• 제목/요약/키워드: PESQ

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Source controlled variable bit-rate scheme을 이용한 파형 보간 부호화기의 음질 개선 기법 (Enhanced source controlled variable bit-rate scheme in a waveform interpolation coder)

  • 조근석;양희식;정상배;한민수
    • 대한음성학회:학술대회논문집
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    • 대한음성학회 2007년도 한국음성과학회 공동학술대회 발표논문집
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    • pp.315-318
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    • 2007
  • This paper proposes the methods to enhance the speech quality of source controlled variable bit-rate coder based on the waveform interpolation. The methods are to estimate and generate the parameters that are not transmitted from encoder to decoder by the repetition and extrapolation schemes. For the performance evaluation, the PESQ(Perceptual Evaluation of Speech Quality) scores are measured. The experimental results shows that our proposed method outperforms the conventional source controlled variable bit-rate coder. Especially, the performance of the extrapolation method is better than that of the repetition method.

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저전송률 코드여기 선형 예측 부호화기를 위한 선택적 대역 하모닉 모델 기반 여기신호 개선 알고리즘 (Excitation Enhancement Based on a Selective-Band Harmonic Model for Low-Bit-Rate Code-Excited Linear Prediction Coders)

  • 이미숙;김홍국;최승호;김도영
    • 음성과학
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    • 제11권2호
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    • pp.259-269
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    • 2004
  • In this paper, we propose a new excitation enhancement technique to improve the speech quality of low bit-rate code-excited linear prediction (CELP) coders. The proposed technique is based on a harmonic model and it is employed only in the decoding process of speech coders without any additional bits. We develop the procedure of harmonic model parameter estimation and harmonic generation, and apply this technique to a current state-of-the-art low bit rate speech coder, ITU-T G.729 Annex D. Also, its performance is measured by using the ITU-T P.862 PESQ score and compared to those of the phase dispersion filter and the long-term postfilter applied to the decoded excitation. It is shown that the proposed excitation enhancement technique can improve the quality of decoded speech and provide better quality for male speech than other techniques.

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마이크로폰 배열에서 독립벡터분석 기법을 이용한 잡음음성의 음질 개선 (Microphone Array Based Speech Enhancement Using Independent Vector Analysis)

  • 왕씽양;전성일;배건성
    • 말소리와 음성과학
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    • 제4권4호
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    • pp.87-92
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    • 2012
  • Speech enhancement aims to improve speech quality by removing background noise from noisy speech. Independent vector analysis is a type of frequency-domain independent component analysis method that is known to be free from the frequency bin permutation problem in the process of blind source separation from multi-channel inputs. This paper proposed a new method of microphone array based speech enhancement that combines independent vector analysis and beamforming techniques. Independent vector analysis is used to separate speech and noise components from multi-channel noisy speech, and delay-sum beamforming is used to determine the enhanced speech among the separated signals. To verify the effectiveness of the proposed method, experiments for computer simulated multi-channel noisy speech with various signal-to-noise ratios were carried out, and both PESQ and output signal-to-noise ratio were obtained as objective speech quality measures. Experimental results have shown that the proposed method is superior to the conventional microphone array based noise removal approach like GSC beamforming in the speech enhancement.

Spline 코드북 기반의 spectral folding을 이용한 대역폭 확장 방법 (Bandwidth Expansion Method Using Spline Codebook Based Spectral Folding)

  • 박지훈;한승호;양희식;정상배;한민수
    • 대한음성학회:학술대회논문집
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    • 대한음성학회 2006년도 추계학술대회 발표논문집
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    • pp.131-134
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    • 2006
  • Quality of narrowband speech $(0{\sim}4kHz)$ can be enhanced by the bandwidth expansion technique, by which the high- band components are estimated. This paper proposes the bandwidth expansion method using the spline codebook based spectral folding. For the performance evaluation, the PESQ(Perceptual Evaluation of Speech Quality) scores are measured as the objective measurement In addition, the MOS (Mean Opinion Score) and the preference tests are performed as the subjective measurement. The results show our proposed method outperforms the existing spline based one.

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심리음향 모델과 웨이블릿 패킷 변환을 이용한 잡음제거기 (Noise suppressor Using Psychoacoustic Model and Wavelet Packet Transform)

  • 김미선;김영주;이인성
    • 대한전자공학회:학술대회논문집
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    • 대한전자공학회 2006년도 하계종합학술대회
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    • pp.345-346
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    • 2006
  • In this paper, we propose the noise suppressor with the psychoacoustic model and wavelet packet transform. The objective of the scheme is to enhance speech corrupted by colored or non-stationary noise. If corrupted noise is colored, subband approach would be more efficient than whole band one. To avoid serious residual noise and speech distortion, we must adjust the Wavelet Coefficient threshold. In this paper, the subband is designed matching with the critical band. And WCT is adapted by noise masking threshold(NMT) and segmental signal to noise ratio(seg_SNR). Consequently this work improve the PESQ-MOS about 0.23 in the case of coded speech.

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저전력 및 고품질 음성통화를 위한 지능형 모바일 VoIP 시스템 (Intelligent Mobile VoIP System for Energy Efficient and High Quality)

  • 류상현;김형국
    • 한국정보처리학회:학술대회논문집
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    • 한국정보처리학회 2013년도 추계학술발표대회
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    • pp.943-944
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    • 2013
  • 모바일 VoIP 음성통화는 지연, 지터 그리고 패킷 손실과 같은 네트워크 장애요소로 인해 품질저하가 발생된다. 본 논문에서는 이러한 네트워크 장애요소로 인한 음성통화 품질이 저하되는 문제를 해결하기 위하여 저런력 및 고품질 음성통화를 위한 지능형 모바일 VoIP 시스템을 제안한다. 제안된 방식은 손실은틱, 지터추정, 플레이아웃 스케줄링 등의 모듈로 구성되어 있다. 성능 측정 결과, 제안된 알고리즘은 기존 알고리즘에 비해 높은 PESQ와 낮은 버퍼링 지연을 보여주었다.

차세대 통신망을 위한 G.729.1 광대역 음성 코덱을 활용한 인터넷 단말 구현 (Implementation of Internet Terminal using G.729.1 Wideband Speech Codec for Next Generation Network)

  • 소운섭;김대영
    • 한국통신학회논문지
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    • 제33권10B호
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    • pp.939-945
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    • 2008
  • 본 논문에서는 차세대 통신망을 위한 G.729.1 광대역 음성 코덱을 활용한 인터넷 단말을 구현한 절차와 결과에 대해 기술하였다. 이러한 목적을 이루기 위해 먼저 음성 코덱 처리를 위한 DSP 기능을 가지며, 비디오 코덱 처리를 위한 향상된 멀티미디어 가속기 기능을 가진 고성능 RISC 응용 프로세서를 선택하였다. 단말 구현에 사용한 G.729.1 광대역 음성 코덱은 ITU-T에서 최근 표준화 된 것으로 G.729 음성 코덱 표준을 확장한 새로운 스케일러블 음성 및 오디오 코덱이다. G.729.1 코덱의 프로세서에서 처리 시간을 줄이고, 단말에 적용하기 위해 계산량이 많이 필요한 부분의 고정 소수점 C 코드를 어셈블리 언어로 변환하였다. 그 결과 원시 C 코드의 실행 시간을 약 80% 줄여서 단말에서 실시간으로 동작시켰다. 비디오 코덱은 프로세서의 eMMA 하드웨어에서 지원되는 H.263/MPEG-4 코덱을 사용하였다. 실제 망에 접속판 SIP 호 처리 시험에서 단 대 단 지연은 100ms 이하이고, PESQ 장비로 측정한 MOS 값은 평균 3.8 이었으며, 상용 단말들과의 연동 시험에서도 정상적으로 동작하였다.

효과적인 복소 스펙트럼 기반 음성 향상을 위한 시간과 주파수 영역 손실함수 조합에 관한 연구 (A study on loss combination in time and frequency for effective speech enhancement based on complex-valued spectrum)

  • 정재희;김우일
    • 한국음향학회지
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    • 제41권1호
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    • pp.38-44
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    • 2022
  • 잡음에 오염된 음성의 명료도와 음질을 향상시키고자 음성 향상을 수행한다. 본 연구에서는 복소값 스펙트럼을 이용한 마스크기반 음성 향상에서 시간 영역 손실함수와 주파수 영역 손실함수에 따른 학습 결과를 비교하였다. 시간 영역의 음성 파형과 주파수 영역의 스펙트럼의 세부정보를 고려해 두 영역의 장점을 활용할 수 있도록 손실함수 조합에 관해 연구를 진행하였다. 시간 영역 손실함수는 Scale Invariant-Source to Noise Ratio(SI-SNR)을 이용해 계산하고, 주파수 영역 손실함수는 복소값 스펙트럼과 크기 스펙트럼을 Mean Squared Error(MSE)로 계산하여 사용하였고, sin 함수를 이용해 위상에 대한 손실함수를 계산하였다. 손실함수 조합은 시간 영역 손실함수인 SI-SNR과 각 주파수 영역 손실함수를 조합하였다. 또한 크기 값과 위상 값을 모두 고려할 수 있도록 SI-SNR과 크기 스펙트럼, 위상에 관련된 손실함수들도 조합하여 실험을 진행하였다. 음성 향상 결과는 Source-to-Distortion Ratio(SDR), Perceptual Evaluation of Speech Quality(PESQ), Short-Time Objective Intelligibility(STOI)를이용해 성능 비교 평가를 진행하였다. 음성 향상 결과를 확인해보기 위해 스펙트럼 상에서 비교를 진행하였다. TIMIT 데이터베이스를 이용한 실험 결과, 시간 영역 또는 주파수 영역 손실함수보다 SI-SNR과 크기 스펙트럼을 조합한 손실함수를 사용하여 음성 향상을 학습했을 때 가장 높은 성능을 보였다.

특징 맵 중요도 기반 어텐션을 적용한 복소 스펙트럼 기반 음성 향상에 관한 연구 (A study on speech enhancement using complex-valued spectrum employing Feature map Dependent attention gate)

  • 정재희;김우일
    • 한국음향학회지
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    • 제42권6호
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    • pp.544-551
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    • 2023
  • 잡음 음성의 지각적 품질과 명료도 향상을 위해 활용되는 음성 향상은 크기 스펙트럼을 이용한 방법에서 크기와 위상을 같이 향상시킬 수 있는 복소 스펙트럼을 이용한 방법으로 연구되어왔다. 본 논문에서는 잡음 음성의 명료도와 품질을 더욱 향상시키기 위해 복소 스펙트럼 기반 음성 향상 시스템에 어텐션 기법을 적용하는 방안에 관해 연구를 수행하였다. 어텐션 기법은 additive attention을 기반으로 수행하며 복소 스펙트럼의 특성을 고려하여 어텐션 가중치를 계산할 수 있도록 하였다. 또한 특징 맵의 중요도를 고려하기 위해 전역 평균 풀링 연산을 같이 사용하였다. 복소 스펙트럼 기반 음성 향상은 Deep Complex U-Net(DCUNET) 모델을 기반으로 수행하였으며, additive attention은 Attention U-Net 모델에서 제안된 방법을 기반으로 연구를 수행하였다. 거실 환경의 잡음 데이터에 대해 음성 향상을 수행한 결과, 제안한 방법이 Source to Distortion Ratio(SDR), Perceptual Evaluation of Speech Quality(PESQ), Short Time Objective Intelligibility(STOI) 평가 지표에서 기준 모델보다 개선된 성능을 보였으며, 낮은 Signal-to-Noise Ratio(SNR) 조건의 다양한 배경 잡음 환경에 대해서도 일관된 성능 향상을 보였다. 이를 통해 제안한 음성 향상 시스템이 효과적으로 잡음 음성의 명료도와 품질을 향상시킬 수 있음을 보여주었다.

음성 향상에서 강인한 새로운 선행 SNR 추정 기법에 관한 연구 (A Novel Approach to a Robust A Priori SNR Estimator in Speech Enhancement)

  • 박윤식;장준혁
    • 한국음향학회지
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    • 제25권8호
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    • pp.383-388
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    • 2006
  • 본 논문에서는 잡음 환경에서 단일 마이크로폰의 음성 향상에 대한 새로운 기법을 제시했다. 일반적으로 널리 알려진 스펙트럼 차감법에 근거한 음성 향상 기술은 신호 대 잡음비에 따른 스펙트럼 이득으로 표현된다. 대표적인 Ephraim과 Malah의 decision-directed (DD) 추정치는 잡음 구간에서 효율적으로 뮤지컬 잡음을 제거하지만 음성 구간에서는 이전 프레임의 음성 스펙트럼 성분에 더 큰 비중을 두기 때문에 a priori SNR의 프레임 지연이 발생한다. 따라서 DD에 의해 추정된 a priori SNR이 적용된 잡음 제거 이득은 현재 프레임보다 이전 프레임에 영향을 받으므로 음성 전이 구간에서 잡음 제거 성능을 저하시킨다. 본 논문은 DD의 가중치 파라미터에 Sigmoid Type의 함수를 적용하여 계산적으로는 간단하지만 효과적인 음성 향상 알고리즘을 제안한다. 제안된 접근 방식은 DD의 주요 파라미터인 a priori SNR 지연의 문제점을 해결하면서 뮤지컬 잡음 제거에 우수한 DD의 이점은 유지한다. 제안된 알고리즘의 성능은 다양한 잡음 환경에서 ITU-T P.862 Perceptual Evaluation of Speech Quality (PESQ) 와 Mean Opinion Score (MOS). 그리고 음성 스펙트로그램 (Spectrogram)에 의해 평가했고 기존의 DD의 고정된 가중치 파라미터를 사용했을 때 보다 향상된 결과를 나타내었다.