• 한국멀티미디어학회논문지
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• 제8권11호
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• pp.1432-1438
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• 2005

심리음향모델을 기반으로 주파수영역에서 잡음을 형상화하여 오디오 신호에 부가하였을 때 부가된 잡음이 지각되지 않는 방법을 제안하였다. 신호의 마스킹 문턱값으로부터 지각되지 않는 잡음의 준위를 구하는 것은 심리음향모델에서 확산함수와 관련된 디컨버루션을 수반하는데 난제(ill-conditioned Problem)로 알려져 있다. 본 논문에서는 최적화 기법을 적용하여 잡음의 여기준위를 신호의 마스킹 준위에 일치시킴으로써 신호에 부가된 잡음이 청각적으로 지각되지 않는 한도 내에서 최대한의 잡음준위가 되도록 형상화하는 방법을 제시하고 실험적으로 그 타당성을 증명하였다.

• 한국방송∙미디어공학회:학술대회논문집
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• 한국방송∙미디어공학회 2022년도 하계학술대회
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• pp.1315-1317
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• 2022

최근, 심층신경망 기반 오디오 부호화기가 활발히 연구되고 있다. 심층신경망 기반 오디오 부호화기는 기존의 전통적인 오디오 부호화기보다 구조적으로 간단하지만, 네트워크의 복잡도를 증가시키지 않고 인지적 성능향상을 기대하는 것은 어렵다. 이 문제를 해결하기 위하여 인간의 청각적 특성을 활용한 심리음향모델 기반 손실함수를 사용한 기법들이 소개되었다. 심리음향 모델 기반 손실함수를 사용한 오디오 부호화기는 양자화 잡음을 잘 제어하였지만, 여전히 지각적인 향상이 필요하다. 본 논문에서는 심층신경망 기반 오디오 부호화기를 위한 Multi-time Scale 손실함수의 지역 손실함수 윈도우 크기의 최적화 제안한다. Multi-time Scale 손실함수의 지역 손실함수 계산을 위한 윈도우 크기를 조절하며, 이를 통하여 오디오 부호화에 적합한 윈도우 사이즈를 결정한다. 실험을 통해 얻은 최적의 Multi-time Scale 손실함수를 사용하여 네트워크를 훈련하였고, 주관적 평가를 통해 기존의 심리음향모델 기반 손실함수보다 좋은 음성 품질을 보여주는 것을 확인하였다.

• 한국음향학회지
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• 제18권2호
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• pp.77-82
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• 1999

정현파 모델은 음성과 오디오 신호의 분석과 합성에 많이 활용되어 왔으며 최근 고음질 저비트율 오디오 부호화에 효율적인 방법의 하나로 대두되고 있다. 정현파 모델을 이용한 오디오 신호의 분석과 합성에서 중요한 단계 중의 하나는 순음의 검출이다. 본 논문은 정현파를 이용한 오디오 신호의 분석과 합성에 매스킹 효과와 매스킹 인덱스 그리고 JNDf(Just Noticeable Difference in Frequency) 등의 심리음향적 기준들을 활용하는 효율적인 방안을 제안하였다. 모의실험 결과, 심리음향적 기준을 사용하면 합성된 음질에 거의 영향을 주지 않으면서 합성에 사용되는 정현파의 개수를 현저하게 줄일 수 있었음을 알 수 있었다.

• 한국음향학회지
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• 제19권3호
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• pp.11-19
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• 2000

본 논문에서는 가요 반주기의 육성 코러스 기능을 구현하는데 핵심적인 기능을 하는 반도체 칩 설계에 관한 내용을 다룬다. 육성 데이터는 많은 저장 용량을 필요로 하고 있으므로 압축이 필요하고, 반주기의 키 및 템포 변화에 따라 육성 데이터의 키와 템포를 변화시키는 것이 필요하다. 본 연구에서는 압축을 위해서는 MPEG-1 오디오 계층1, 키 및 템포 변환을 위해서는 SOLA(Synchronized Overlap and Add) 알고리즘을 적절하게 변형하였다. 변형된 알고리즘을 구현할 수 있는 ASIC(Application Specific Integrated Circuit)을 설계하고 FPGA로 검증한 후 칩으로 제작하였다. 제작된 칩은 실제 시스템에 응용되어 정상적으로 동작하는 것을 확인하였다.

• 한국음향학회지
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• 제22권2호
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• pp.96-103
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• 2003

본 논문은 매칭 퍼슈잇 (Matching Pursuit)에 인지적인 가중치를 사용하여 오디오 신호를 정현파 모델링하는 것에 대해 기술한다. 매칭 퍼슈잇은 입력 신호에서 에너지가 가장 큰 성분들을 반복적으로 추출해 원 신호와 재생 신호의 차이가 영에 도달될 때까지 계속된다. 본 논문에서는 매칭 퍼슈잇에 심리음향모델을 사용한 인지적인 매칭 퍼슈잇으로 입력 신호로부터 인지적으로 중요한 성분을 차례대로 추출하였다 인지적인 매칭 퍼슈잇의 성능을 평가하기 위해 인지적인 가중치를 주지 않은 정현파 매칭 퍼슈잇과 비교 평가하였다. 여러 가지 입력 신호에 대한 실험 결과 정현파 매칭 퍼슈잇보다 인지적인 매칭 퍼슈잇의 성능이 좋았고, 특히 시간축 변화율이 큰 신호일 경우에 인지적인 매칭 퍼슈잇을 통해 원래 신호의 음질을 더 잘 복원할 수 있었음을 확인하였다.

• 한국정보통신설비학회:학술대회논문집
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• 한국정보통신설비학회 2003년도 하계학술대회
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• pp.234-239
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• 2003

디지털방송, DAB 등과 같은 디지털 오디오 방송 서비스를 위한 디지털 시스템을 설계하기 위해서는 오디오 음질을 평가하기 위한 방법이 필수적이다. 기존의 방식은 인간의 귀를 이용한 주관적 방식을 이용함으로서 많은 시간과 비용을 들이게 되며, 음질평가를 하는 사람의 주관적 의견에 많이 좌우하게 된다. 그러나 최근 ITV-R에서는 오디오 음질의 객관적 평가를 위한 BS.1387(PEAQ)를 제안함으로 많은 시간과 비용을 절감하고 신뢰할 수 있는 결과를 얻게 되었다. PEAQ는 인간의 귀에서의 신호의 처리과정과 인식과정을 심리음향모델과 인식모델로 분리하여 구성함으로써 주관적 평가의 SDG(Subjective Difference Grade)에 대응하는 ODG(Objective Difference Grade)를 구하게 된다. 본 논문에서는 이러한 PEAQ의 심리음향 모델과 인식 모델을 원리와 과정을 평가 분석하였다.

• 한국음향학회:학술대회논문집
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• 한국음향학회 2000년도 하계학술발표대회 논문집 제19권 1호
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• pp.335-336
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• 2000

A psychoacoustic model based noise shaping method is proposed, where noise's presence with a host signal will not be perceptually noticeable. The derivation of imperceptible noise levels from the masking thresholds of the signal involves a deconvolution associated with the spreading function in the psychoacoustic model, which results in an ill-conditioned problem. In this paper, the problem is formulated as a constrained optimization, and it is demonstrated that the solution provides noise shaping where the noise excitation level conforms to the masking thresholds of the signal.

• 한국음향학회:학술대회논문집
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• 한국음향학회 1994년도 제11회 음성통신 및 신호처리 워크샵 논문집 (SCAS 11권 1호)
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• pp.183-187
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• 1994

ISO/MPEG 에서는 스테레오 신호만을 부호화할 수 있는 MPEG-1 오디오 부호화 방법을 5.1 채널의 다채널 신호로 확장한 MPEG-2 오디오 방법을 제안하였다. 압축해야 될 신호가 증가하면서 MPEG에서는 채널 내의 부호화 방법으로는 MPEG-1에서 제안된 방법을 사용하고, 부가적으로 채널 간의 부호화 방법을 이용하여 MPEG-1과 호환이 가능하도록 하는 부호화 방법을 다방면에 걸쳐서 연구하여 표준화 작업을 진행하고 있다. 본 논문에서는 MPEG 오디오 부호화 방법을 두가지 측면에서 효율적으로 향상시키는 방법을 제안하고자 한다. 첫 번째는 MPEG에서 제안한 오디오 부호화 알고리듬을 개선하여 음질과 비트율에 있어 향상시키는 것으로 각 서브밴드의 비트 할당 방법과 시간 영역에서의 마스킹 효과 등을 사용한 심리음향 모델 등의 개선 방법이 제안되었다. 두 번째 방법은 부호화기의 계산량을 감소시키는 방법으로 심리음향 모델이나 비트 할당시의 계산과정에 있어 반복적인 과정은 시간 여역에서의 중복성을 이용하여 계산량에 대한 향상을 얻을 수 있었다.

• 전자공학회논문지CI
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• 제38권2호
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• pp.33-41
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• 2001

최근 멀티미디어 분야 중에서 가장 중요한 기술 중의 하나가 압축이다. 오디오 파일들은 인터넷을 중심으로 급속히 전파되어가고 있으며, 그 중에서 가장 유명한 것이 MP-3(MPEC-1 Layer3)인데, MP-3는 128Kbps에서 CD음질을 얻을 수 있지만 64Kbps 이하에서는 음질이 급속히 떨어진다. 반면에 MPEG-2 AAC(Advanced Audio Coding)는 MPEG-1과 호환성을 무시하지만 MP 3보다 1.4배의 높은 압축 율을 갖으며, 최대 7.1채널과 96KHz의 샘플 율을 갖는다. 본 논문에서는 MPEG-2 AAC 인코더 부분에서 막대한 연산 량을 갖는 심리음향 모델을 최적화하여 AAC 인코딩 연산 량을 감소시키며 처리속도를 증가하는 알고리즘을 제안한다. 심리음향 모델 최적화 응용 프로그램은 C++언어를 이용하여 구현하였으며, 실험결과 심리음향 모델은 SMR(Signal to Masking Ratio)을 위하여 44.1KHz의 샘플 율을 갖고 2048포인트의 FFT(Fast Fourier Transform)연산을 수행하며, 인코더 블록의 제어를 위하여 서브밴드 필터에 각각의 엔트로피 값들이 입력된다. 제안된 심리음향 모델은 비 예측성 값의 최적화로 인하여 빠른 속도로 수행되었다. 또한 비 예측성 값을 순음지수로 변화 시, 고 주파수 영역의 순음지수 값의 최적화로 연산처리 속도가 증가하였다.

• 한국음향학회지
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• 제32권1호
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• pp.64-70
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• 2013

본 논문에서는 오디오 컨텐츠 저작권 보안을 위하여 MP3 공격에 강인한 워터마킹 방법을 제안한다. 일반적인 주파수 도메인에서의 워터마킹 방법인 Cox의 스프레드 스펙트럼 방법에서는 DCT후 값이 큰 저주파수의 계수에 순차적으로 워터마크를 삽입하였다. 임의의 주파수 계수에 삽입하는 방법은 효과적이지 못하므로, 본 논문에서는 심리음향 모델을 분석하여 MP3 공격시 손실이 적은 주파수 계수에 적응적인 함수를 적용하여 가중치를 부여한 후 계수에 워터마크를 삽입하는 방법을 제안한다. 다양한 음원에 대하여 실험한 결과, 제안한 방법은 기존의 방법들에 비해 워터마크의 보존하고 원본 음원의 왜곡을 줄이는 두 가지 측면 모두 좋은 결과를 나타내었다.