• 제목/요약/키워드: Audio Signal Processing

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Audio Watermarking Using Independent Component Analysis

  • Seok, Jong-Won
    • Journal of information and communication convergence engineering
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    • 제10권2호
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    • pp.175-180
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    • 2012
  • This paper presents a blind watermark detection scheme for an additive watermark embedding model. The proposed estimation-correlation-based watermark detector first estimates the embedded watermark by exploiting non-Gaussian of the real-world audio signal and the mutual independence between the host-signal and the embedded watermark and then a correlation-based detector is used to determine the presence or the absence of the watermark. For watermark estimation, blind source separation (BSS) based on independent component analysis (ICA) is used. Low watermark-to-signal ratio (WSR) is one of the limitations of blind detection with the additive embedding model. The proposed detector uses two-stage processing to improve the WSR at the blind detector; the first stage removes the audio spectrum from the watermarked audio signal using linear predictive (LP) filtering and the second stage uses the resulting residue from the LP filtering stage to estimate the embedded watermark using BSS based on ICA. Simulation results show that the proposed detector performs significantly better than existing estimation-correlationbased detection schemes.

웨이브릿과 마스킹 효과를 이용한 디지털 오디오 워터마킹 (A Digital Audio Watermark Using Wavelet Transform and Masking Effect)

  • Hwang, Won-Young;Kang, Hwan-Il;Han, Seung-Soo;Kim, Kab-Il;Kang, Hwan-Soo
    • 대한전자공학회:학술대회논문집
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    • 대한전자공학회 2003년도 컴퓨터소사이어티 추계학술대회논문집
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    • pp.243-246
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    • 2003
  • In this paper, we propose a new digital audio watermarking technique with the wavelet transform. The watermark is embedded by eliminating unnecessary information of audio signal based on human auditory system (HAS). This algorithm is an audio watermarking method, which does not require any original audio information in watermark extraction process. In this paper, the masking effect is used for audio watermarking, that is, post-tempera] masking effect. We construct the window with the synchronization signal and we extract the best frame in the window by using the zero-crossing rate (ZCR) and the energy of the audio signal. The watermark may be extracted by using the correlation of the watermark signal and the portion of the frame. Experimental results show good robustness against MPEG1-layer3 compression and other common signal processing manipulations. All the attacks are made after the D/A/D conversion.

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The Audio Signal Classification System Using Contents Based Analysis

  • Lee, Kwang-Seok;Kim, Young-Sub;Han, Hag-Yong;Hur, Kang-In
    • Journal of information and communication convergence engineering
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    • 제5권3호
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    • pp.245-248
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    • 2007
  • In this paper, we research the content-based analysis and classification according to the composition of the feature parameter data base for the audio data to implement the audio data index and searching system. Audio data is classified to the primitive various auditory types. We described the analysis and feature extraction method for the feature parameters available to the audio data classification. And we compose the feature parameters data base in the index group unit, then compare and analyze the audio data centering the including level around and index criterion into the audio categories. Based on this result, we compose feature vectors of audio data according to the classification categories, and simulate to classify using discrimination function.

회의실의 명료성(STI) 향상을 위한 오디오신호 처리 및 시스템 설계 (Audio Signal Processing and System Design for improved intelligibility in Conference Room)

  • 강철용;이석주;조광연;이선희
    • 한국인터넷방송통신학회논문지
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    • 제17권2호
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    • pp.225-232
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    • 2017
  • 최근에 오디오 신호의 디지털 전송기술의 발전 및 디지털 전송기술을 이용한 오디오 네트워크 장비들의 출시가 이루어지고 있다. 이에 따라 음향시스템의 설계 및 시공에 있어서도 오디오 네트워크 기술 및 장비의 적용이 적극적으로 이루어지고 있다. 회의실이라는 공간은 다수의 참가자가 상호의견교환 및 의사전달을 하는 공간으로, 발언내용이 참석자에게 잘 전달되어야 한다. 마이크 및 스피커 등의 전기음향 장치를 이용하는 것 만 아니라 오디오 네트워크를 이용한 사례를 통해 회의실의 명료도 향상을 개선하고 실제 사례를 통해 오디오 네트워크를 이용한 음향시스템 설계의 적용과 향후 발전방향을 전망한다.

적응 지각 필터를 이용한 오디오 음질 개선 알고리즘 (Audio Enhancement Algorithm Using Adaptive Perceptual Filter)

  • 엄혜영;한헌수;홍민철;차형태
    • 한국음향학회지
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    • 제22권8호
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    • pp.687-693
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    • 2003
  • 본 논문에서는 적응적인 방식으로 필터의 성능을 향상시킴으로써 잡음에 의해 열화된 오디오 신호의 음질을 개선하는 알고리즘을 제안한다. 주파수 영역으로 변환된 잡음에 의해 열화된 신호를 바크 대역으로 분할하여 청각 자극 에너지를 계산하고, 필터를 적응적으로 적용하여 잡음 에너지를 제거함으로써 본래의 신호를 획득하는 방식을 사용하였다. 기존의 방식에서는 묵음 구간에서 획득한 잡음 에너지를 사용하여 필터를 구성하여 사용하며, 이때 잡음의 에너지가 급격하게 변화한다면 음질의 개선률이 급격하게 감소함을 알 수 있다. 그러나 제안하는 방식에서는 잡음 에너지가 급격하게 변화하여도 음질 개선률에는 변화가 적음을 알 수 있었다. 기존 방식과의 비교를 위하여 신호대 잡음비와 잡음대 마스킹비를 비교하였고 청각 테스트를 수행하여 그 결과로부터 향상된 음질 개선을 확인할 수 있었다.

DCT and DWT Based Robust Audio Watermarking Scheme for Copyright Protection

  • Deb, Kaushik;Rahman, Md. Ashikur;Sultana, Kazi Zakia;Sarker, Md. Iqbal Hasan;Chong, Ui-Pil
    • 융합신호처리학회논문지
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    • 제15권1호
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    • pp.1-8
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    • 2014
  • Digital watermarking techniques are attracting attention as a proper solution to protect copyright for multimedia data. This paper proposes a new audio watermarking method based on Discrete Cosine Transformation (DCT) and Discrete Wavelet Transformation (DWT) for copyright protection. In our proposed watermarking method, the original audio is transformed into DCT domain and divided into two parts. Synchronization code is applied on the signal in first part and 2 levels DWT domain is applied on the signal in second part. The absolute value of DWT coefficient is divided into arbitrary number of segments and calculates the energy of each segment and middle peak. Watermarks are then embedded into each middle peak. Watermarks are extracted by performing the inverse operation of watermark embedding process. Experimental results show that the hidden watermark data is robust to re-sampling, low-pass filtering, re-quantization, MP3 compression, cropping, echo addition, delay, and pitch shifting, amplitude change. Performance analysis of the proposed scheme shows low error probability rates.

Audio Data Hiding Based on Sample Value Modification Using Modulus Function

  • Al-Hooti, Mohammed Hatem Ali;Djanali, Supeno;Ahmad, Tohari
    • Journal of Information Processing Systems
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    • 제12권3호
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    • pp.525-537
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    • 2016
  • Data hiding is a wide field that is helpful to secure network communications. It is common that many data hiding researchers consider improving and increasing many aspects such as capacity, stego file quality, or robustness. In this paper, we use an audio file as a cover and propose a reversible steganographic method that is modifying the sample values using modulus function in order to make the reminder of that particular value to be same as the secret bit that is needed to be embedded. In addition, we use a location map that locates these modified sample values. This is because in reversible data hiding it needs to exactly recover both the secret message and the original audio file from that stego file. The experimental results show that, this method (measured by correlation algorithm) is able to retrieve exactly the same secret message and audio file. Moreover, it has made a significant improvement in terms of the following: the capacity since each sample value is carrying a secret bit. The quality measured by peak signal-to-noise ratio (PSNR), signal-to-noise ratio (SNR), Pearson correlation coefficient (PCC), and Similarity Index Modulation (SIM). All of them have proven that the quality of the stego audio is relatively high.

디지털 오디오 앰프의 안정성과 히스테리시스에 의한 영향 해석 (Stability of Digital Audio Amplifier and Analysis on the Effect of Hysteresis)

  • 도태용;장병탁;류태하;류지열;박환욱
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2004년도 학술대회 논문집 정보 및 제어부문
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    • pp.605-607
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    • 2004
  • A class D digital audio amplifier with small size, low cost, and high quality is positively necessary in the multimedia era made of home theater system and the digital audio broadcasting (DAB). It is impossible to analyze the stability of the digital audio amplifier, which is based on the PWM signal processing. To solve this problem, the digital audio amplifier is analyzed using variable structure control theory which is one of nonlinear system theories. Moreover, the magnitude and the frequency of ripple signal, which generated by hysteresis in the comparator, is obtained using describing function which is useful to represent the input-output relation of nonlinear system.

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디지털 신호 처리 기술을 융합한 음향 전력 증폭기의 비선형 보상 (Compensation of the Non-linearity of the Audio Power Amplifier Converged with Digital Signal Processing Technic)

  • 은창수;이유칠
    • 한국융합학회논문지
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    • 제7권3호
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    • pp.77-85
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    • 2016
  • 음향 전력 증폭기의 출력단에서 발생하는 비선형성을 보상하는 디지털 신호 처리 기술을 제안하고 그 모의실험 결과를 제시한다. 음향 전력 증폭기에 사용되는 소자에 의한 비선형성을 간접학습구조와 적응형 필터로 구성되는 디지털 신호 처리 기술로 보상한다. 적응형 필터를 사용함으로써 증폭기의 비선형 특성이 시간적으로 변하더라도 이를 적응적으로 보상할 수 있다. 모의실험 결과 전치 보상기는 3 차의 다항식으로 구현할 수 있으며 홀수차 비선형성을 효과적으로 제거할 수 있음을 보였다. 짝수 차 비선형은 출력 신호에 존재하는 직류 옵셋이 가장 큰 부분을 차지하며 이는 제안하는 기술로는 제거가 어려우므로 바이어스 회로 설계 시 유의해야 한다. 제안하는 기술은 아날로그 시스템의 본질적 특성 결함을 디지털 신호 처리 기술로서 보상할 수 있음을 보여준다.

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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