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논문 상세정보

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파라메트릭 스테레오 오디오 부호화를 위한 향상된 위상 합성 기법

Improved Phase Synthesis for Parametric Stereo Audio Coding

Journal of the Institute of Electronics Engineers of Korea = 전자공학회논문지 v.50 no.12 , 2013년, pp.184 - 190  
현동일 (연세대학교 전기전자공학과 ) ;  박영철 ( 연세대학교 컴퓨터정보통신공학부 ) ;  윤대희 ( 연세대학교 전기전자공학과)
초록

파라메트릭 스테레오 오디오 부호화는 공간 오디오 기법 중 스테레오에 특화된 부호화 기법이다. 본 논문에서는 기존의 파라메트릭 스테레오 기법에서 채널간 위상차 합성시 발생하는 문제점을 분석하였다. 기존의 업믹스 행렬에서는 채널간 위상차를 다운믹스 신호뿐만 아니라 잔향신호에도 합성하고 이로 인하여 반위상 관계를 위반한다. 채널간 상관도가 낮을 때, 잔향 성분에 대한 채널간 위상차 합성으로 인하여 발생하는 음질열화를 분석하였다. 이러한 문제점들을 해결하기 위하여 신호 모델을 만족할 수 있도록 주요 성분에만 채널간 위상차를 합성하는 업믹스 행렬을 제안하였다. 주관적 음질 평가를 통하여 제안된 업믹스 행렬의 성능을 검증하였다.

Abstract

Parametric stereo(PS) audio coding is a specific version of spatial audio coding. In this paper, the problem due to the conventional synthesis of phase differences. In the conventional upmix matrix, phase differences are synthesized not only on downmix signal but also ambient signal, which violates the assumption that the ambient signals are anti-phased. Deterioration due to the phase synthesis is analyzed, especially, for low interchannel correlation. To solve this problem, new upmix matrix is proposed, which synthesizes phase differences only on downmix signal. The performance of the proposed upmix matrix is verified by the subjective listening tests.

주제어

#파라메트릭 스테레오   #위상 합성   #반위상  

본문요약 

* AI 자동 식별 결과로 적합하지 않은 문장이 있을 수 있으니, 이용에 유의하시기 바랍니다.

문제 정의
  • 본 논문에서는 PS에서 가정하는 신호모델을 만족하기 위하여 주요성분만을 위한 위상차 합성방법을 제안 하였다.

    본 논문에서는 PS에서 가정하는 신호모델을 만족하기 위하여 주요성분만을 위한 위상차 합성방법을 제안 하였다. 제안된 방법의 성능을 검증하기 위하여 파라미터 측면에서의 객관적 성능을 비교하였으며 최종적으로 주관적 음질 평가를 통하여 제안된 방법의 성능을 검증 하였다.

  • 본 논문에서는 앞 절에서 언급된 문제점들을 해결하기 위하여 식(6)과 같이 주요성분에만 위상을 합성하는 업믹스 행렬을 제안한다.

    본 논문에서는 앞 절에서 언급된 문제점들을 해결하기 위하여 식(6)과 같이 주요성분에만 위상을 합성하는 업믹스 행렬을 제안한다.

  • 본 논문에서는 파라메트릭 스테레오 오디오 부호화 에서 채널간 위상차를 합성할 때 발생할 수 있는 문제점을 분석하였다.

    본 논문에서는 파라메트릭 스테레오 오디오 부호화 에서 채널간 위상차를 합성할 때 발생할 수 있는 문제점을 분석하였다. 전제된 신호 모델에서는 각 채널에 합성되는 잔향성분의 위상이 반위상을 가진다.

  • 이 장에서는 기존의 업믹스 행렬에서 잔향성분에 대한 위상 합성으로 인하여 발생하는 문제점을 분석하고 이를 해결하기 위하여 주요성분에만 위상을 합성하는 업믹스 행렬을 제안하였다.

    이 장에서는 기존의 업믹스 행렬에서 잔향성분에 대한 위상 합성으로 인하여 발생하는 문제점을 분석하고 이를 해결하기 위하여 주요성분에만 위상을 합성하는 업믹스 행렬을 제안하였다.

가설 설정
  • PS에서 가정 하는 신호모델은 각 채널에 반위상 형태의 잔향성분이 섞여있다고 가정한다.

    하지만 이 때 각 채널에는 비상관기를 통해 얻은 잔향성분이 포함되어 있다. PS에서 가정 하는 신호모델은 각 채널에 반위상 형태의 잔향성분이 섞여있다고 가정한다. 따라서 잔향성분에 대한 위상차 적용은 원래의 신호모델을 위반하며 이러한 잔향성분에 대한 위상차 적용은 음질을 열화시킬 수 있다.

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질의응답 

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핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
파라메트릭 스테레오 오디오 부호화
파라메트릭 스테레오 오디오 부호화란?
공간 오디오 기법 중 스테레오에 특화된 부호화 기법

파라메트릭 스테레오 오디오 부호화는 공간 오디오 기법 중 스테레오에 특화된 부호화 기법이다. 본 논문에서는 기존의 파라메트릭 스테레오 기법에서 채널간 위상차 합성시 발생하는 문제점을 분석하였다.

기존의 업믹스 행렬
기존의 업믹스 행렬이 위상을 주요성분만이 아니라 잔향성분에도 합성함에 따라 나타난 문제점은?
이와 같은 위상합성은 출력 신호 내에 포함되는 잔향성분들이 반위상 관계를 벗어나 동위상에 가까워지는 것을 야기한다.

식(3)에서 나타난 것처럼 기존의 업믹스 행렬에서는 위상을 주요성분뿐만 아니라 잔향성분에도 합성한다. 그러나 이와 같은 위상합성은 출력 신호 내에 포함되는 잔향성분들이 반위상 관계를 벗어나 동위상에 가까워지는 것을 야기한다. 이는 식(1)이 나타내는 PS에서 사용하고 있는 신호모델을 위반하게 된다.

양이단서부호화
양이단서부호화는 어떤 공간 파라미터를 이용하는가?
채널간 레벨차(ICLD: inter-channel level difference), 채널간 시간차(ICTD: inter-channel time difference), 채널간 상관도(ICC: inter-channel correlation)

양이단서부호화(BCC: binaural cue coding)는 SAC 기술을 구성하는 기본 기술이며 채널간 레벨차(ICLD: inter-channel level difference), 채널간 시간차(ICTD: inter-channel time difference), 채널간 상관도(ICC: inter-channel correlation)의 세 가지의 공간 파라미터를 이용한다. ICLD와 ICTD는 음원의 방향과 연관된 파라미터이며 ICC는 음원의 폭과 연관된 파라미터이다[3].

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저자의 다른 논문

현동일(5) 박영철(87) 윤대희(147)

참고문헌 (15)

  1. 1. J. Breebaart, S. van de Par, A. Kohlrausch and E. Schuijers, "Parametric Coding of Stereo Audio" EURASIP J. Appl. Signal Process., vol 9, pp. 1305-1322, 2004. 
  2. 2. J. Breebaart, G. Hotho, J. Koppens, E. Schuijers, W. Oomen, and S. van de Par, "Background, Concept and Architecture for the Recent MPEG Suround Standard on Multichannel Audio Compression" J. Audio Eng. Soc. vol 55, pp. 331-351, 2007. 
  3. 3. C. Faller and F. Baumgarte, "Binaural Cue Coding-Part II: Schemes and applications," IEEE Trans. on Speech and Audio Proc., vol. 11, no. 6, Nov. 2003. 
  4. 4. 3rd Generation Partnership Project (3GPP), "Enhanced aacPlus general audio codec: Encoder specification parametric stereo part," 3GPP TS 26 series Rel. 9 (2009). 
  5. 5. M. Wolters, K. Kjorling, D. Homm, and H. Purnhagen, "A closer look into MPEG-4 high efficiency AAC," in Proc. 115th AES Convention, New York, NY, USA, October 2003, preprint 5871. 
  6. 6. Study on ISO/IEC 23003-3:201x/DIS, Information technology-MPEG audio technologies-Part 3: Unified speech and audio coding, N12013 (2011). 
  7. 7. J. Kim, E. Oh, & Julien Robilliard, "Enhanced stereo coding with phase parameters for MPEG Unified Speech and Audio Coding," in Proc. 127th AES Convention, New York, NY, USA, Oct. 2009, preprint 7875. 
  8. 8. D. Hyun et al., "Robust Interchannel Correlation (ICC) Estimation Using Constant Interchannel Time Difference (ICTD) Compensation," in Proc. 127th AES Convention, New York, NY, USA, Oct, 2009, preprint 7934. 
  9. 9. M. Kim, E. Oh, & H. Shim, "Stereo audio coding improved by phase parameters," in Proc. 129th AES Convention, New York, NY, USA, Nov. 2010, preprint 8289. 
  10. 10. E. Oh and M. Kim, "Enhanced stereo algorithms in the unified speech and audio coding," in Proc. AES 43rd Int. Conf., Pohang, Korea, Sep. 2011. 
  11. 11. D. Hyun et al., "Enhanced Interchannel Correlation (ICC) Synthesis for Spatial Audio Coding," in Proc. AES 43rd Int. Conf., Pohang, Korea, Sep. 2011. 
  12. 12. J. Lapierre and Roch Lefebvre, "On Improving Parametric Stereo Audio Coding", in Proc. 120th AES Convention, Paris, France, 2006, May 2009, preprint 7875. 
  13. 13. R. Dressler, "Dolby surround pro logic II decoder principles of operation," Tech. Rep. S00/13238, Dolby Laboratories Inc., 1988, available at http://www.dolby.com 
  14. 14. H. Purnhagen: "Low Complexity Parametric Stereo Coding in MPEG-4," 7th International Conference on Audio Effects (DAFX-04), Naples, Italy, October 2004. 
  15. 15. ITU-R BS.1534-1, "Method for the Subjective Assessment of Intermediate Sound Quality (MUSHRA)," International Telecommunications Union, Geneva, Switzerland. 

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