• 제목/요약/키워드: SOLA Algorithm

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TMS320C5416을 이용한 SOLA-B 알고리즘과 G.729A 보코더의 음질 향상된 가변 전송률 보코더의 실시간 구현 (Real-time Implementation of Variable Transmission Bit Rate Vocoder Improved Speech Quality in SOLA-B Algorithm & G.729A Vocoder Using on the TMS320C5416)

  • 함명규;배명진
    • 음성과학
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    • 제10권3호
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    • pp.241-250
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    • 2003
  • In this paper, we implemented the vocoder of variable rate by applying the SOLA-B algorithm to the G.729A to the TMS320C5416 in real-time. This method using the SOLA-B algorithm is that it is reduced the duration of the speech in encoding and is played at the speed of normal by extending the duration of the speech in decoding. But the method applied to the existed G.729A and SOLA-B algorithm is caused the loss of speech quality in G.729A which is not reflected about length variation of speech. Therefore the proposed method is encoded according as it is modified the structure of LSP quantization table about the length of speech is reduced by using the SOLA-B algorithm. The vocoder of variable rate by applying the G.729A and SOLA-B algorithm is represented the maximum complexity of 10.2MIPS about encoder and 2.8MIPS about decoder in 8kbps transmission rate. Also it is evaluated 17.3MIPS about encoder, 9.9MIPS about decoder in 6kbps and 18.5MIPS about encoder, 11.1MIPS about decoder in 4kbps according to the transmission rate. The used memory is about program ROM 9.7kwords, table ROM 4.69kwords, RAM 5.2kwords. The waveform of output is showed by the result of C simulator and Bit Exact. Also, the result of MOS test for evaluation of speech quality of the vocoder of variable rate which is implemented in real-time, it is estimated about 3.68 in 4kbps.

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G.729 음성 복호화기와 듀얼 SOLA 알고리즘을 통합한 최적의 음성 속도 변환 시스템 (Optimized Time Scale Modification (TSM) System Integrating G,729 Speech Decoder and Dual SOLA Algorithm)

  • 박규식;오승록;김선영
    • 한국음향학회지
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    • 제21권3호
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    • pp.293-303
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    • 2002
  • 본 논문에서는 ITU G.729 음성 복호화기와 듀얼 SOLA (Synchronized Overlap-Add)알고리듬을 통합한 최적의 음성 속도 변환시스템 (TSM)을 구현한다. 제안된 시스템은 ITU G.729 음성 복호화기를 통한 8 Khz 80 샘플/프레임 단위의 음성 신호를 입력으로 가정하여 듀얼 SOLA를 통해 사용자가 원하는 음성 속도에 맞추어 출력, 음성을 천천히 혹은 빠르게 최적화된 음성 품질로의 재생을 가능하게 한다. 특히 본 논문에서 제안된 듀얼 SOLA는 다양한 SOLA 파라미터에 대한 모의실험과 이론적 분석에 의거하여 ITU G.729 복호화기 음성 신호에 대한 최적화된 음성 재생 변환 기능을 제공하며, 입력 음성신호의 부가적인 인터폴레이션 (interpolation) 과정을 첨가하여 최대 2배 빠르기 혹은 2배 느리기의 극한 속도율에서도 우수한 성능의 통합 음성 속도 변환 시스템을 구현할 수 있다. 제안된 시스템은 다양한 입력 음성신호와 재생 속도에 대한 모의실험을 걸쳐 그 성능을 검증한다.

TMS320C5416을 이용한 G.729A 보코더와 계산량 감소된 SOLA-B 알고리즘을 통합한 가변 전송율 보코더의 실시간 구현 (Real-time Implementation of Variable Transmission Bit Rate Vocoder Integrating G.729A Vocoder and Reduction of the Computational Amount SOLA-B Algorithm Using the TMS320C5416)

  • 함명규;배명진
    • 대한전자공학회논문지SP
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    • 제40권6호
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    • pp.84-89
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    • 2003
  • 본 논문에서는 8kbps의 전송율을 가진 ITU-T C.729A 보코더에 Henja가 제안한 SOLA-B (Synchronized Overlap Add) 알고리즘을 적용하여 가변 전송율의 보코더를 TMS320C5416에 실시간 구현하였다. 이 방법은 부호화 시 SOLA-B 알고리즘을 이용하여 음성의 속도를 빠르게 해주고, 복호화 시 다시 SOLA-B 알고리즘을 이용하여 음성의 속도를 느리게 해줌으로써 정상속도의 음성을 재생시켜준다. 이때 SOLA-B 알고리즘의 계산량을 줄이기 위해 상호 상관 함수가 수행되는 샘플의 간격을 3 샘플씩 건너뛰면서 처리하였다. 실시간 구현된 G.729A 와 SOLA-B 알고리즘의 보코더는 8kbps 전송율일 때 인코더는 10.2MIPS이고 디코더에서는 2.8%MIPS의 최대 복잡도를 나타내었다. 그리고 6kbps 전송율일 때 인코더 18.3MIPS이고 디코더는 13.1MIPS의 최대 복잡도를 나타내었으며, 4kbps 전송율일 때 인코더 18.5MIPS이고 디코더에서 13.1MIPS의 최대 복잡도를 나타내었다. 사용된 메모리는 program ROM 9.7kwords, table ROM 4.5kwords, RAM 5.1kwords 정도이다. 출력된 파형은 C simulator와 Bit Exact 한 출력 결과를 보여주었다. 또한, 실시간 구현된 가변 전송율 보코더의 음질 평가를 위해 MOS 테스트를 수행한 결과 4kbp의 전송율에서 MOS값이 3.69정도로 측정되었다.

인터넷 폰에서 Synchronized overlap-add 알고리즘을 이용한 전송지연 보상 기법 (Concealment of Propagation Delay using Synchronized overlap-add Algorithm in Internet Phone)

  • 남재현;이정태
    • 한국정보과학회논문지:정보통신
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    • 제28권4호
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    • pp.540-549
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    • 2001
  • 인터넷전화 서비스는 저렴한 가격과, 타 서비스와 통합 및 가치부가(Value Added)면에서 기존의 전화에 비해 많은 장점을 가지고 있으나, 상대적으로 낮은 음질로 인하여 사용자의 요구를 만족시키지 못하고 있다. 이것은 현재 인터넷은 best-effort형 패킷 전달 서비스만을 제공하고 있기 때문에 전송지연, 패킷손실, 지터 등을 보장할 수 있는 방법이 없기 때문이다. 본 논문에서는 인터넷전화에서 패킷손실이나 전송지연으로 인한 음질 저하문제를 SOLA 알고리즘을 이용해 보완하였다. SOLA 알고리즘은 시간축 변환(Time Scaled Modification) 기법중의 하나로써 음성신호가 가지는 중요한 스펙트럼 정보는 그대로 유지하면서 단지 발음 속도만을 변환시키는 기법이다. 본 논문에서는 송신측에서 패킷을 전송하면 수신측에서는 수신 패킷에 SOLA 알고리즘을 적용하여 수신 패킷을 사람이 인지하지 못하는 수준에서 확장하여 전송지연으로 인한 패킷손실을 감소시킨다. 시뮬레이션 결과 전송지연으로 인한 패킷 손실 확률이 상당히 감소되었고 음질 또한 상당히 개선되었다.

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심리음향모델과 SOLA 알고리즘을 이용한 코러스 칩 설계 (The Design of Chorus DSP Chip Using Psychoacoustic Model and SOLA Algorithm)

  • 김태훈;박주성
    • 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.

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실시간 구현을 위한 SOLA 알고리즘의 계산량 감소에 관한 연구 (A Study on the Reduction of Maximum Complexity in SOLA Algorithm for Real Time Implementation)

  • 함명규;정현욱;배명진
    • 한국음향학회:학술대회논문집
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    • 한국음향학회 2004년도 춘계학술발표대회 논문집 제23권 1호
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    • pp.101-104
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    • 2004
  • 음성속도변환(TSM : Time Scaling Modification) 알고리즘은 시간축에서 음성 신호의 속도를 변환할 수 있는 방식이다. 이러한, 방법으로는 OLA(Overlap Add), SOLA (Synchronized Overlap Add) 알고리즘 등이 연구 되어 왔다. 2 가지 방식 중에도 동기화를 시켜 overlap 을 시키는 SOLA 알고리즘이 OLA 방법에 비해 음질이 우수하다. 본 논문에서는 TMS320C5416 DSP 에 계산량이 감소된 SOLA 알고리즘을 실시간 구현하였다. 기존의 SOLA 알고리즘에서 동기화를 위해 사용하고 있는 cross-correlation 함수는 곱셈연산에서 발생하는 bit 의 dynamic range 가 커서 나눗셈 연산에서도 과도한 연산량을 필요로 한다. 따라서 이러한 계산량의 감소를 위해 기존의 cross-correlation 함수가 대신 더하기와 빼기의 연산으로 수행되는 NAMDF 함수를 사용하여 계산량을 줄였다. 제안한 방법을 SOLA 알고리즘에 적용하여 성능 평가를 실시하였다. TMS320C5416 DSP 에 실시간으로 실험한 결과 NAMDF 함수를 사용하였을 경우 음질의 저하가 거의 없었으며, 계산량을 기존의 cross-correlation 방식에 비해 6.22MIPS 가까이 감소시킬 수 있었다.

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DSP를 이용한 가라오케용 고음질 멀티채널 오디오 시스템 (High Quality Multi-Channel Audio System for Karaoke Using DSP)

  • 김태훈;박양수;신경철;박종인;문태정
    • 한국음향학회지
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    • 제28권1호
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    • pp.1-9
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    • 2009
  • 본 논문에서는 멀티채널 라이브 가라오케의 구현에 관한 내용을 담고 있다. TI사의 32비트 floating 연산 DSP인 TMS320C6713를 이용하여 6 채널의 MP3 복호화 및 템포/키 변환을 실시간으로 구현하였다. 6채널은 전면 L/R 악기, 후면 L/R 악기, 멜로디, 우퍼로 구성되며, 4 채널로 동작 시에는 후면 L/R 대신 드럼 L/R이 추가될 수 있다. 최종 출력 데이터는 5.1 채널 스피커에 맞춰서 출력된다. 템포 변환을 위하여 SOLA알고리즘을 적용시켰으며 시간영역에서 인터폴레이션(interpolation)과 데시메이션 (decimation)으로 키 변환을 수행하였다. 드럼 악기가 추가될 경우에는 일반악기와 분리하여 키 변환 시에 드럼 채널을 제외시키고, SOLA (Synchronized Overlap and Add) 수행 시에도 SOLA처리 단위인 프레임 사이즈를 다르게 두어 고음질의 템포 변환이 가능하도록 하였으며, 실시간 처리를 위하여 최적화를 하였다 6 채널을 이용하여 다양한 채널 구성이 가능하며 본 논문의 멀티채널 오디오 시스템은 고음질의 라이브 반주가 필요한 어느 곳에서나 효과적으로 적용될 수 있다.

SOLAS를 이용한 결측자료의 다중대치법

  • 김현정;문승호;신재경
    • 한국데이터정보과학회:학술대회논문집
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    • 한국데이터정보과학회 2003년도 춘계학술대회
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    • pp.145-158
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    • 2003
  • 불완전 데이터 즉, 결측값을 가지는 데이터를 분석할 경우 결측데이터에 대해서 어떠한 처리를 해야할 필요가 있다. 결측데이터에 대한 처리로서 주로 이용되어온 방법으로는 결측값을 포함한 관측값(case)을 제외하는 방법이었다. 이후 여러 방법들이 제안되어 EM알고리즘이나 회귀알고리즘에 의한 추정을 바탕으로 결측값에 대한 추정을 해서 그 추정값으로 결측값을 대치하는 방법을 사용할 수 있게되었다. 본 논문에서는 복수 개의 데이터세트를 생성해서 대치하는 다중대입 소프트인 SOLAS를 소개한다.

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암시적 방법을 이용한 충전 알고리즘의 개발 (Development of an implicit filling algorithm)

  • 임익태;김우승
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제22권1호
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    • pp.104-112
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    • 1998
  • The mold filling process has been a central issue in the development of numerical methods to solve the casting processes. A mold filling which is inherently transient free surface fluid flow, is important because the quality of casting highly depends on such phenomenon, Most of the existing numerical schemes to solve mold filling process have severe limitations in time step restrictions or Courant criteria since explicit time integration is used. Therefore, a large computation time is required to analyze casting processes. In this study, the well known SOLA-VOF method has been modified implicitly to simulate the mold filling process. Solutions to example filling problems show that the proposed method is more efficient in computation time than the original SOLA -VOF method.

A Feasibility Study on the 3-Dimensional Flow of the Jet under the Static Electromagnetic Field

  • Cho I. S.
    • 한국전산유체공학회:학술대회논문집
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    • 한국전산유체공학회 2003년도 The Fifth Asian Computational Fluid Dynamics Conference
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    • pp.144-145
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    • 2003
  • A feasibility study on the alternating jet flow under the static electromagnetic field was carried out. When a fluid with electrical conductivity lies in the static electromagnetic field and moves electric current occurs in the fluid. Due to the electromagnetic field and the electric current, lorentz force generates in the fluid, which undergo the 'breaking' effect to the fluid. In order to simulate the complex fluid flow in the magnetic field, electromagnetic and fluid flow analysis need to be solved simultaneously. In the present study, a SOLA (SOLution Algorithm) scheme was used in order to calculate electromagnetic and fluid flow field. Jet flow without an electromagnetic field was compared with analytical solution in order to validate the flow analysis scheme. Effect of jet velocity on the flow pattern down the jet was investigated.

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