• 제목/요약/키워드: audio quality enhancement

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DWT영역에서 LMS를 이용한 저 샘플링 비율 오디오 신호의 음질 향상 (Sound Enhancement of low Sample rate Audio Using LMS in DWT Domain)

  • 백수진;윤원중;박규식
    • 한국음향학회지
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    • 제23권1호
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    • pp.54-60
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    • 2004
  • 44.1 kHz 샘플링 비율의 표준 CD음질의 오디오 신호를 인터넷 상에서 전송 및 분배하기 위해서 네트워크 대역폭과 저장 공간의 제한점을 고려해야 한다. 이러한 제한은 오디오 신호의 샘플링 비율을 낮추거나 MP3와 같은 오디오 데이터 압축 기법을 이용하여 해결할 수 있지만, 공통적으로 고 주파수 (High frequency) 대역의 정보가 손실 된다는 문제가 발생한다. 이러한 고 주파수 손실은 결국 저 샘플링 비율의 오디오 신호를 생성하게 되며 표준 CD음질을 가지는 오디오 신호보다 제한된 저 주파수 대역만을 재생할 수 있게 된다. 일반적으로 오디오 신호의 고주파 성분은 위치정보와 명료도, 재생 환경 등에 대한 음의 풍부한 정보를 제공한다. 본 논문의 목적은 LMS 적응 필터링과 DWT 분석/합성을 이용하여 저 샘플링 비율을 가지는 오디오 신호로부터 고 주파수 대역의 정보를 효과적으로 추정하는 것이다. 제안된 알고리즘은 DWT 영역에서 LMS 적응 알고리즘을 이용하여 고 주파수 정보를 추정하고 DWT 합성을 이용하여 고 주파수 정보가 강화된 고음질의 오디오 신호를 재생한다. 제안된 알고리즘의 성능 평가를 위해 실제 음성신호와 음악 신호를 이용하여 컴퓨터 모의 실험과 청취 평가를 수행하여 기존 알고리즘과 비교하였으며, 실험 결과 제안된 알고리즘의 우수성을 확인하였다.

ARM 플랫폼 기반의 MP3 오디오 음질 향상 시스템 구현 (An Implementation of an ARM Platform based MP3 Sound Enhancement System)

  • 오상헌;박규식
    • 대한전자공학회논문지SP
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    • 제44권1호
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    • pp.70-75
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    • 2007
  • 44.1kHz 샘플링 레이트의 표준 CD 음질의 오디오 신호를 인터넷 상에서 전송 및 분배하기 위해서는 네트워크 대역폭과 저장 공간의 제한 점을 고려해야 한다. 이러한 제한은 MP3, AAC, OGG 등과 같은 오디오 신호 압축 코덱을 이용하여 해결할 수 있지만, 이러한 코덱들은 공통적으로 고 주파수(High frequency) 대역의 정보가 손실 된다는 문제가 발생한다. 이러한 고주파수 손실은 결국 표준 CD음질을 가지는 오디오 신호보다 제한된 저 주파수 대역만을 재생 할 수 있게 된다. 일반적으로 오디오 신호의 고 주파수 성분은 위치정보 와 명료도, 재생 환경 등에 대한 음의 풍부한 정보를 제공한다. 본 연구에서는 MP3 오디오 코덱으로 디코드(decode) 된 오디오 신호에서 손실된 고 주파수 대역의 정보를 효과적으로 추정 및 복원하는 ARM 플랫폼 기반의 MP3 오디오 음질향상 시스템을 구축하였다. 제안된 시스템과 기존의 대표적인 알고리즘인 Liu의 HFR 과의 비교실험을 통해 제안된 알고리즘이 신호 스펙트럼상에서 고주파 신호 추정 및 복원 능력이 우수함을 볼 수 있고, 알고리즘 연산량도 약 2배 정도 절약할 수 있었다.

지각형 컨벌루션 잡음 제어를 통한 음질 개선 방법 (Signal Quality Enhancement using Perceptual Convolutional Noise Suppression)

  • 김헌중;한헌수;홍민철;차형태
    • 방송공학회논문지
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    • 제8권1호
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    • pp.11-18
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    • 2003
  • 본 논문에서는 잡음 에너지에 의한 지각적 간섭현상 해석을 통한 지각적 컨벌루션 잡음 제어에 의한 음질 개선 방법을 연구하였다. 지각적 컨벌루션 잡음은 잡음에 의한 신호의 지각적인 특성 변화 및 잡음 추정오차에 의한 잔여 잡음의 영향을 반영하는 것이다. 실험 결과 임계대역 여기 에너지를 통한 지각적 부가 잡음 제어 필터와 순음도 변화도를 통한 지각적 컨벌루션 잡음 제어 필터가 대등한 음질 개선 성능을 나타내었으며, 다양한 잡음 환경에서도 우수한 음질 개선을 나타냄을 확인 할 수 있었다.

범용 DSP를 이용한 MPEG-2 오디오 부호화기의 성능 개선 (An Enhancement of the MPEG-2 Audio Encoder Using General DSPs)

  • 오현오;김성윤;윤대희;차일환;이준용
    • 한국방송∙미디어공학회:학술대회논문집
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    • 한국방송공학회 1997년도 학술대회
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    • pp.63-67
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    • 1997
  • The ISO(International Standard Organization) has standardized MPEG-2 audio. The MPEG-2 audio compression algorithm is based upon subband analysis and exploits the human auditory characteristics to achieve a low bit rate with minimum perceptual loss of audio signal quality. This thesis presents an enhanced MPEG-2 audio encoder using multiple TMS320C30 general purpose DSP's. The developed system is made up of five slave boards and one master board. Each slave board performs susband analysis psychoacoustic parameter calculation for one channel, and the master board manages bit allocation, quantization, and bit-stream formatting for all channels. Parallel processing and pipelining techniques are used in hardware structure and fast algorithms are applied in each subroutine to implement a real-time process. The implemented system supports multichannel up to 5.1 and various bitrates.

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A System-on-a-Chip Design for Digital TV

  • Rhee, Seung-Hyeon;Lee, Hun-Cheol;Kim, Sang-Hoon;Choi, Byung-Tae;Lee, Seok-Soo;Choi, Seung-Jong
    • JSTS:Journal of Semiconductor Technology and Science
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    • 제5권4호
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    • pp.249-254
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    • 2005
  • This paper presents a system-on-a-chip (SOC) design for digital TV. The single LSI incorporates almost all essential parts such as CPU, ISO/IEC 11172/13818 system/audio/video decoders, a video post-processor, a graphics/OSD processor and a display processor. It has analog IP's inside such as video DACs, an audio PLL, and a system PLL to reduce the system-level implementation cost. Descramblers and Smart Card interface are included to support widely used conditional access systems. The video decoder can decode two video streams simultaneously. The DSP-based audio decoder can process various audio coding specifications. The functional blocks for video quality enhancement also form outstanding features of this SoC. The SoC supports world-wide major DTV services including ATSC, ARIB, DVB, and DIRECTV.

ILD DISTORTION을 이용한 MPEG SURROUND의 음질 개선 (Sound Quality Enhancement in MPEG Surround by Using ILD Distortion)

  • 전상배;최인용;성굉모
    • 대한전자공학회:학술대회논문집
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    • 대한전자공학회 2006년도 하계종합학술대회
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    • pp.241-242
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    • 2006
  • MPEG Surround is an audio coding technology that represents multi-channel audio signal with downmixed audio signal(s) and very low bitrate side information based on Binaural Cue Coding. The side information consists of Inter-Channel Level Difference, Inter-Channel Correlation, and payloads. These two parameters are correspondent to the well-known spatial parameters in psycho-acoustics, Inter-aural Level Difference (ILD) and Inter-Aural Cross Correlation (IACC). Though ICLD is to provide perceptually equivalent ILD to the listener, however, the ILD of the original multi-channel audio signal and that of the MPEG Surround encoded signal was different. The difference between two ILD values is defined as ILD Distortion (ILDD). This paper provides how ILDD can be applied to enhance sound quality in MPEG Surround and how much ILDD is decreased.

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차량 주행소음을 고려한 자동차 오디오 음질 개선 및 주관적 음질평가 연구 (A Study on the Car Audio Sound Quality Enhancement under Vehicle Noise and Its Subjective Evaluation)

    • 한국음향학회지
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    • 제18권8호
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    • pp.108-115
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    • 1999
  • 본 연구에서는 차 실내의 공간 음향특성으로 인한 음향왜곡과 주행소음으로 인한 오디오 음질 저하를 동시에 개선하기 위한 디지털 필터를 설계하여 음질을 개선하는 방법을 제안하였다. 라우드스피커의 입력에 적용할 디지털 필터는 차량 주행 소음 특성과 차 실내의 음향특성을 고려하여 설계하였다. 차량소음 분석은 주파수 옥타브 밴드 분석법을 이용한 객관적인 분석과 감성적 분석법인 NCB 곡선법을 사용했다. 그 결과를 이용하여 오디오 유니트의 11밴드 디지털 필터 보정치를 구하는데 사용하였다. 최적 음질 구현을 위해 7가지 형태의 디지털 필터를 설계하여 기준 음악원에 적용하여 음악원 샘플을 얻었고, 여기에 100km 차량 주행소음을 합성한 9가지의 음악원 샘플을 제작하였다. 64명의 평가자를 대상으로 Scheffe'가 제안한 7점 주관 평가법을 사용하여 9가지 음악원 샘플에서 최적음질을 나타내는 디지털 필터를 선택하였다.

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잡음 에너지 제어를 통한 지각 필터 성능 개선 (Performance Improvement of Perceptual Filter Using Noise Energy Control)

  • 서정국;차형태
    • 한국음향학회지
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    • 제24권1호
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    • pp.43-51
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    • 2005
  • 본 논문에서는 잡음 에너지 제어를 통한 지각 필터의 성능을 향상시킴으로써 잡음에 의해 열화 된 오디오 신호의 음질을 개선하는 알고리즘을 제안한다. 기존의 방식에서는 묵음 구간에서 획득한 잡음 에너지를 사용하여 필터를 구성하여 사용하지만, 신호 구간마다 달라지는 신호의 세기 및 잡음의 환경 정도에 많은 영향을 받아 잡음의 에너지가 급격하게 변화한다면 음질의 개선률이 감소함을 알 수 있다. 그러나 제안하는 방식에서는 묵음 구간에서 추정한 잡음의 에너지 제어를 통해 초기 추정 잡음보다 가까운 추정 잡음을 얻음으로써 잡음 에너지가 급격하게 변화하여도 음질 개선률에는 변화가 적음을 알 수 있었다. 또한 저 대역에 영향을 미치는 잡음의 경우에도 다른 방법들과는 달리 음질의 개선이 뚜렷하였다. 기존 방식과의 비교를 위해 다양한 신호 대 잡음 비 (signal-to-noise ratio, SNR)에서 열화 된 오디오 신호를 입력으로 사용하였다. 입력 SNR이 5dB, l0dE, 15dB와 20dB의 각각의 경우에 대하여 SSNR (Segmental SNR)과 잡음 대 마스킹 비 (Noise-to-mask ratio, NMR), 음질 테스트를 수행한 결과, 청감 테스트 (Mean Opinion Score, MOS Test)결과의 향상과 음질의 개선을 확인할 수 있었다.

음질향상 알고리즘을 내장한 MPEG-1 오디오 디코더의 Embedded OS 플랫폼에의 구현 (An Implementation of Sound Enhanced MPEG-1 Audio Decoder on Embedded OS Platform)

  • 홍성민;박규식
    • 한국멀티미디어학회논문지
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    • 제10권8호
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    • pp.958-966
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    • 2007
  • 본 논문에서는 음질향상 알고리즘을 내장한 MPEG-1 오디오 디코더를 Embedded OS(Linux)기반 플랫폼에 구현하였다. 네트워크 대역폭과 저장 공간의 제한점을 고려한 MP3, AAC, OGG 등과 같은 손실 오디오 압축 코덱들은 공통적으로 고주파 대역의 정보가 손실되는데, 이러한 고주파 신호성분 손실은 결국 표준 CD음질을 가지는 오디오 신호보다 제한된 저주파 대역만을 재생할 수 있게 된다. 본 논문은 손실된 고주파 대역의 신호성분과 하모닉 성분을 효과적으로 추정 및 복원할 수 있는 음질 향상 알고리즘을 MPEG-1 오디오 디코더 내부에 각 계층 I, II, III 특성별로 최적화하여 Embedded Linux 플랫폼으로 구현하였다. 기존의 MPEG-1 오디오 디코더와의 비교 청취 실험을 통해 본 논문에서 구현된 시스템이 신호 스펙트럼 및 음질 면에서 향상되었음을 확인할 수 있었다.

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독립 성분 분석과 지각 필터를 이용한 음질 개선 (Performance Improvement of Speech Enhancement Using Independent Component Analysis and Perceptual Filtering)

  • 구교식;차형태
    • 한국음향학회지
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    • 제29권4호
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    • pp.270-277
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    • 2010
  • 본 논문에서는 독립 성분 분석 기법과 적응 지각 필터를 이용하여 잡음에 오염된 신호에서 잡음을 추정 및 제거함으로서 보다 효율적으로 오디오 신호를 개선하는 방법에 대해 제안한다. 기존의 적응 지각 필터는 묵음 구간에서 추정된 고정적인 추정 잡음을 사용하기 때문에 잡음이 시간에 따라 가변적일 경우 성능이 상당히 저하된다. 그러나 제안된 알고리즘은 독립 성분 분석 기법을 이용하여 신호 구간마다 달라지는 잡음을 추정한 후 이를 적응 지각 필터에 적용시켜 준다. 제안된 알고리즘의 성능 분석을 위하여 기존 및 제안된 알고리즘을 이용한 시뮬레이션을 수행하였으며, 그 결과로 제안된 알고리즘은 기존의 알고리즘에 비해 향상된 결과를 생성하였다. 더불어 음질의 열화도 적음을 확인할 수 있었다.