• 제목/요약/키워드: 오디오 신호 처리

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스마트 모바일 기기에서의 객체 기반 실감 음원 서비스 구현 (A Desigin of real sound service based-on object in Smart mobile devices)

  • 정종진;임태범;이석필
    • 한국정보처리학회:학술대회논문집
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    • 한국정보처리학회 2011년도 춘계학술발표대회
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    • pp.685-688
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    • 2011
  • 앞으로의 멀티미디어 기기시장은 기존의 단순 복합 디지털 기기들이 아닌 사용자 감성 및 취향 제어가 가능한 인간 친화적 지능형 멀티미디어 기기가 주류를 이룰 것이다. 이미 IT 기능이 기존의 '정보의 소통'에서 '감성의 소통'으로 진화 중에 있으며, 미래시대에는 느낌까지 디지털 신호로 전달 가능한 기술이 발달 될 것이다. 이에 맞추어 사람의 감성, 주변 분위기, 섬세한 공간 정보를 전달하는 사실적인 오디오 개발 및 인프라가 구축되어 모든 멀티미디어 제품에 적용된다면, 사용자는 보다 현장감 있게 멀티미디어를 즐길 수 있을 것이다. 최근 스마트폰의 확산과 더불어 각종 다양한 음악서비스를 제고하는 웹/앱 형태의 어플리케이션이 증대되고 있는 바, 본 논문에서는 안드로이드 기반 스마트 모바일 기기에서 다양한 오디오 정보를 청취자에게 제공하고 이를 활용하여 청취자가 다양하게 오디오 재생 / 제어하여, 일방적으로 청취자가 오디오를 듣는 수준이 아니라 청취자 취향에 따라 다양하게 오디오를 감상 할 수 있는 서비스를 구현하였다.

디지털 오디오 프로세서용 전류모드 소자의 성능 개선에 관한 연구 (Performance Improvement of Current-mode Device for Digital Audio Processor)

  • 김성권;조주필;차재상
    • 한국인터넷방송통신학회논문지
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    • 제8권5호
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    • pp.35-41
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    • 2008
  • 본 논문은 디지털 오디오 신호처리의 고속 및 저전력 동작을 구현하기 위한 전류모드 신호처리의 고성능 회로에 관하여 설계방안을 제시한다. 디지털 오디오 프로세서는 FFT(fast Fourier transform)와 같은 디지털 연산 동작이 필요하며, FFT 프로세서는 그 설정 포인트에 따라, 전력이 많이 필요하게 되며, 또한 고속 동작의 요구에 따라, 전력의 부담은 증대되고 있다. 따라서, 디지털 오디오 프로세서에 SI(switched current) circuit을 이용하는 analog current-mode 신호처리의 응용이 적용되게 되었다. 그러나 SI circuit을 구성하는 current memory는 clock-feedthrough의 문제점을 갖기 때문에, 전류 전달 특성에 있어서 오차를 발생시킨다. 본 논문에서는 current memory의 문제점인 clock- feedthrough의 해결방안으로 switch MOS에 dummy MOS의 연결을 검토하고, 0.25um process로 제작하기 위하여 switch MOS와 dummy MOS의 width의 관계를 도출하고자 한다. 시뮬레이션 결과, memory MOS의 width가 20um, 입력전류와 바이어스전류의 비가 0.3, switch MOS의 width가 2~5um일 경우에 switch MOS와 dummy MOS의 width는 $W_{M4}=1.95W_{M3}+1.2$의 관계로 정의되고, switch MOS의 width가 5~10um일 경우에 width는 $W_{M4}=0.92W_{M3}+6.3$의 관계로 정의되는 것을 확인하였다. 이 때, 정의된 MOS transistor의 width관계는 memory MOS의 설계에 유용한 지침이 될 것이며, 저전력 고속 동작의 디지털 오디오 프로세서의 적용에 매우 유용할 것으로 기대된다.

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PW 도플러 시스템에서 Base Line 이동 기법을 이용한 오디오 신호 처리 방법 (Audio Processing Algorithm Using Base Line Shift Method in Pulsed Doppler Systems)

  • 김기덕;송태경
    • 대한의용생체공학회:의공학회지
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    • 제20권3호
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    • pp.275-281
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    • 1999
  • 현재 널리 쓰이고 있는 PW 도플러 시스템 주파수가 나이퀴스트 주파수를 초과할 경우 스텍트럼 aliasing 현상에 의하여 정확한 혈류 속도의 측정을 할 수 없다는 문제점을 가지고 있다 . 도플러 스펙트럼의 aliasing 현상을 극복하기 위하여 통상적으로 기준선 (Base Line) 이동기법을 사용하고 있으나 도플러 오디오 신호는 aliasing 된채로 남게 된다. 이 논문에서는 주파수 천이 및 필터링 기법들을 적절히 적용하여 기준선 이동시 도플러 스텍트럼과 오디오 신호의 aliasing 현상을 함께 제거할 수 있는 기법을 제안한다. 제안된 방법은 단방향 혈류 성분을 검사하는 경우 aliasing 현상 없이 측정 가능한 도플러 주파수를 나이퀴스트 주파수의 두배인 PRF 까지 증가되도록 한다. 실제 시스템에서 얻어진 신호를 이용하여 제안된 방법을 실험적으로 검증하였다.

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실시간 오디오 업믹싱 시스템을 위한 비음수 행렬 분해 기반의 단일채널 배경 잡음 추출 기법 (Monaural Ambient Sound Extraction for On-line Audio Upmixing System based on Nonnegative Matrix Factorization)

  • 이석진
    • 한국방송∙미디어공학회:학술대회논문집
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    • 한국방송공학회 2014년도 하계학술대회
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    • pp.5-8
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    • 2014
  • 본 논문에서는 비음수 행렬 분해 (NMF) 기법을 이용하여 단일 채널에서 배경음 성분을 추출하는 알고리즘에 대해 서술한다. 이러한 배경음 성분 추출은 오디오 업믹싱 시스템을 고려하여 개발되었으며, 기존의 연구를 통하여 분리된 배경음 신호가 서라운드 채널 혹은 상방향 채널에 적용될 경우 청취자의 공간감을 향상시킬 수 있다는 사실이 이미 확인된 바 있다. 다만 기존의 기법은 음향 신호를 모두 축적하여 일괄적으로 처리해야 한다는 단점이 있어, 스트리밍 시스템이나 디지털 신호 프로세서 등을 이용한 시스템에서 사용될 수 없는 단점이 있다. 본 논문에서는 이를 해소하기 위하여 실시간 비음수 행렬 분해 기법을 이용한 배경음 추출 시스템을 고안하여 실험하였다. 실험 결과 실시간 배경음 추출 기법이 신호의 후반부에서는 원하는 대로 동작하나, 초중반에 기저가 과도하게 설정되는 문제점이 있음을 확인할 수 있었으며, 이에 대한 해결이 향후 연구 과제가 될 것이다.

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DSP 가속기가 내장된 RISC 프로세서 기반 MPEG/Audio 복호화기의 구현 (Implementation of MPEG/Audio Decoder based on RISC Processor With Minimized DSP Accelerator)

  • 방경호;이근섭;박영철;윤대희
    • 한국통신학회논문지
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    • 제29권12C호
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    • pp.1617-1622
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    • 2004
  • 무선단말기용 오디오 복호화기는 무선이동환경의 특성상 낮은 전력소모가 요구된다. 단일 RISC 프로세서를 이용하며 비디오/오디오 신호를 처리하는 기존의 구현은, RISC 프로세서의 연산부담이 과도하여 실시간 밀터미디어 서비스를 지원하기에는 효율적이지 못하고 캐쉬 메모리가 충분하지 않은 경우 잦은 캐쉬-미스로 인하여 전력소비량이 증가하게 된다. 본 논문에서는 무선단말기를 위한 MPEG/Audio 복호화기를 설계하자 MAC 연산에 최적화된 DSP 블록이 내장된 RISC 프로세서를 이용하여 복호화 시스템을 구현하였다. 오디오 복호화 과정을 연산중심부분과 제어중심부분으로 분할하고, 각각 DSP 블록과 RISC 프로세서에 할당하여. 병렬적으로 처리할 수 있도록 알고리듬을 설계하였다. 제안된 시스템은 MP3와 AAC 복호화 과정을 각각 17MHz, 24MHz로 처리한다. 이것은 단일 RISC 프로세서의 구현에 비하여 각각 48%와 40% 감소한 것이다. 오디오 신호처리에 최척화된 DSP 블록이 내장된 RISC 프로세서를 이용하는 것은 자원의 효율적인 이용이 가능하고, 캐쉬 메모리가 크지 않은 휴대용 멀티미디어 시스템에 적합하다.

가변 임계값을 이용한 지각 필터의 적응적인 음질 개선 알고리즘 (Adaptive Enhancement Algorithm of Perceptual Filter Using Variable Threshold)

  • 차형태
    • 한국음향학회지
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    • 제23권6호
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    • pp.446-453
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    • 2004
  • 본 논문에서는 잡음에 의해 열화된 오디오 신호를 가변 임계값을 이용한 적응 지각 필터를 사용하여 음질을 개선하는 알고리즘을 제안한다. 제안된 적응 지각 필터는 신호 구간마다 달라지는 신호의 세기와 잡음의 영향 정도를 고려하여 임계값을 가변적으로 조정함으로써 잔여 잡음을 효과적으로 제어하는 방식으로 지각적으로 개선된 음질의 신호를 얻을 수 있다 제안한 방식은 잡음에 의해 열화된 오디오 신호를 주파수 영역으로 변환한 후 임계 대역 기반의 임계 대역 에너지 (Critical intensity energy)와 마스킹 영향이 고려된 청각 자극 에너지 (Excitation energy)를 계산한 다음, 지각 필터를 기반으로 한 적응 지각 필터 알고리즘으로 각 단계별 지각 필터 응답을 임계값으로 이용하여 가변 임계값이 재조정되는 단계를 결정하게 된다. 신호의 구간별 에너지 크기에 의한 잡음에 의해 열화된 정도의 차이를 가변 임계값을 이용하여 고려함으로써 잔여 잡음의 효과적인 제어가 가능하게 된다. 제안한 방법은 다양한 신호대 잡음비에서 열화된 오디오 신호를 입력으로 사용하였다. 입력 신호대 잡음비가 15dB, 20dB, 25dB와 30dB의 각각의 경우에 대하여 잡음대 마스킹비 (Noise-to-mask ratio, NMR)와 청감 테스트 (Mean opinion score, MOS Test)를 시행하였다. 그 결과, 잡음대 마스킹비의 개선 측면에서 각각의 경우에 대해 17.4dB, 15.3dB, 12.8dB, 9.8dB의 개선을 확인할 수 있었고, 청감 테스트의 개선 측면에서는 각각 2.9, 2.5, 2.3, 1.7의 개선된 음질을 확인할 수 있었다.

디지털 오디오의 계층적 워터마크 (The Layered Digital Audio Watermark)

  • 정사라;홍진우
    • 한국방송∙미디어공학회:학술대회논문집
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    • 한국방송공학회 2001년도 정기총회 및 학술대회
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    • pp.175-179
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    • 2001
  • 본 논문에서는 디지털 오디오 데이터에 부가 정보를 삽입하는 기술로써 계층적 워터마크를 사용하여 시간 변형을 감지할 수 있고, 필요에 따라 검출 복잡도를 조절할 수 있는 기법을 제안한다. 1계층 워터마크는 오디오 데이터의 시간축 변형을 감지할 수 있도록 오디오 데이터의 반향을 이용하고, 2계층 워터마크는 1계층 워터마크된 오디오 데이터를 기준으로 대역 확산 기법을 이용하여 저작권 정보 등의 요구량이 많은 부가 정보를 삽입한다. 이 때, 2계층 워터마크는 프레임의 동기 확보를 위한 동기 수열, 부가 정보 삽입을 위한 데이터 수열, 두 개를 이용한다. 검출기에서는 시스템의 요구 사항에 따라 1계층, 2계층 전단계, 2계층 본 단계 등의 계층적 순서로 검출할 수 있으며, 각 계층은 데이터에 가해진 변형 정도를 추정하여 다음 계층의 검출단에 정보를 제공한다. 여러 가지 실험 결과를 통하여 제안한 방식이 다양한 신호 처리에 강인함을 보였다.

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ASR 시스템에 대한 오디오 적대적 공격 연구 동향 분석 (A Survey on Adversarial Attacks Against ASR Systems)

  • 김나현;이연준
    • 한국정보처리학회:학술대회논문집
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    • 한국정보처리학회 2023년도 춘계학술발표대회
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    • pp.215-216
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    • 2023
  • 오디오 적대적 공격 연구는 최근 몇 년 동안 빠르게 발전해 왔다. 이전에는 음성 신호를 직접 수정하거나 추가하여 공격을 수행하는 방법이 일반적이었지만 최근에는 딥러닝 모델을 이용한 적대적 공격 기술이 주목을 받고 있다. 이러한 적대적 공격은 현재 다양한 분야에 널리 쓰이는 ASR 시스템에 심각한 보안 위협이 될 수 있다. 이에 본 논문에서는 현재까지의 음성신호 적대적 공격 기술과 방어기술의 연구 흐름을 분석하여 더욱 강건한 ASR 시스템을 구축하는 데 기여하고자 한다.

디지탈/아날로그 겸용 이동통신 단말기를 위한 오디오/데이타 프로세서의 실시간 구현에 관한 연구 (A Study of Real-Time Implementation of Audio/Data Processor for Digital/Analog Dual mode Mobile Phone)

  • 변경진;김종재;한기천;유하영;차진종;김경수
    • 한국음향학회지
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    • 제16권2호
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    • pp.80-88
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    • 1997
  • 본 연구는 현재 디지탈 방식의 이동통신에서 사용되는 디지탈/아날로그 겸용 단말기에서 아날로그 방식을 지원하기 위한 오디오/데이타 프로세서를 ETRI DSP를 이용하여 실시간 구현하는 것에 대한 것이다. 오디오/데이타 프로세서는 단말기가 아날로그 방식으로 동작할 때 광대역 데이타 처리, 오디오신호 처리 및 demodulation, data rate conversion 기능을 수행한다. 이와같은 기능은 어셈블리 언어로 프로그램되어 디지탈 방식에서 사용되는 보코더 프로그램과 함께 ETRI DSP에 탑재되었다. 즉 하나의 하드웨어를 이용하여 디지탈 방식의 보코더와 아날로그 방식의 오디오/데이타 프로세서를 함께 구현 함으로써 하드웨어의 효율성을 극대화 하여 기존의 아날로그 전용의 단말기와의 경쟁력을 가질 수 있도록 하였다.

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