범용 디지털 신호처리기를 이용한 국악기 사운드 엔진 개발

강명수,조상진,권순덕,정의필,Kang, Myeong-Su,Cho, Sang-Jin,Kwon, Sun-Deok,Chong, Ui-Pil 한국음향학회 2009 韓國音響學會誌 Vol.28 No.3

본 논문에서는 TMS3320F2812 신호처리기를 이용하여 가야금과 태평소의 사운드 엔진을 구현하였다. Commuted Waveguide Synthesis (CWS) 기반의 가야금과 태평소 모델을 신호처리기에 탑재하고 악기 선택 버튼을 두어 해당 악기의 사운드 샘플을 매 일정 시간마다 합성하도록 하였다. 합성음은 SPI 통신을 이용하여 DAC로 전송되며 오디오 인터페이스를 거쳐 스피커를 통해 재생된다. 합성 모델의 지연 라인은 합성음의 피치를 조절하는데, 이 지연라인의 길이를 결정하기 위해 GPIO를 이용하여 한 샘플을 합성하는데 필요한 시간을 측정하였다. 가야금은 $28.6{\mu}s$, 태평소는 $21{\mu}s$가 소요되었다. 태평소와 가야금의 동시 발음수를 고려하였을 때 태평소는 동시 발음수 1을 가지므로 $21{\mu}s$, 가야금은 일반적으로 동시 발음수가 2이므로 $57.2{\mu}s$의 연산시간이 필요하다. 이는 실시간 연주가 충분히 가능한시간이다. 제안한 사운드 엔진의 경우, 인터럽트 서비스 루틴에서 각 사운드 샘플의 합성과 DAC로의 전송이 일어난다. 인터럽트 서비스 루틴은 시스템의 안정성을 보장하기 위해 타이머의 주기 매칭 이벤트를 이용하여 $60{\mu}s$마다 주기적으로 호출된다. 이와 같이 합성된 음을 녹음하여 원음과 스펙트럼으로 비교한 결과, 가야금은 원음과 매우 유사한 음을 합성할 수 있었고, 태평소는 '무(無), 황(黃), 태(太), 중(仲)' 음을 제외한 나머지 음에 대해서 태평소의 음색을 잘 표현하는 음을 합성 할 수 있었다. This paper describes a sound engine of Korean traditional instruments, which are the Gayageum and Taepyeongso, by using a TMS320F2812. The Gayageum and Taepyeongso models based on commuted waveguide synthesis (CWS) are required to synthesize each sound. There is an instrument selection button to choose one of instruments in the proposed sound engine, and thus a corresponding sound is produced by the relative model at every certain time. Every synthesized sound sample is transmitted to a DAC (TLV5638) using SPI communication, and it is played through a speaker via an audio interface. The length of the delay line determines a fundamental frequency of a desired sound. In order to determine the length of the delay line, it is needed that the time for synthesizing a sound sample should be checked by using a GPIO. It takes $28.6{\mu}s$ for the Gayageum and $21{\mu}s$ for the Taepyeongso, respectively. It happens that each sound sample is synthesized and transferred to the DAC in an interrupt service routine (ISR) of the proposed sound engine. A timer of the TMS320F2812 has four events for generating interrupts. In this paper, the interrupt is happened by using the period matching event of it, and the ISR is called whenever the interrupt happens, $60{\mu}s$. Compared to original sounds with their spectra, the results are good enough to represent timbres of instruments except 'Mu, Hwang, Tae, Joong' of the Taepyeongso. Moreover, only one sound is produced when playing the Taepyeongso and it takes $21{\mu}s$ for the real-time playing. In the case of the Gayageum, players usually use their two fingers (thumb and middle finger or thumb and index finger), so it takes $57.2{\mu}s$ for the real-time playing.

스펙트럼영역 빛간섭단층촬영기로 측정한 한국인 정상안의 황반부 용적

강명수,경성은,장무환,Myeong Su Kang,Sung Eun Kyung,Moo Hwan Chang 대한안과학회 2010 대한안과학회지 Vol.51 No.8

Purpose: To evaluate the mean macular volume in normal Korean eyes using spectral-domain optical coherence tomography. Methods: The present study consisted of 132 patients (212 eyes) with no ophthalmic evidence of retinopathy and who had a best corrected visual acuity of 1.0 or better. The total macular volume was measured using spectral-domain optical coherence tomography and was analyzed according to age group, sex, degree of refractive error and presence of systemic disease such as diabetes and hypertension. Results: The mean total macular volume of all subjects was 10.07 ± 0.45 mm3, with means of 10.13 ± 0.40 mm3, 10.05 ± 0.43 mm3 and 9.97 ± 0.58 mm3 measured for the respective A, B, and C age groups. There was a significant difference between male and female patients. In addition, there was a significant difference between diabetic patients in group C and normal subjects. However, there was no significant difference according to degree of refractive error. Conclusions: The measured value of mean macular volume in normal Korean eyes can be expected to provide a standard value for diagnosing retinal disease and the need for careful follow-up. J Korean Ophthalmol Soc 2010;51(8):1077-1083

안과 장애환자의 임상양상

강명수,경성은,Myeong Su Kang,Sung Eun Kyung 대한안과학회 2010 대한안과학회지 Vol.51 No.1

Purpose: To describe the characteristics of the disabled patients visiting the eye clinic in our institute. Methods: We carried out a retrospective analysis of 35 cases in our clinic from April 2004 to June 2008 using the McBride disability evaluation. We investigated the clinical features and the causes of disorders through visual acuity, visual field and ocular motility. Results: Thirty-three (94.3%) of the 35 patients had disabilities due to trauma; twelve (34.3%) of them were caused by traffic accidents, and 21 (60%) of them were due to blows or lacerations. Other causes of disability were glaucoma and retinal break (5.8%). Nine patients (25.7%) had abnormal findings in the visual field examination, and nine other patients (25.7%) had limitations in ocular motility. Twenty-eight patients (80%) had decreased visual acuity, and nine (25.7%) had multiple symptoms. Conclusions: Considering the contribution of disability estimation of visual field and ocular motility in McBride disability evaluations, we considered the importance of repetitive examinations and evaluations. When patients complained of unexplained decreased visual acuity with no anatomical abnormalities, multifocal ERG and multifocal VEP should be considered in order to distinguish it from malingering or functional visual loss. J Korean Ophthalmol Soc 2010;51(1):95-105

음질 열화를 줄이고 공격에 강인한 오디오 워터마킹 알고리듬

강명수,조상진,정의필,Kang, Myeong-Su,Cho, Sang-Jin,Chong, Ui-Pil 한국음향학회 2009 韓國音響學會誌 Vol.28 No.7

본 논문에서는 오디오 신호의 저작권 보호와 효과적인 음질 개선을 위한 새로운 워터마킹 알고리듬을 제안한다. 제안한 방법은 원 신호에 푸리에 변환을 하여 주파수 영역으로 변환하고 n개의 서브밴드로 균등 분할한다. 각 밴드별 에너지를 계산하여 에너지가 큰 것부터 k개를 선택하고 해당 밴드에서 p개의 주요 피크 성분을 검출하여 길이 m의 워터마크를 삽입한다. 워터마크된 오디오 신호를 청자에게 들려주었을 때 워터마크 삽입으로 인한 오디오 신호의 왜곡을 느끼지 못하였다. 또한, 제안한 방법은 Cox 방법만큼 MP3 압축, 잘라내기 (cropping),주파수 변환 (FFT), 반향 (echo)과 같은 워터마크 공격에 강인하였고 신호 대 잡음비 측면에서는 10 dB이상 우수함을 실험을 통해 확인할 수 있었다. This paper proposes a robust audio watermarking algorithm for copyright protection and improvement of sound quality after embedding a watermark into an original sound. The proposed method computes the FFT (fast Fourier transform) of the original sound signal and divides the spectrum into a subbands. Then, it is necessary to calculate the energy of each subband and sort n subbands in descending order corresponding to its power. After calculating the energy we choose k subbands in sorted order and find p peaks in each selected subbands, and then embed a length m watermark around the p peaks. When the listeners hear the watermarked sound, they do not recognize any distortions. Furthermore, the proposed method is robust as much as Cox's method to MP3 compression, cropping, FFT echo attacks. In addition to this, the experimental results show that the proposed method is generally 10 dB higher than Cox's method in SNR (signal-to-noise ratio) aspect.

Audio Segmentation and Classification Using Support Vector Machine and Fuzzy C-Means Clustering Techniques

강명수,김철홍,김종면,Nguyen, Ngoc,Kang, Myeong-Su,Kim, Cheol-Hong,Kim, Jong-Myon 한국정보처리학회 2012 정보처리학회논문지B Vol.19 No.1

최근 멀티미디어 정보가 급증함에 따라 콘텐츠 관리에 대한 요구도 함께 증가되고 있다. 이에 오디오 분할 및 분류는 멀티미디어 콘텐츠를 효과적으로 관리할 수 있는 대안이 될 수 있다. 따라서 본 논문에서는 동영상에서 취득한 오디오 신호를 분할하고, 분할된 오디오 신호를 음악, 음성, 배경 음악이 포함된 음성, 잡음이 포함된 음성, 묵음(silence)으로 분류하는 정확도가 높은 오디오 분할 및 분류 알고리즘을 제안한다. 제안하는 알고리즘은 오디오 분할을 위해 서포트 벡터 머신(support vector machine, SVM)을 이용하였다. 오디오 신호의 분류를 위해서는 분할된 오디오 신호의 특징을 추출하고 이를 퍼지 클러스터링 알고리즘(fuzzy c-means, FCM)의 입력으로 사용하여 각 계층으로 오디오 신호를 분류하였다. 제안하는 알고리즘의 평가는 분할과 분류에 대해 각각 그 성능을 평가하였으며, 분할 성능 평가는 정확도율(precesion rate)과 오차율(recall rate)을 이용하였으며, 분류 성능 평가는 정확성(classification accuracy)을 사용하였다. 또한 오디오 분할의 경우는 이진 분류기와 퍼지 클러스터링을 이용한 기존의 알고리즘과 그 성능을 비교하였다. 모의 실험 결과, 제안한 알고리즘의 분류 성능이 기존 알고리즘 보다 정확도율과 오차율 면에서 모두 우수하였다. The rapid increase of information imposes new demands of content management. The purpose of automatic audio segmentation and classification is to meet the rising need for efficient content management. With this reason, this paper proposes a high-accuracy algorithm that segments audio signals and classifies them into different classes such as speech, music, silence, and environment sounds. The proposed algorithm utilizes support vector machine (SVM) to detect audio-cuts, which are boundaries between different kinds of sounds using the parameter sequence. We then extract feature vectors that are composed of statistical data and they are used as an input of fuzzy c-means (FCM) classifier to partition audio-segments into different classes. To evaluate segmentation and classification performance of the proposed SVM-FCM based algorithm, we consider precision and recall rates for segmentation and classification accuracy for classification. Furthermore, we compare the proposed algorithm with other methods including binary and FCM classifiers in terms of segmentation performance. Experimental results show that the proposed algorithm outperforms other methods in both precision and recall rates.

최신판례분석 : 직무발명에 있어서의 국제재판관할 및 준거법 - 대법원ㅤ2015. 1. 15.ㅤ선고ㅤ2012다4763ㅤ판결 -

강명수1 ( Kang Myung-soo ) 법조협회 2016 法曹 Vol.65 No.9

직무발명은 사용자와 종업원 사이의 권리관계이면서 통상실시권 설정이나 권리 승계에 대해 법에서 규정을 두고 있는데, 외국에서의 특허받을 권리도 승계 대상에 포함 되는지 또는 종업원이 외국에서 특허권을 설정등록받는 경우 사용자가 등록국에서도 통상실시권을 갖는지에 대해서는 아무런 규정이 없다. 속지주의 원칙상 외국에서의 권리관계에 대해서는 등록국의 법에 따라야 하겠지만 직무발명에 관한 법률관계를 통일적으로 취급할 필요성을 고려해 볼 때 직무발명이 완성된 국가법에 따를 필요성도 부인할 수 없다. 대상 판결은 국내의 직무발명을 종업원이 외국에서 출원하여 등록받는 경우 사용자가 등록국에서도 통상실시권을 갖는지의 문제와 관련하여 국제사법 제2조에 따라 당사자 및 분쟁이 된 사안은 대한민국과 실질적인 관련성이 있어 대한민국 법원이 국제재판관할권을 가진다고 판시하였다. 또한 이에 적용될 준거법은 분쟁 발생의 기초가 된 근로계약에 관한 준거법으로서 국제사법 제28조 제1항, 제2항 등에 따라 정하여지는 법률로서 직무발명 완성 당시의 특허법이라고 하면서 직무발명에 기초하여 외국에서 특허권을 등록받는 경우에도 사용자는 우리나라 법에 따라 통상실시권을 갖는다는 점을 분명히 하였다. 이와 같이 직무발명에 관한 섭외적 법률관계에서의 국제재판관할 및 준거법 결정 기준을 제시한 점에서 중요한 의의가 있고, 또한 외국에서의 특허권에 대해서도 사용자가 통상실시권을 가진다는 점도 분명히 하였는데 다만 이 부분 판단에 대해서는 속지주의에 따른 법 적용 한계의 문제와 어떻게 조화로운 해석을 해 나갈 것인지의 문제를 남긴 것으로 볼 것이다. Work-for-hire is a legal relationship between the employer and the employee for which the grant of non-exclusive licenses and the succession of rights is regulated by law. However, there is no law on whether the rights to obtain a patent overseas is also included in a succession or whether employers have a right to non-exclusive license in a foreign country if their employee was granted a patent in that foreign country. According to the territorial principle, the legal relationships in a foreign country should follow the respective legal system in that particular foreign country but when considering the necessity to approach legal relations on work-for-hire in an integrated manner, the need to observe the laws in which the act of work-for-hire was completed is also undeniable. The judgment in question ruled that the Republic of Korea had international jurisdiction over a case in which an employee registered a patent overseas and there was a dispute on whether the employer had rights to non-exclusive use in that foreign country based on Article 2 of the Private International Act as the case itself and parties to the dispute had substantial relevance to the Republic of Korea. Moreover, the judgment ruled that the governing law for the dispute should be the Korean Patent Act at the time of the completion of the employee invention, in accordance with Article 28, Paragraphs 1 and 2 of the Private International Act. The judgment went on to make it clear that when an employee registers a patent overseas based on an invention related to one`s duties, then the employer also has rights to non-exclusive use in that country in accordance with the relevant Korean law. This ruling is significant as it has presented standards on international jurisdiction and governing laws for international legal issues arising from employee invention disputes. It has also clarified that the employer has a right to non-exclusive use overseas for work-for-hire registered overseas. However, there remains the problem on how to harmonize such legal interpretation with the realistic limits in applying them arising from territorial principle grounds.

현악기의 물리적 모델링을 위한 최적의 멀티코어 프로세서 아키텍처 탐색

강명수,최지원,김용민,김종면,Kang, Myeong-Su,Choi, Ji-Won,Kim, Yong-Min,Kim, Jong-Myon 한국음향학회 2011 韓國音響學會誌 Vol.30 No.5

물리적 모델링 기반 음 합성 알고리즘은 음 합성 시 많은 연산량을 요구하며 이는 실시간 음 합성을 저해한다. 이러한 문제를 해결하기 위해 본 논문에서는 물리적 모델링 기반 현악기 사운드 엔진을 멀티코어 프로세서에 구현하고, 사운드 엔진을 위한 최적의 멀티코어 프로세서 구조를 제안한다. 대상 현악기의 단위음을 합성하기 위해 각 프로세싱 엘리먼트 (processing element, PE)당 합성하는 샘플 (sample-per-processing element, SPE) 수를 변화시키는 실험을 통해 시스템의 성능 (system performance), 시스템 면적 효율 (area efficiency), 에너지 효율 (energy efficiency)을 각각 측정하고, 측정된 결과를 바탕으로 최적의 멀티코어 프로세서 구조를 선택하였다. 모의실험 결과, 어쿠스틱 기타는 SPE가 5,513과 2,756일 때 가장 높은 시스템 면적 효율과 에너지 효율을 보였으며, 클래식 기타는 SPE가 22,050과 5,513일 때 시스템 면적 효율과 에너지 효율이 가장 높았다. 또한 이를 이용하여 44.1 kHz의 샘플링율을 갖도록 대상 악기의 단위음을 합성한 결과 원음과 스펙트럼에서 매우 유사함을 확인할 수 있었고, 울산대학교 대학원생 및 교수 10명을 대상으로 실시한 MUSHRA 주관 청취 테스트에서도 좋은 결과를 얻었다. Physics-based sound synthesis usually requires high computational costs and this results in a restriction of its use in real-time applications. This motivates us to implement the sound synthesis algorithm of plucked-string instruments using multi-core processor architectures and determine the optimal processing element (PE) configuration for the target instruments. To determine the optimal PE configuration, we evaluate the impacts of a sample-per-processing element (SPE) ratio that is defined as the amount of sample data directly mapped to each PE on system performance and both area and energy efficiencies using architectural and workload simulations. For the acoustic guitar, the highest area and energy efficiencies are achieved at a SPE ratio of 5,513 and 2,756, respectively, for the synthesis of musical sounds sampled at 44.1 kHz. In the case of the classical guitar, the maximum area and energy efficiencies are achieved at a SPE ratio of 22,050 and 5,513, respectively. In addition, the synthetic sounds were very similar to original sounds in their spectra. Furthermore, we conducted MUSHRA subjective listening test with ten subjects including nine graduate students and one professor from the University of Ulsan, and the evaluation of the synthetic sounds was excellent.

소형 위성 카메라의 영상안정화를 위한 초점면부 보정장치의 제어

강명수,황재혁,배재성,Kang, Myoungsoo,Hwang, Jaihyuk,Bae, Jaesung 항공우주시스템공학회 2016 항공우주시스템공학회지 Vol.10 No.1

In this paper, position control of focal plane compensation device using piezoelectric actuator is conducted. The forcal plane compensation device installed on earth observation satellite camera compensates micro-vibration from reaction wheels. In this study, four experimental models of the open-loop compensation device are derived using MATLAB system identification toolbox in the input range of 0~50Hz. Subsequently, the PID controller for each model is designed and the performance test of each controller is conducted through MATLAB/Simulink. According to frequency response analysis of the closed-loop compensation device system, the PID controller designed for 38~50Hz input range has enough tracking performance for the whole 0~50Hz input range. The maximum output error is about $1{\mu}m$ for the input range. The simulation results has been verified by the experimental method.

Biochemical Studies on Ginseng(III) Effect of Dietary Ginseng on the Hepatic Vitamin A Content of Ethanol Treated Rats

강명수,조용호,신상주,Soo-Kang, Byung,Cho, Yong-Ho,Shinn, Sang-Joou 생화학분자생물학회 1974 한국생화학회지 Vol.7 No.2

전보의 시험 중 ethanol의 장기 투여가 간 가능의 저하를 초래한 결과 간장의 비타민 A 함량에 영향을 미칠 것에 착안하게 되었다. 본 실험에서는 실험 초기 평균체중이 110g 인 흰쥐를 6군으로 나누어서 각기 저단백의 기본식이와 1%의 건삼 또는 고단백 식이 및 1%의 인삼을 급여하고 4주간 매일 또는 정기적으로 일정한 양의 ethanol을 복강주사로 투여하였다. 그 후 쥐의 간장을 적출하여 비타민 함량을 측정하였던 바 인삼의 투여나 고단백식이의 투여가 술로 인한 간장 비타민 A 함량 감소에 대하여 어떠한 보호착용도 나타내지 않음이 밝혀 졌다. In the course of our previous trial it came to our mind that a chronical administration of ethanol to rats might influence hepatic vitamin A content as a result of impaired liver function. Six groups of albino rats weighing on the average 110 grams each at the commencement of assay were fed with either basal diet of low protein content, basal diet plus 1 percent of dried ginseng or high protein diet plus 1 percent of dried ginseng and administered with ethanol either chronically or occasionally for a period of 4 weeks. Upon the photometric determination it was found that neither ginseng treatment nor high protein diet did influence hepatic content of vitamin A to any significant degree.

물리적 모델링 합성법에 기반을 둔 줄 없는 기타 구현

강명수,조상진,정의필,Kang, Myeong-Su,Cho, Sang-Jin,Chong, Ui-Pil 한국음향학회 2009 韓國音響學會誌 Vol.28 No.2

This paper describes the non-stringed guitar composed of laser strings, frets, sound synthesis algorithm and a processor. The laser strings that can depict stroke and playing arpeggios comprise laser modules and photo diodes. Frets are implemented by voltage divider. The guitar body does not need to implement physically because commuted waveguide synthesis is used. The proposed frets enable; players to represent all of chords by the chord glove as well as guitar solo. Sliding, hammering-on and pulling-off sounds are synthesized by using parameters from the voltage divider. Because the pitch shifting corresponds to the time-varying propagation speed in the digital waveguide model, the proposed model can synthesize vibrato as well. After transformation of signals from the laser strings and frets into parameters for synthesis algorithm, the digital signal processor, TMS320F2812, performs the real-time synthesis algorithm and communicates with the DAC. The demonstration movieclip available via the Internet shows one to play a song, 'Arirang', synthesized by proposed algorithm and interfaces in real-time. Consequently, we can conclude that the proposed synthesis algorithm is efficient in guitar solo and there is no problem to play the non-stringed guitar in real-time. 본 논문에서 제안한 줄 없는 기타는 크게 레이저 현과 프렛, 음 합성 알고리듬과 프로세서로 구성된다. 레이저 현은 레이저 모듈과 포토다이오드를 이용하여 스트로크와 아르페지오를 표현할 수 있도록 하였고, 프렛은 전압 분배기를 이용하여 구현하였다. 몸통은 물리적 모델링 합성법을 이용하였기 때문에 줄 없는 기차에는 울림통의 역학을 하는 물리적인 몸통이 없다. 제안한 기타의 프렛은 실제 프렛을 동일하게 표현할 수 있어 기존의 코드 글러브를 이용한 로드 표현뿐 아니라 실제 기타와 같은 솔로 연주도 가능하다. 해머링 온, 풀링 오프, 슬라이딩과 같이 프렛 변화가 있는 연주음은 전압 분배기로부터 받은 프렛의 정보를 파라미터로 사용하여 합성한다. 연구법에 따른 음의 피치 변화는 디지털 도파관 모델에서 파동의 전파 속도 변화로 표현하였다. 이 합성 모델은 동일 프렛에서 현의 장력을 변화시켜 연주하는 비브라토 음도 합성 할 수 있다. 레이저 현과 프렛으로부터 받아들인 정보를 합성 알고리듬의 파라미터로 변환하여 기타 음을 생성하고 이를 실시간으로 출력할 수 있도록 TMS320F2812를 사용하였다. 웹에 공개한 동영상에는 제안한 알고리듬과 인터페이스를 이용하여 실시간으로 합성한 '아리랑' 연주를 볼 수 있다. 제안한 알고리듬이 피치 변화를 표현하는 기타 솔로 연주법에 효과적이고 줄 없는 기타로 실시간 연주가 가능함을 확인할 수 있다.