• The Journal of the Acoustical Society of Korea
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• 제22권3E호
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• pp.101-109
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• 2003

A multi-mode harmonic transform coding (MMHTC) for speech and music signals is proposed. Its structure is organized as a linear prediction model with an input of harmonic and transform-based excitation. The proposed coder also utilizes harmonic prediction and an improved quantizer of excitation signal. To efficiently quantize the excitation of music signals, the modulated lapped transform(MLT) is introduced. In other words, the coder combines both the time domain (linear prediction) and the frequency domain technique to achieve the best perceptual quality. The proposed coder showed better speech quality than that of the 8 kbps QCELP coder at a bit-rate of 4 kbps.

• 한국음향학회:학술대회논문집
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• 한국음향학회 1995년도 제12회 음성통신 및 신호처리 워크샵 논문집 (SCAS 12권 1호)
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• pp.146-149
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• 1995

This paper proposes a SM-CELP speech coder which applies different excitation signal according to the characteristic of speech segment at bit-rate below 4 kbps. Speech signal is divided with 2 modes such as stationary voice and etc. using the parameters of average energy of the short-time speech and the residual signal after long term prediction. Structured multi-pulse method is used for the excitation of mode-A and gaussian or pulse-like codebook for mode-B. 4.8kbps DoD-CELP are used to evaluate the performance of the proposed coder. As a result, the propose method shows 1~2 dB higher segmental signal to noise ratio and better subjectional quality without increasing the computational amount.

• 한국음향학회지
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• 제20권5호
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• pp.35-47
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• 2001

본 논문에서는 하모닉 부호화기와 CELP(Code Excited Linear Prediction) 부호화기의 장점을 고려한 효율적인 저 전송률 하모닉-CELP 음성 부호화기를 제안한다. 제안된 하모닉-CELP 부호화기에서는 프레임 단위 유/무성음 판별에 따라 무성음 구간에서는 고속 CELP방식으로 부호화하고 유성음 구간에서는 개선된 하모닉 부호화를 수행한다. 제안된 부호화기는 무성음 부호화를 위한 RP-VSELP(Regular Pulse Vector Sum Excited Linear Prediction), 유성음 부호화를 위한 간단한 정수 피치 검색, 정수 단위 피치에서의 고속 하모닉 추정, 가변 차원 하모닉 벡터 양자화, 주파수 해상도를 반영한 인지 가중치, 고속 하모닉 합성, 대역별 유성음 정도에 따른 자연성 제어, 다중 모드 등을 주요한 특징으로 하며, 이러한 특징들로 인해 기존의 HVXC(Harmonic Vector eXeited Coder) 부호화기에 비해서 매우 낮은 복잡도를 갖는다. 주관적인 음질 평가 결과, 제안된 2.4 kbps 하모닉-CELP 부호화기는 낮은 지연과 적은 계산량으로 양호한 음질을 얻을 수 있음을 확인하였다.

• 대한전자공학회논문지SP
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• 제42권2호
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• pp.131-142
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• 2005

현재 개발된 4 kbit/s이하의 저 전송율 음성부호화 시스템은 STC(Sinusoidal Transform Coding)나 MBE (Multi-band Excitation Coding)에 바탕을 두고 있다. 이러한 저 전송율 부호화기들은 대표적인 전이구간 신호인 유성음의 시작점과 끝점에서의 혼합신호(onset signal, offset signal), 비주기적인 신호(non-period signal) 등은 정확히 표현하지 못하기 때문에 자연스런 음질을 만들어 내지 못한다. 본 논문에서는 유성음에는 하모닉 모델, 무성음에서는 스토케스틱 모델, 전이구간에는 하모닉 기반의 비주기적인 펄스의 위치를 추적하는 방식을 사용하여 효과적으로 전이구간을 모델링 하는 방법과 2.4 kbit/s 다중모드 부호화방법을 제안한다. 제안한 방법은 원본신호에서 선형예측 부호화 방법으로 추출된 잔여신호를 신호의 성격에 따라 모델을 달리하는 방법이며, 자각의 신호의 성격에 따라 좋은 성능을 나타내는 모델을 사용하였다. 또한 효율적인 전이구간 모델링 방법의 도입으로 저 전송율에서 CELP(Code Excitation Linear Predictive) 부호화 방식에 의해 시간축에서 합성되는 여기신호와 선형위상을 이용한 하모닉 부호화 방식에 의해 주파수축에서 합성되는 여기신호를 효율적으로 결합이 가능하다는 것이 제안된 2.4 kbit/s 다중모드 부호화기의 장점이다. 제안된 방법의 2.4kbit/s 다중모드 부호화기는 미국 연방 표준부호화기인 2.4 kbit/s MELP(Mixed Excitation Linear Prediction) 부호화기보다 더 좋은 성능을 나타낸다.

• 방송공학회논문지
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• 제13권5호
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• pp.732-743
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• 2008

본 논문은 H.264/AVC가 이전의 비디오 코덱에서 사용하는 8$\times$8 변환이 아닌 4$\times$4 변환을 도입하면서 인트라 및 인터 예측 성능을 높인 반면 공간적 압축도가 낮은 점을 개선하기 위한 다차원 변환 방법을 제안한다. 다차원 변환 방법은 H.264/AVC가 갖는 시간적 예측의 장점과 공간적 압축도를 동시에 충족시킬 수 있는 방법이다. 먼저 실험을 통해 다차원 DCT가 H.264/AVC의 2차원 정수 변환(Integer Transform)보다 에너지 압축율이 높다는 것을 보였다. 다차원 DCT를 위한 정수형 변환과 양자화기를 설계하였으며, H.264에서 사용하는 컨텍스트 기반 적응 가변 길이 코딩 (CAVLC)을 엔트로피 코더로 사용하여 다차원 부호화기를 설계하였다. 다차원 부호화기에는 다차원 변환에 따른 블록 주사 방식과 파라미터 갱신, 다차원 변환 모드 선택 등의 도구가 적용되었다. 실험 결과, 다차원 부호화기는 낮은 비트율에서 H.264/AVC와 유사한 압축 효율을 보였지만, 엔트로피와 0이 아닌 계수를 계산하여 비교한 통계적 성능 비교에서는 높은 성능을 보였다. 따라서, 다차원 부호화에 대한 추가적인 연구가 진행된다면 기존의 H.264/AVC의 성능을 보완할 수 있는 부호화 알고리즘으로서 발전할 수 있을 것이다.

• 대한전자공학회논문지SP
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• 제48권5호
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• pp.129-136
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• 2011

본 논문에서는 입력신호에 따라 효율적인 부호화를 위해 다중모드를 가지는 초광대역 부호화기를 제안하였다. 최근에 개발된 G.718기반의 초광대역 확장 코덱은 초광대역에 존재하는 오디오 신호를 부호화하기 위하여 Generic모드와 Sinusoidal모드로 신호를 분류하여 부호화 하지만, 현악기, 관현악기와 같은 오디오 신호에 존재하는 멀티플 피치 및 하모닉 성분과 타악기와 같은 오디오 신호에 존재하는 Individual-Line 성분을 효율적으로 부호화하지 못하였다. 제안하는 방법은 오디오 신호에 존재하는 하모닉과 Individual-Line성분의 특징을 고려하여 모드를 세분화하였다. 성능평가를 위하여 객관적인 평가로 MDCT 도메인에서 SNR을 이용하였으며 MUSHRA 테스트를 통해 주관적인 평가를 하였다. 실험 결과 제안한 방법은 기존의 G.718 초광대역 부호화기보다 Individual-Line신호 경우 약 3dB, 하모닉 신호의 경우 약 0.8dB 높은 SNR을 보였으며 MUSHRA 테스트 역시 평균 5점 음질 향상을 확인하였다.

• 한국통신학회논문지
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• 제33권9C호
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• pp.691-696
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• 2008

본 논문은 AMR(Adaptive Multi Rate)코더의 7.4kit/s 모드를 기반으로 화자 의존적인 환경에서 더욱 압축률을 높인 새로운 켈프(CELP)계열의 코더를 제안한다. 제안된 코더는 OGM(OutGoing Message)이나 TTS(Text-To-Speech) 등 한 사람의 음성만을 필요로 하는 시스템에서 유용하게 사용할 수 있다. 새로운 코더의 압축률을 높이기 위해서 무감독 학습 신경망인 Centroid Neural Networks(CNN)를 이용한 새로운 LSP 코드북을 생성하여 사용한다. 또한 고정 코드북 탐색 단계에서 AMR 7.4 kbit/s 모드에서는 4개의 펄스를 서브프레임 마다 사용하는 대신에 새로운 코더에서는 오직 2개의 펄스만을 사용하기 때문에 압축률을 더 높일 수 있다. 이로 인해서 스피치의 질이 감소하게 되는데, 각 서브프레임 마다 예상하는 펄스를 적용함으로써 보상받을 수 있다. 제안된 보코더는 기존 AMR 7.4Kbps모드와 비교해 27% 높은 압축률을 가지는 동시에, MOS( Mean Opinion Score)의 면에서 볼 때, 대등한 음질을 보였다.

• 대한음성학회지:말소리
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• 제65호
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• pp.81-91
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• 2008

In this paper, we propose a new variable bit-rate speech coder based on the waveform interpolation concept. After the coder extracted all parameters, the amounts of the distortions between the current and the predicted parameters which are estimated by extrapolation using past two parameters are measured for all parameters. A parameter would not be transmitted unless the distortion exceeds the preset threshold. At the decoder side, the non-transmitted parameter is reconstructed by extrapolation with past two parameters used to synthesize signals. In this way, we can reduce 26% of the total bit rate while retaining the speech quality degradation below 0.1 PESQ score.

• 한국음향학회지
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• 제22권2호
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• pp.129-134
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• 2003

본 논문에서는 적응형 다중 비트율 (AMR: Adaptive Multi-Rate) 음성 부호화기의 구현 시 계산량을 가장 많이 차지하는 대수 코드북 검색과정의 계산량을 줄임으로써 효율적인 AMR 음성 부호화기를 구현하였다. 대수 코드북 검색의 계산량을 줄이기 위하여 기존의 AMR 음성 부호화기에서 사용하고 있는 깊이우선 가지 검색법 (depth first tree) 검색 방법을 개선한 고속 코드북 검색 알고리즘을 제안하였다. 제안된 방법은 검색과정에서 최적의 여기신호로 선택될 가능성이 적은 트리를 제거하여 검색의 복잡도를 줄이는 방법으로 트리 선택을 위한 추가의 계산량이 필요없으며 검색에 필요한 계산량은 기존의 깊이우선 가지 검색법에 비해 현저한 감소를 이루었으나 약간의 음질 저하가 있었다. 제안한 방법을 적용하여 AMR 음성 부호화기의 12.2 kbps 모드를 TeakLite DSP를 사용하여 구현한 결과 기존의 방법에 비해 약 40%의 계산량을 감소할 수 있었다.

• 한국음향학회지
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• 제28권3호
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• pp.290-297
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• 2009

본 논문에서는 효율적으로 Text-To-Speech (TTS) 데이터베이스를 압축하기 위해서 개선된 adaptive multi-rate wideband (AMR-WB) 음성 부호화 알고리즘을 제안하고자 한다. 제안된 알고리즘은 불필요한 common bit-stream (CBS)을 제거하고, 파라미터의 델타 코딩 방식과 특정 화자에 종속적인 Huffman coding을 접목하여 음질 저하 없이 비트율을 낮추고자 하였다. 또한, 최소한의 음질 손실로 최대의 비트율 개선 효과를 볼 수 있는 손실 압축 방식도 제안하였다. 기존의 12.65 kbit/s AMR-WB 코덱에 CBS 제거를 포함한 무손실 압축 방식을 적용한 결과 음질 저하 없이 최대 12.40%의 비트율 개선 효과를 나타냈다. 또한, 손실 압축방식에서는 20.00% 비트율 개선 시 PBSQ로 0.12 정도의 음질 저하가 발생했다.