• 방송공학회논문지
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• 제16권5호
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• pp.714-721
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• 2011

MPEG 오디오에서는 오디오 신호의 효율적인 압축을 위해서 마스킹 효과, spectral band replication을 이용한 고주파 성분 합성, parametric stereo를 이용한 채널 확장 등의 기술을 이용하고 있다. 본 논문에서는 이 중 최신 기술에 해당하는 채널 확장 기술에 대해서 소개한다. 또한, MPEG 오디오 코덱 중 이 기술을 이용하는 HE-AAC v.2, MPEG Surround, Spatial Audio Object Coding(SAOC), Unified Speech and Audio Coding (USAC)에 대해 기술 소개 및 방송의 적용 예를 기술한다.

• 대한전자공학회논문지SP
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• 제47권5호
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• pp.74-80
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• 2010

음성 및 오디오 코덱은 각 신호의 특성 및 응용 분야가 다르기 때문에 오랜 기간 동안 각기 다른 부호화 방법을 기반으로 개발되고 발전되어 왔다. 최근 방송 및 통신 시스템이 융합되는 흐름에 발맞추어 3GPP 및 ISO/IEC MPEG 등의 표준화 기관에서는 두 신호를 하나의 통합 코덱을 이용하여 압축 전송하기 위한 노력을 지속해 왔다. 그 일환으로 MPEG에서는 그 간의 표준화된 기술들을 통합하고, 다양한 주관적 음질 평가 결과를 기반으로 USAC (Unified speech and audio coding)이라고 불리는 코덱의 표준화를 진행 중이다. 그러나 USAC RM (Reference model) 소프트웨어의 구조적인 복잡성, 사용되지 않는 수많은 모듈로 인한 용량의 비대함, 그리고 부호화기의 열악한 성능 등으로 인하여 기존 RM을 개선하고자 하는 필요성이 지속적으로 제기되었다. 본 논문에서는 USAC에 포함된 주요 기술을 설명하고, 이러한 문제를 최소화하기 위해 오픈 소스 기반으로 새롭게 설계된 RM 소프트웨어를 제안한다. 이는 2010년 4월 MPEG 회의에서 발표되었으며, 6월 모든 참여 기관을 위해 소스코드가 공개되었다.

• ETRI Journal
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• 제39권3호
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• pp.310-318
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• 2017

Unified speech and audio coding (USAC) is one of the latest coding technologies. It is based on a switchable coding structure, and has demonstrated the highest levels of performance for both speech and music contents. In this paper, we propose an extended version of USAC with a single-mode of operation-which does not require a switching system-by extending the linear prediction-coding mode. The main concept of this extension is the adoption of the advantages of frequency-domain coding schemes, such as windowing and transition control. Subjective test results indicate that the proposed scheme covers speech, music, and mixed streams with adequate levels of performance. The obtained quality levels are comparable with those of USAC.

• 전자공학회논문지
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• 제50권1호
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• pp.86-96
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• 2013

통합 음성/오디오 부호화기 (Unified Speech and Audio Coding, USAC)는 2011년 MPEG에서 FDIS (Final Draft International Standard)를 승인받은 최고 성능의 통합 음성/오디오 부호화기이다. 전통적으로 MPEG에서는 복호화기 기술만 표준화하므로 인코더 기술에 대한 고찰이 쉽지 않을 뿐 아니라, 예제로 공개하는 인코더 (Reference Model, RM)의 경우에도 기본 아이디어만을 포함하고 있기 때문에 이를 사용할 경우 성능 저하가 매우 심각하다. 성능 열화는 매우 심각하다. 이러한 문제를 최소화하기 위해 오픈 소스 기반으로 진행되고 있는 프로젝트 JAME에서는 USAC에 적용된 핵심 인코더 기술의 성능을 최대화 할 수 있는 방법을 제안하고 있다. 본 논문에서는 입력 신호에 따라 두 코더가 선택적으로 동작되게 하는 신호 분류기와 심리 음향 모델을 기반으로 하는 주파수 부호화 기술, 그리고 전이 윈도우 기술 등의 주요 인코더 기술들에 대하여 소개한다. 또한 FDIS를 위한 verification test 결과와 Common Encoder의 성능 평가를 덧붙인다.

• 대한전자공학회:학술대회논문집
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• 대한전자공학회 2008년도 하계종합학술대회
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• pp.49-52
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• 2008

This paper briefly introduces the current status of MPEG Audio Subgroup activities for standardizing a new audio coding technologies. Currently MPEG Audio Subgroup focused on spatial audio coding tools for compressing multiple audio objects and unified coding tools for presenting the consistence performance on speech and audio signal at the same time. Also a new MAF (MPEG Application Format) for interactive music was introduced at the 84th MPEG meeting.

• 방송공학회논문지
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• 제21권3호
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• pp.369-379
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• 2016

본 논문에서는 음성/음악 통합 압축 기술(USAC)에 적용된 공간 오디오 부호화 기법인 MPEG 서라운드에서 채널 간 위상차(IPD) 파라미터를 효과적으로 생략하는 기법에 대해 다룬다. 기존의 방법에서는 파라미터 밴드의 IPD 파라미터가 모두 작은 경우에도 전체를 처리하여 전송한다. 이러한 경우 생략을 통해 비트 효율을 향상시킬 수 있다. IPD 파라미터의 심리음향적 민감도를 고려하여 청취 환경에서 인지하지 못하는 문턱 값을 추정하고, 문턱 값 아래의 위상차를 발생시키는 IPD 파라미터는 0으로 설정하고 전송하지 않는다. 제안하는 채널 간 위상차 파라미터 생략 기법을 적용하면 기존에 비해 38% 정도의 위상 파라미터 절감 효과를 얻을 수 있고, MUSHRA 청취 실험을 통해 복호화된 오디오의 음질 하락이 없음을 보인다.

• 한국방송∙미디어공학회:학술대회논문집
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• 한국방송공학회 2012년도 하계학술대회
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• pp.260-261
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• 2012

본 논문에서는 Unified Speech and Audio Coding (USAC)에 적용된 Noise Filling의 부호화 과정에서 음질 왜곡 정도에 따라 Noise level을 설정하는 방법을 제안한다. USAC는 Moving Picture Experts Group (MPEG)에서 표준화한 최신의 음성/오디오 통합 코덱으로 현존하는 코덱 중에 최고의 성능을 가지고 있다. 하지만, 복호화기 기술만 표준화하여, 인코더를 설계하는 방법에 따라 음질의 차이가 존재한다 현재 오픈 소스 기반으로 진행되고 있는 프로젝트 JAME에서는 이러한 음질 차이를 극복하고, USAC에 적용된 핵섬 인코더 기술의 성능을 최대화 할 수 있는 여러 가지 방법을 포함하고 있다. 그 중 Noise Filling은 저 전송률 부호화 과정에서 양자화 되지 않는 스펙트럼에 대하여 일정한 noise level을 넣어 인지적으로 음질을 향상시키는 방법이다. 제안된 Noise Filling 부호화 방법은 현재 프레임의 음질 왜곡 정도를 반영하여, noise-like 신호 성분을 더욱 정교하게 부호화 할 수 있게 하였다.

• 한국정보전자통신기술학회논문지
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• 제16권5호
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• pp.239-246
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• 2023

본 논문에서는 오디오 부호화기를 위한 스펙트럼 변화 파라미터와 Mel Frequency Cepstral Coefficients(MFCC) 파라미터를 이용하여 음성과 음악 신호를 분류하는 개루프 방식의 알고리즘을 제안한다. 반응성을 높이기 위해 단구간 특징 파라미터로 MFCC를 사용하고 정확도를 높이기 위해 장구간 특징 파라미터로 스펙트럼 변화를 사용하였다. 전체적인 음성/음악 신호 분류 결정은 단구간 분류와 장구간 분류를 결합하여 이루어진다. 패턴인식을 위해 Gaussian Mixed Model(GMM)을 사용하였고, Expectation Maximization(EM) 알고리즘을 사용하여 최적의 GMM 파라미터를 추출하였다. 제안된 장단구간 결합 음성/음악 신호 분류 방법은 다양한 오디오 음원에서 평균적으로 1.5% 분류 오류율을 보였고 단구간 단독 분류 방법 보다 0.9%, 장구간 단독 분류 방법보다 0.6%의 분류 오류율의 성능 개선을 이룰 수 있었다. 제안된 장단구간 결합 음성/음악 신호 분류 방법은 USAC 오디오 분류 방법보다 타악기 음악 신호에서 9.1% 분류 오류율, 음성신호에서 5.8% 분류 오류율의 성능 개선을 이룰 수 있었다.

• ETRI Journal
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• 제34권3호
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• pp.474-477
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• 2012

The MPEG-D unified speech and audio coding (USAC) standardization process was initiated by MPEG to develop an audio codec that is able to provide consistent quality for mixed speech and music contents. The current USAC reference model structure consists of frequency domain (FD) and linear prediction domain (LPD) core modules and is controlled using a signal classifier tool. In this letter, we propose an LPD single-mode USAC structure using an adaptive widowing-based transform-coded excitation module. We tested our system using official test items for all mono-evaluation modes. The results of the experiment show that the objective and subjective performances of the proposed single-mode USAC system are better than those of the FD/LPD dual-mode USAC system.

• 방송과미디어
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• 제16권4호
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• pp.59-71
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• 2011

오디오와 음성 압축 기술적 근간은 서로 다르지만, 최근의 모바일 멀티미디어 기기 시장의 컨버전스 현상에 따라 압축하고자 하는 신호가 혼용되고 있으며, 비슷한 목표 전송률과 음질로 수렴하고 있다. 현재는 동일 기기에서 서로 다른 압축 기술을 적용하고 있으나, 음성과 음악이 동시에 서비스 되는 멀티미디어 기기에서는 단일 압축 방식으로 처리하고자 하는 이슈가 부각되고 있다. 특히, 스마트 폰 및 음악 콘텐츠 포탈 서비스의 대중화를 고려할 때, 음성 및 음악 신호 모두를 효율적으로 압축하는 음악 및 음성 신호의 융합 압축 기술이 더욱 필요해 보인다. 본 고에서는 MPEG 오디오 그룹에서 가장 최근 진행한 Unified Speech and Audio Coding(USAC)의 탄생 배경 및 표준화 현황을 소개한다. USAC는 64kbps 이하에서 기술적으로 최고 성능을 지닌 AMR-WB+ 및 HE-AAC v2보다도 우월한 음질을 보이며, 높은 비트율에서도 동등한 음질을 보장한다. 이런 우수한 음질에 기여한 USAC의 스위칭 구조와 더불어 기술적으로 향상된 주요 모듈인 파라미터 기반 스테레오 및 고주파 압축, 그리고 엔트로피 코딩 방식에 대해서 살펴 본다. 향후, 다양한 오디오 신호를 효율적으로 압축하는 USAC는 디지털 라디오, 모바일 TV, 그리고 오디오 북과 같은 사용자 시나리오에서 사용될 확률이 높아 보인다. 또한, USAC는 배경 잡음이나 배경 음악이 있는 경우에도 성능이 우수하기 때문에 YouTube 및 podcast 등과 같이 사용자가 콘텐츠를 생성할 때도 유용하게 사용 될 수 있다.