 얻고 이를 화자 적응의 초기 코드북으로 사용하였다. 제안된 알고리즘을 이용하였을 경우 코드북과 적응 화자의 음성 간의 정확한 대응관계를 찾을 수 있었고, 불필요한 코드워드들이 인식 과정에서 사용되지 않도록 변환되어 인식률이 향상되는 것을 실험을 통해 확인하였다.

• 한국정보과학회:학술대회논문집
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• 한국정보과학회 1999년도 가을 학술발표논문집 Vol.26 No.2 (3)
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• pp.271-273
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• 1999

본 논문에서는 CELP 부호화기의 계산량을 줄이면서도 고음질의 음성을 합성할 수 있는 코드북 구조를 제안한다. 제안한 코드북 구조는 불규칙 코드북과 희박 중첩형 코드북 두 개의 코드북의 합으로 여기 신호를 표현한다. codebook I에서 잔류신호와 오차가 적은 여기신호열을 구한 후, 이 여기신호열에 codebook II의 여기신호열을 합하여 최적의 여기신호열을 구한다. 또한 이로 인한 전송비트수의 증가를 막기위해 홀수 프레임에서는 두 개 코드북의 index를, 짝수 프레임에서는 codebook I의 여기신호열은 그대로 사용하고 codebook II에서만 검색하여 전송하는 방법을 사용하였다. 이러한 2중 코드북 구조는 두 개의 여신호열의 합으로 표현되고 각각의 서로 다른 코드북 이득을 사용하기 때문에 정확한 이득을 표현할 수 있어 기존의 개선 알고리듬보다 더 나은 음질을 제공할 수 있다. 검색시간이 빠르고, 본 코드북 구조를 갖는 4.8kbps CELP형 부호화기를 설계하여 컴퓨터 모의 실험한 결과, 같은 전송률을 갖는 DoD CELP 부호화기보다 segSNR가 0.53dB 더 높게 나타났다.

• 한국음향학회:학술대회논문집
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• 한국음향학회 2001년도 추계학술발표대회 논문집 제20권 2호
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• pp.139-142
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• 2001

코드북을 설계하는 알고리즘 중에서 가장 대표적인 방법은 K-means 알고리즘이다. 이 알고리즘은 그 성능 이 초기 코드북에 크게 의존한다는 문제점을 가지고 있다. 따라서 본 논문에서는 Splitting 방법을 이용한 새로운 초기 코드북 생성 알고리즘을 제안하고자 한다. 제안된 방법에서는 기존의 초기 코드북 생성 알고리즘인 Splittng 방법을 적용하여 코드벡터를 생성하되, 미소분리 과정 시 학습벡터의 수렴 빈도가 가장 낮은 코드벡터를 제거하고 수렴 빈도가 가장 높은 코드벡터론 미소분리 하여 수렴 빈도가 가장 낮은 코드벡터와 대체해가며 초기 코드북을 설계한다. 제안된 방법으로 생성된 초기 코드북을 사용하여 K-means 알고리즘을 수행한 결과 기존의 Splitting 방법으로 생성된 초기 코드북을 사용한 경우보다 코드북의 성능이 향상됨을 확인할 수 있었다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제5권1호
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• pp.23-33
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• 2001

본 논문에서는 다중 코드북 구조를 이용하여 CELP 부호화기의 계산량의 증가 없이 고음질의 음성을 합성할 수 있는 코드북 구조를 제안한다. 또 제안된 코드북 구조를 가지는 4.8kbps CELP형 음성부호화기를 설계한다. 제안된 다중 코드북 구조는 기본 코드북과 두 종류의 스펙트럼과 피치 보강을 위한 코드북으로 구성되어 각각의 코드북에서 검색하여, 두 개의 코드북의 합으로 여기신호를 표현하고 각각의 서로 다른 코드북 이득을 사용하기 때문에 정확한 이득을 표현할 수 있어 기존의 개선 알고리즘보다 더 나은 음질을 제공할 수 있다. 본 코드북 구조를 갖는 4.8kbps CELP형 부호화기를 설계하여 컴퓨터 모의 실험한 결과, 같은 전송률을 갖는 DoD CELP 부호화기보다 segSNR가 0.81dB 더 높게 나타났다.

• 한국통신학회논문지
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• 제38A권5호
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• pp.401-408
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• 2013

LTE 및 LTE-A 시스템에서 8-PSK 성운을 알파벳으로 가지는 이중계층 차분 코드북을 제안한다. 인접하는 무선 채널의 시간 상관으로 선부호화 행렬은 천천히 변화하므로, 무선 채널 공간의 전체를 양자화 하지 않고, 시간 상관에 따른 채널 공간의 일부분의 차분 성분만을 양자화하여 피드백을 한다면, 기존과 동일한 크기의 코드북으로도 가상적으로는 코드북이 매우 커지는 효과를 얻을 수 있어 채널 용량이 증가한다. 특히 제안하는 코드북은 LTE release-8의 코드북 설계조건인 8-PSK 성운을 사용하는 동 이득 특성 및 이중 계층 코드북이 단일 계층 코드북을 포함하는 특성을 가지는 새로운 차분 코드북이다. 코드북 내 코드워드들의 인자들이 8-PSK 성운만을 사용하므로, 선부호화 및 복호 시에 계산량이 낮아지는 LTE 코드북의 장점을 그대로 유지할 수 있다. 또한 동 이득 성질은 상대적으로 저렴한 비선형 증폭기를 사용할 수 있는 장점이 있어 가격의 제한을 받는 단말기 설계에는 필수적인 요소이다. 컴퓨터 시뮬레이션을 통한 이중계층 선부호화 기법의 성능 분석에서, 동일한 피드백 비트 수를 갖는 같은 크기의 코드북에서 제안하는 차분 코드북은 정상상태에서 기존 LTE 코드북보다 최소 1.2dB 성능 향상을 보인다.

• 한국통신학회논문지
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• 제38A권8호
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• pp.704-711
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• 2013

주파수 분할 하향링크 다중 안테나 시스템에서 사용되는 코드북 기반의 채널 정보 피드백 기법을 거대 다중 안테나 시스템에 그대로 적용할 경우 다음의 두 가지 문제가 생기게 된다. 먼저, 코드북 형성에 필요한 자원이 안테나 수에 지수적으로 필요하기 때문에 안테나 수가 매우 많은 거대 다중 안테나 시스템에서는 코드북 형성이 어려워진다. 뿐만 아니라, 사용자의 코드북 검색 시간이 안테나 수에 비례하기 때문에 채널 정보를 피드백 하는데 긴 시간이 필요하게 된다. 본 논문에서는 DFT 코드북의 계수를 안테나 별로 찾음으로써 코드북 형성에 필요한 자원을 안테나 수에 선형적으로 만드는 코드북 형성 기법을 제안한다. 그리고 일정 조건 하에 코드북 검색을 도중에 멈춤으로써 검색 시간을 감소시키는 기법을 제안한다. 실험 결과들은 제안 기법들이 기존 기법에 가까운 성능을 갖고 있음에도 코드북 형성 및 검색에 필요한 자원을 대폭 감소시킬 수 있음을 보여준다.

• 한국음향학회지
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• 제15권2호
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• pp.5-11
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• 1996

본 논문에서는 반연속 HMM(semi-continuous Hidden Markov Model) 음성 인식 시스템에 적용되는 베이시안 화자 적응(Bayesian speaker adaptation)의 성능 향상을 위해 코드북 변환 알고리즘을 제안하였다. 기존 베이시안 화자 적응 알고리즘의 경우 새로운 화자의 특징 분포와 코드북 사전 밀도의 차이가 큰 경우 적응 데이터와 코드북간의 잘못된 대응 관계를 얻을 수 있으며, 기준(reference) 코드북에 필요 이상으로 많은 코드워드가 존재하는 경우 적응된 코드북에도 불필요한 코드워드들이 남아 인식 과정에 혼란을 줄 수 있다. 이 문제점을 해결하기 위하여 제안된 코드북 변환 알고리즘에서는 주파수 영역의 포만트 정보를 이용하였다. 화자 적응을 수행하기 앞서 코드북의 켑스트럼으로부터 포만트를 추출해 내고, 이들의 분포를 적응 화자의 포만트 분포와 일치되도록 변환시켜 주었다. 이 변환된 포만트들로부터 다시 켑스트럼을 구하여 변환된 코드북을 얻고, 이를 화자 적응의 초기 코드북으로 사용하였다. 제안된 알고리즘을 이용하였을 경우 코드북과 적응 화자의 음성 간의 정확한 대응 관계를 찾을 수 있었고, 불필요한 코드워드들이 인식 과정에서 사용되지 않도록 변환되어 인식률이 향상되는 것을 실험을 통해 확인하였다.

• 전자공학회논문지
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• 제50권4호
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• pp.9-16
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• 2013

LTE (long term evolution) 및 LTE-A (LTE-Advanced) 시스템에서는 폐회로 기반의 다중 안테나 기술이 적용되었으며, 최대 비 전송 방식 (maximum ratio transmission, MRT) 보다 성능은 감소되지만, 동 이득 (equal gain) 특성을 유지할 수 있는 동 이득 전송 (equal gain transmission, EGT) 코드북을 채택하고 있다. 본 논문에서는 LTE 및 LTE-A 시스템에서 사용되는 코드북보다 성능을 향상시킬 수 있는 차분 코드북을 제안한다. 특히 동 이득 특성을 그대로 유지하면서 LTE 시스템의 코드북 요구조건을 모두 만족시키는 코드북을 제안한다. 코드북을 구성하는 코드워드들의 인자들 (elements)이 8-PSK(phase-shift keying) 성운 (constellation) 만을 사용하므로, 선부호화 및 복호 시 계산량이 낮아지는 LTE 코드북의 장점을 그대로 유지할 수 있다. 동 이득 성질은 특히 상향 링크에서 첨두 전력 대 평균 전력비 (PAPR)에 상당한 영향을 미치므로 매우 중요하다. 본 논문에서는 각 송신 안테나에 동 이득을 유지하는 성질을 이용한 새로운 차분 코드북을 제안하고, 동작원리를 회전 로크 구조로 설명한다. 컴퓨터 시뮬레이션을 통한 성능 분석에서, 동일한 피드백 비트 수를 갖는 같은 크기의 코드북에서 제안하는 차분 코드북은 기존 LTE 코드북보다 최소 0.9dB 성능 향상을 보인다.

• 한국통신학회논문지
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• 제19권4호
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• pp.772-780
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• 1994

2-채널 결합 코드북을 사용한 벡터 양자화는 계산의 복잡성과 코드북의 기억용량을 줄일 수 있는 효과적인 방법으로 연구되었다. 본 논문에서는 FSVQ를 할 땐 나타나는 상태-코드북의 수를 줄이기 위한 방법으로 2-채널 결합 코드북을 이용하는 방법을 제안하였다. 2-채널 결합 벡터 양자화에서 입력벡터는 각 코드북의 상태데 따른 상태-코드북을 이용하여 부호화를 한다. 그리고 블록 부호화에서 나타나는 블록화 현상을 줄이며 높은 부호화 이득을 얻기 위한 방법으로 LOT를 적용하였다. 결과로 FSVQ는 일반적 벡터 양자화에 비하여 보다 높은 데이터 압축율을 얻을 수 있지만 매우 많은 상태 코드북을 가지는 단점을 가지고 있다. 그러나 2-채널 결합 코드북을 이용한 FSVQ는 하나의 코드북을 사용한 기존의 FSVQ에 비하여 PSNR면에서는 약간의 손실이 있다는 단점을 가지지만 상태-코드북의 수를 현저히 감소시킬 수 있는 장점을 갖는다. 그리고 공간영역 신호에서의 FSVQ보다 LOT영역 신호에서의 FSVQ는 블록화를 줄일 수 있을 뿐 아니라 보다 높은 PSNR을 얻을 수 있는 효율적인 방법으로 나타났다.