• 제목/요약/키워드: Blind signal extraction

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A TWO-STAGE SOURCE EXTRACTION ALGORITHM FOR TEMPORALLY CORRELATED SIGNALS BASED ON ICA-R

  • Zhang, Hongjuan;Shi, Zhenwei;Guo, Chonghui;Feng, Enmin
    • Journal of applied mathematics & informatics
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    • 제26권5_6호
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    • pp.1149-1159
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    • 2008
  • Blind source extraction (BSE) is a special class of blind source separation (BSS) methods, which only extracts one or a subset of the sources at a time. Based on the time delay of the desired signal, a simple but important extraction algorithm (simplified " BC algorithm")was presented by Barros and Cichocki. However, the performance of this method is not satisfying in some cases for which it only carries out the constrained minimization of the mean squared error. To overcome these drawbacks, ICA with reference (ICA-R) based approach, which considers the higher-order statistics of sources, is added as the second stage for further source extraction. Specifically, BC algorithm is exploited to roughly extract the desired signal. Then the extracted signal in the first stage, as the reference signal of ICA-R method, is further used to extract the desired sources as cleanly as possible. Simulations on synthetic data and real-world data show its validity and usefulness.

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An Efficient Audio Watermark Extraction in Time Domain

  • Kang, Hae-Won;Jung, Sung-Hwan
    • Journal of Information Processing Systems
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    • 제2권1호
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    • pp.13-17
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    • 2006
  • In this paper, we propose an audio extraction method to decrease the influence of the original signal by modifying the watermarking detection system proposed by P. Bassia et al. In the extraction of the watermark, we employ a simple mean filter to remove the influence of the original signal as a preprocessing of extraction and the repetitive insertion of the watermark. As the result of the experiment, for which we used about 20 kinds of actual audio data, we obtain a watermark detection rate of about 95% and a good performance even after the various signal processing attacks.

마이크로폰 어레이 시스템을 사용한 브라인드 처리에 의한 음원분리 (Source signal separation by blind processing for a microphone array system)

  • 박진남
    • 대한전자공학회:학술대회논문집
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    • 대한전자공학회 2000년도 제13회 신호처리 합동 학술대회 논문집
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    • pp.609-612
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    • 2000
  • 본 논문에서는 음원에 관한 정보가 미지의 상황에서 마이크로폰 어레이를 사용하여 두 음원신호를 분리하는 ,시스템을 제안한다 이 시스템은 두 단계로 구성되어 있으며, 첫 번째 단계에서는 파워가 큰 제 1음원의 DOA(Direction Of Arrival)를 추정하고, AMUSE(Algorithm for Multiple Unknown Signals Extraction)법을 사용한 Blind Deconvolution에 의해 음원신호의 분리를 행한다 두 번째 단계에서는 파워가 낮은 제 2음원의 강조신호를 사용하여 DSA(Delay and Sum Array)법에 의해 제 2음원의 DOA를 추정하고,AMUSE법의 출력신호와 두 음원의 DOA를 이용하여 ANF(Adaptive Notch Filter)를 구성하고, 두 음원신호의 재 분리를 행한다. 그리고, 시뮬레이션을 통해 제안한 방법의 유효성을 검토한 결과 두 음원 신호가 분리 가능한 것이 확인되었다.

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신경망 기반 Robust ICA에 의한 은닉신호의 분리 (Separation of Blind Signals Using Robust ICA Based-on Neural Networks)

  • 조용현
    • 한국산업융합학회 논문집
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    • 제7권1호
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    • pp.41-46
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    • 2004
  • This paper proposes a separation of mixed signals by using the robust independent component analysis(RICA) based on neural networks. RICA is based on the temporal correlations and the second order statistics of signal. This method e is applied for improving the analysis rate and speed in which the sources have very small or zero kurtosis. The proposed method has been applied for separating the 10 mixed finger prints of $256{\times}256$-pixel and the 4 mixed images of $512{\times}512$-pixel, respectively. The simulation results show that RICA has the separating rate and speed better than those using the conventional FP algorithm based on Newton method.

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Blind Adaptive Multiuser Detection for the MC-CDMA Systems Using Orthogonalized Subspace Tracking

  • Ali, Imran;Kim, Doug-Nyun;Lim, Jong-Soo
    • ETRI Journal
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    • 제31권2호
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    • pp.193-200
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    • 2009
  • In this paper, we study the performance of subspace-based multiuser detection techniques for multicarrier code-division multiple access (MC-CDMA) systems. We propose an improvement in the PASTd algorithm by cascading it with the classical Gram-Schmidt procedure to orthonormalize the eigenvectors after their sequential extraction. The tracking of signal subspace using this algorithm, which we call OPASTd, has a faster convergence as the eigenvectors are orthonormalized at each discrete time sample. This improved PASTd algorithm is then used to implement the subspace blind adaptive multiuser detection for MC-CDMA. We also show that, for multiuser detection, the complexity of the proposed scheme is lower than that of many other orthogonalization schemes found in the literature. Extensive simulation results are presented and discussed to demonstrate the performance of the proposed scheme.

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음원신호 추출을 위한 주파수영역 응용모델에 기초한 독립성분분석 (Independent Component Analysis Based on Frequency Domain Approach Model for Speech Source Signal Extraction)

  • 최재승
    • 한국전자통신학회논문지
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    • 제15권5호
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    • pp.807-812
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    • 2020
  • 본 논문은 여러 음원신호가 혼합된 환경에서 목적으로 하는 음원신호만을 분리하기 위하여 마이크로폰을 사용한 블라인드 음원분리 알고리즘을 제안한다. 제안하는 알고리즘은 독립성분분석 방법을 기반으로 한 주파수영역 표현모델이다. 따라서 2 음원에 대한 주파수영역 독립성분분석의 실제 환경에서의 유효성 검증을 목적으로, 음원의 종류를 변경하여 주파수영역 독립성분분석을 실행하여 음원분리를 실시하여 그 향상효과를 검증한다. 파형에 의한 실험결과로부터 원래의 파형과 비교하여 2채널의 음원신호를 깨끗하게 분리할 수 있음을 명확히 하였다. 또한 목표 신호 대 간섭 에너지비율을 사용하여 비교한 실험 결과로부터 본 논문에서 제안한 알고리즘의 음원분리 성능이 기존의 알고리즘에 비하여 성능이 향상되었다는 것을 알 수 있었다.

신경망과 HAS을 이용한 강인한 오디오 워터마킹 알고리즘 (Robust Audio Watermarking Using HAS and Neural Network)

  • 정세원;박성일;한승수
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2006년도 제37회 하계학술대회 논문집 D
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    • pp.2101-2102
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    • 2006
  • In this paper, a new digital audio watermarking algorithm is presented. The proposed algorithm embeds watermark into audio signal based on human auditory system (HAS). This algorithm is a blind audio watermarking method, which does not require any prior information during watermark extraction process. This algorithm finds watermarking position using time-domain masking effect. First we insert the watermark into wavelet domain, and then we use a back-propagation neural network (BPN) to learn the characteristics of relationship between the watermark and the watermarked audio. Due to the teaming and adaptive capabilities of the BPN, the false recovery of the watermark can be greatly reduced by the trained BPN. Experimental results show that the proposed method has good inaudibility and high robustness to common audio processing attacks.

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주파수 특성 기저벡터 학습을 통한 특정화자 음성 복원 (Target Speaker Speech Restoration via Spectral bases Learning)

  • 박선호;유지호;최승진
    • 한국정보과학회논문지:소프트웨어및응용
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    • 제36권3호
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    • pp.179-186
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    • 2009
  • 본 논문에서는 학습이 가능한 특정화자의 발화음성이 있는 경우, 잡음과 반향이 있는 실 환경에서의 스테레오 마이크로폰을 이용한 특정화자 음성복원 알고리즘을 제안한다. 이를 위해 반향이 있는 환경에서 음원들을 분리하는 다중경로 암묵음원분리(convolutive blind source separation, CBSS)와 이의 후처리 방법을 결합함으로써, 잡음이 섞인 다중경로 신호로부터 잡음과 반향을 제거하고 특정화자의 음성만을 복원하는 시스템을 제시한다. 즉, 비음수 행렬분해(non-negative matrix factorization, NMF) 방법을 이용하여 특정화자의 학습음성으로부터 주파수 특성을 보존하는 기저벡터들을 학습하고, 이 기저벡터들에 기반 한 두 단계의 후처리 기법들을 제안한다. 먼저 본 시스템의 중간단계인 CBSS가 다중경로 신호를 입력받아 독립음원들을(두 채널) 출력하고, 이 두 채널 중 특정화자의 음성에 보다 가까운 채널을 자동적으로 선택한다(채널선택 단계). 이후 앞서 선택된 채널의 신호에 남아있는 잡음과 다른 방해음원(interference source)을 제거하여 특정화자의 음성만을 복원, 최종적으로 잡음과 반향이 제거된 특정화자의 음성을 복원한다(복원 단계). 이 두 후처리 단계 모두 특정화자 음성으로부터 학습한 기저벡터들을 이용하여 동작하므로 특정화자의 음성이 가지는 고유의 주파수 특성 정보를 효율적으로 음성복원에 이용 할 수 있다. 이로써 본 논문은 CBSS에 음원의 사전정보를 결합하는 방법을 제시하고 기존의 CBSS의 분리 결과를 향상시키는 동시에 특정화자만의 음성을 복원하는 시스템을 제안한다. 실험을 통하여 본 제안 방법이 잡음과 반향 환경에서 특정화자의 음성을 성공적으로 복원함을 확인할 수 있다.

Robust Digital Watermarking for High-definition Video using Steerable Pyramid Transform, Two Dimensional Fast Fourier Transform and Ensemble Position-based Error Correcting

  • Jin, Xun;Kim, JongWeon
    • KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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    • 제12권7호
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    • pp.3438-3454
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    • 2018
  • In this paper, we propose a robust blind watermarking scheme for high-definition video. In the embedding process, luminance component of each frame is transformed by 2-dimensional fast Fourier transform (2D FFT). A secret key is used to generate a matrix of random numbers for the security of watermark information. The matrix is transformed by inverse steerable pyramid transform (SPT). We embed the watermark into the low and mid-frequency of 2D FFT coefficients with the transformed matrix. In the extraction process, the 2D FFT coefficients of each frame and the transformed matrix are transformed by SPT respectively, to produce two oriented sub-bands. We extract the watermark from each frame by cross-correlating two oriented sub-bands. If a video is degraded by some attacks, the watermarks of frames contain some errors. Thus, we use an ensemble position-based error correcting algorithm to estimate the errors and correct them. The experimental results show that the proposed watermarking algorithm is imperceptible and moreover is robust against various attacks. After embedding 64 bits of watermark into each frame, the average peak signal-to-noise ratio between original frames and embedded frames is 45.7 dB.

구조물의 안전성 모니터링을 위한 통계/확률기반 적응형 임계치 설정 알고리즘 개발 (Development of Statistical/Probabilistic-Based Adaptive Thresholding Algorithm for Monitoring the Safety of the Structure)

  • 김태헌;박기태
    • 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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    • 제20권4호
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    • pp.1-8
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    • 2016
  • 최근의 건축물은 복합적인 기능과 형태를 보이고 있으며, 크기가 거대해짐에 따라 구조물 건전성 감시(Structural Health Monitoring)기술의 수요 또한 증가하고 있다. 구조물마다 고유한 동특성을 가지고 있으며, 다양한 외력의 영향을 받기 때문에 구조물의 건전성을 평가하는 다양한 방법들이 연구되고 있다. 전문가에 의지하여 접근 가능한 지점에 대한 육안 검사 및 비파괴 검사를 벗어나 사각지대가 없는 온라인 계측 시스템의 구비와 함께 자동으로 위험요소를 검출하는 시스템이 요구되고 있다. 본 연구에서는 비선형적인 구조물의 응답을 고려하기 위해 관리도 기법, 평균제곱근편차, 일반 극치 분포 등과 같은 통계적 기법을 이용하여 이상거동을 판별에 활용할 수 있는 신호 특징 추출과 적응형 임계치 설정 알고리즘을 제안하였으며, 강제진동 실험과 실제 운용중에 있는 구조물의 지진 계측 시스템의 가속도 응답을 이용하여 성능을 검증하였다.