Tonality Detection based on Spectrum Energy in Perceptual Audio Coder

The goal of perceptual audio coder is to reduce redundancy and irrelevancy of audio signal based on the concept of masking. Several studies on masking effect reveal that the masking threshold varies as a function of the noise-like or tone-like nature of audio signals. Therefore, tonality of audio signal influences significantly the quality and efficiency of perceptual audio coder In this paper, we propose a new effective algorithm for tonality measure using spectrum energy. Since the proposed algorithm consists of a few transcendental functions and simple operations, it has lower complexity than MPEG psychoacoustic model-II. The proposed algorithm was tested with some audio signals, and DSP implementation showed that the proposed algorithm could be implemented with 3 MIPS. These results illustrate the efficiency of proposed algorithm in both performance and complexity.

지각 오디오 부호화기에서의 스펙트럼 에너지 기반 톤 성분 검출 알고리듬

지각 오디오 부호화기는 신호의 지각적 중복성과 함께 지각에 무관한 성분들을 줄이기 위해 인간의 청각 특성인 마스킹 효과를 이용하여 부호화 과정에서 발생하는 양자화 잡음을 귀에 들리지 않는 수준 이하로 낮춘다. 이때 마스킹 하는 주체인 입력 신호의 특성이 들, 잡음 중 어떤 성분에 가까운지에 따라 주위의 작은 신호들을 마스킹하는 양이 달라지기 때문에 입력 신호의 특성을 알아내는 것은 지각 부호화기의 성능을 좌우하는 중요한 요소이다. 본 논문에서는 낮은 복잡도로 구현 가능한 새로운 톤 성분 검출 알고리듬을 제안하였다. 제안한 알고리듬은 MPEG 심리음향 모델-II 비해 초월함수가 적게 사용되며 사용되는 연산도 단순하기 때문에 낮은 복잡도의 부호화기 구현에 적합하다. 제안한 알고리듬은 다양한 신호들에 대해 성능평가가 수행되었으며, DSP를 사용한 구현 결과 약 3 MIPS 정도로 구현 가능하였다.