오디오 업믹스를 위한 효율적인 주성분-주변성분 분리 알고리즘

백용현,전세운,이석필,박영철,Baek, Yong-Hyun,Jeon, Se-Woon,Lee, Seok-Pil,Park, Young-Cheol 한국방송∙미디어공학회 2012 방송공학회논문지 Vol.17 No.6

스테레오 업믹스(Upmix)에서 음원을 주성분(Primary)과 주변성분(Ambient)으로 분리하는 것은 주된 전처리 과정이며 주성분 분석법(Principal Component Analysis - PCA)을 이용한 연구가 진행되고 있다. 그러나 주성분 분석법은 분리 성능이 스테레오 음원이 가지는 주성분과 주변성분의 파워비(Primary Ambient Power Ratio - PAR Ratio) 및 주성분의 패닝 각도에 영향을 받는 다는 단점이 있다. 이전 연구에 따르면 PAR에 따른 단점을 극복하기 위한 변형된 주성분 분석법(Modified PCA) 방법이 제안되었으나 여전히 패닝 각도에 대한 단점은 극복하지 못하였다. 본 논문에서는 PAR 및 패닝 각도에 영향을 받지 않는 새로운 주성분 분석법 기반의 알고리즘을 제안하였다. 제안된 알고리즘은 스테레오 음원의 파워를 보존하는 기준을 두고 고유치의 비를 이용한 적절한 스케일 값을 통해 문제를 해결하였다. 제안된 알고리즘은 실험결과 PAR 및 주성분의 패닝 각도에 영향을 받지 않고 정확한 분리 성능을 보여줌을 확인하였다. Decomposition of a stereo signal into the primary and ambient components is a key step to the stereo upmix and it is often based on the principal component analysis (PCA). However, major shortcoming of the PCA-based method is that accuracy of the decomposed components is dependent on both the primary-to-ambient power ratio (PAR) and the panning angle. Previously, a modified PCA was suggested to solve the PAR-dependent problem. However, its performance is still dependent on the panning angle of the primary signal. In this paper, we proposed a new PCA-based primary-ambient decomposition algorithm whose performance is not affected by the PAR as well as the panning angle. The proposed algorithm finds scale factors based on a criterion that is set to preserve the powers of the mixed components, so that the original primary and ambient powers are correctly retrieved. Simulation results are presented to show the effectiveness of the proposed algorithm.

SF. 가스중에서의 전리성장에 관한 연구

백용현(Yong-Hyun Park),정주영(Joo-Young Jeong),전덕규(Duk-Kyou Jeon) 대한전기학회 1988 대한전기학회 학술대회 논문집 Vol.1988 No.7

위상 정렬을 이용한 주성분 분석법의 강인한 스테레오 음원 분리 성능 유지 기법

백용현(Yong-Hyun Baek),현동일(Dong-il Hyun),박영철(Young-Cheol Park) 한국방송·미디어공학회 2014 방송공학회논문지 Vol.19 No.1

스테레오 패닝 음원을 위한 음원 분리 알고리즘

백용현(Baek, Yong-Hyun),박영철(Park, Young-Cheol) 한국정보전자통신기술학회 2011 한국정보전자통신기술학회논문지 Vol.4 No.2

본 논문에서는 패닝 기법을 이용하여 믹싱된 스테레오 음원에서 음원을 분리하는 방법에 대하여 고찰한다. 음원 분리 알고리즘은 다채널 포맷 변환을 위한 업믹스나 음질 개선, 고품질 음원 분리 등 다양한 응용분야에 사용될 수 있다. 본 논문에서 사용하는 음원 분리 알고리즘은 믹싱된 스테레오 채널을 시간-주파수 별로 PCA(Principal Component Analysis) 분석 방법을 이용하여 각각의 음원들이 패닝된 방향을 추정하며, 추정된 방향의 성분만을 추출하는 방향 필터링 과정을 거쳐 음원들을 독립적으로 분리 해 낸다. 실험을 통해 각 음원 분리 알고리즘의 성능을 평가하였다. In this paper, we investigate source separation algorithms for stereo audio mixed using amplitude panning method. This source separation algorithms can be used in various applications such as up-mixing, speech enhancement, and high quality sound source separation. The methods in this paper estimate the panning angles of individual signals using the principal component analysis being applied in time-frequency tiles of the input signal and independently extract each signal through directional filtering. Performances of the methods were evaluated through computer simulations.

공간감 향상을 위한 스테레오 신호의 바이노럴 렌더링

백용현(Baek, Yong-Hyun),박영철(Park, Young-Choel) 한국방송·미디어공학회 2012 한국방송공학회 학술발표대회 논문집 Vol.2012 No.11

오디오 업믹스를 위한 효율적인 Primary-Ambient 분리 알고리즘

백용현(Baek, Yong-Hyun),이근상(Lee, Keun-Sang),전세운(Jeon, Se-Woon),이석필(Lee, Seokpil),박영철(Park, Young-Choel) 한국방송·미디어공학회 2012 한국방송공학회 학술발표대회 논문집 Vol.2012 No.7

업믹스(Upmix) 기술은 홈시어터와 같은 다채널 스피커 재생 환경에서 콘텐츠의 대부분을 차지하는 스테레오 음원을 다채널 환경에 재생하기 위한 채널 포맷 변환 기술을 말한다. 업믹스를 위한 전처리 단계로서 특정 방향으로 패닝된 주(primary)성분과 잔향 및 배경음과 같은 Ambient 성분을 분리하는 과정이 필요하다. Primary와 Ambient를 분리하기 위한 방법으로 채널 간의 상관도, 적응 필터 및 주성분 분석법(principal component analysis, PCA)이 널리 이용되고 있다. 이에 본 논문에서는 비교적 정확하게 Primary와 Ambient를 분리한다고 알려진 주성분 분석법을 이용하여 신호를 분리해 내고 이 때 주성분 분석법이 가지는 문제점을 해결한 향상된 Primary-Ambient 분리 알고리즘을 제안하였다. 제안된 알고리즘은 분리 성능이 Primary 성분이 패닝된 각도에 영향을 받지 않으며 또한 Primary 성분에 섞인 잔여 Ambient를 제거함으로써 기존의 주성분 분석법 보다 더 정확하게 Primary와 Ambient를 분리 할 수 있고 상관성이 없는 Ambient 특성을 좀 더 정확하게 반영한다.

PPG 기반 심박동수 추정 알고리즘

백용현(Baek, Yong Hyun),이근상(Lee, Keun Sang),박영철(Park, Young Chul) 한국정보전자통신기술학회 2009 한국정보전자통신기술학회논문지 Vol.2 No.3

본 논문에서는 측정된 PPG 신호로부터 심박동수를 추정 하는 방법을 제시한다. PPG 신호는 현관에 흐르는 혈류량을 측정한 것으로 심장의 수축과 이완에 영향을 받아 단일 주파수적인 특성을 가지며 이러한 특성을 이용하여 PPG 주파수를 2차 IIR 적응 놋치 필터로 추적한다. 적응 알고리즘을 통하여 지속적으로 필터 계수를 갱신하여 얻어진 PPG 주파수를 바탕으로 사람의 심박동수를추정한다. In this study, estimation of heart rate from measured PPG signal is proposed. PPG signal is to be measured blood flow in a blood vessel effected by systole and diastole. PPG sianl has single frequency so that PPG frequency can be tracked by 2nd IIR adaptive notch filter. PPG frequency is obtained continually from updating filter coefficient throughout adaptive algorithm and then the heart rate of human is approximately estimated.

양이형 음성 음질개선 시스템을 위한 온라인 잡음 상관도 추정 알고리즘

지유나,백용현,박영철,Ji, Youna,Baek, Yong-hyun,Park, Young-cheol 한국음향학회 2016 韓國音響學會誌 Vol.35 No.3

In this paper, an on-line noise coherence estimation algorithm for binaural speech enhancement system is proposed. A number of noise Power Spectral Density (PSD) estimation algorithms based on the noise coherence between two microphones have been proposed to improve the speech enhancement performance. In the conventional algorithms, the noise coherence was characterized using a real-valued analytic model. However, unlike the analytic model, the noise coherence between the two microphones is time-varying in real environments. Thus, in this paper, the noise coherence is updated in accordance with the variation of the acoustic environment to track the realistic noise coherence. The noise coherence can be updated only during the absence of speech, and the simulation results demonstrate the superiority of the proposed algorithm over the conventional algorithms based on the analytic model. 본 논문에서는 양이형 음성 음질개선 시스템에 적용 가능한 잡음 상관도 온라인 추정 알고리즘을 제안한다. 양이형 시스템에서 공간 상관도(spatial coherence) 정보를 이용해 잡음의 파워 스펙트럼을 추정하거나 음질 개선 이득을 형성하는 기술들이 다수 연구되어 왔다. 이때 잡음 상관도는 통상적으로 수학적으로 모델링된 실수의 고정 값을 사용하여왔다. 하지만 실생활에서 접하게 되는 잡음의 상관도는 음향 환경에 따라 변화하는 특성을 가지게 되며 이때 발생하는 오차는 음질 개선 알고리즘의 정확도를 떨어뜨리는 원인이 된다. 따라서 본 논문에서는 변화하는 잡음의 상관도를 온라인으로 업데이트하여 정확한 잡음 상관도를 추정함으로써 양이형 음질 개선 알고리즘의 성능을 향상 시키고자 하였다. 잡음의 상관도는 음성 부재 구간에서 업데이트 될 수 있으며 실험 결과 제안 알고리즘이 기존의 수학적 모델에 비해 음질 개선 알고리즘의 성능을 향상시킴을 볼 수 있다.

봉독약침이 류마티스 관절염 환자의 관절 통증, 종창 및 급성 염증 반응에 미치는 영향

이상훈,이현종,백용현,김수영,박재경,홍승재,양형인,김건식,이재동,최도영,이두익,이윤호,Lee, Sang-hoon,Lee, Hyun-jong,Baek, Yong-hyeon,Kim, Su-young,Park, Jae-kyung,Hong, Seung-jae,Yang, Hyung-in,Kim, Keon-sik,Lee, Jae-dong,Choi, Do-young,L 대한침구의학회 2003 대한침구의학회지 Vol.20 No.2

Objective : In order to study the effects of bee venom(BV) on the pain, edema, and acute inflammatory reactant of rheumatoid arthritis(RA) patients. Methods : Patients with RA who met the ACR(American College of Rheumatology) 1987 revised criteria for the diagnosis of RA were treated with the BV therapy twice a week for 3 months. Tender joint counts, swollen joint counts, Visual analog scale(VAS), morning in stiffness, ESR, C-reactive protein(CRP) were analyzed before and after BV therapy. Results : The results as follows: 1. Tender joint counts in patients after BV therapy were significantly lower than those before BV therapy($9.0{\pm}7.9$ vs $15{\pm}11.4$, p=0.002). 2. Swollen joint counts of the patients after BV therapy were significantly lower than those before BV therapy ($5.0{\pm}6.1$ vs $1.5{\pm}2.3$, p=0.001). 3. VAS in patients after BV therapy was significantly lower than before BV therapy($60.8{\pm}17.6$ vs $38.0{\pm}15.9$, p=0.000). 4. Duration of morning stiffness in patients after BV therapy was significantly reduced compared with that before BV therapy($119.1{\pm}112.6min$ vs $59.0{\pm}89.7min$, p=0.009). 5. ESR and CRP were not significantly changed before and after BV therapy, suggesting BV itself could make inflammatory reaction as well as therapeutic effect. Conclusions: BV therapy improved tender joint counts, swollen joint counts and duration of morning stiffness in this study, and further study is needed in log-term effect of BV therapy.

류마티스 관절염에 대한 한약의 면역학적 연구동향

최도영,이재동,백용현,이송실,유명철,한정수,양형인,박상도,유미현,박은경,박동석,Choi, Do-young,Lee, Jae-dong,Back, Yong-hyeon,Lee, Song-shil,Yoo, Myung-chul,Han, Chung-soo,Yang, Hyung-in,Park, Sang-do,Ryu, Mi-hyun,Park, Eun-kyung,Park, 대한침구의학회 2004 대한침구의학회지 Vol.21 No.4

Objective : Rheumatoid arthritis is an autoimmune disease that pathogenesis is not fully understood and one of the most intractable musculoskeletal diseases. The concern in the immunopathogenesis of rheumatoid arthritis has been increased since 1980's and many immunotherapeutic agents including disease-modifying antirheumatic drugs (DMARDs) were developed and became the mainstay of treatment of rheumatoid arthritis. However, the cure of the disease has hardly been achieved. In oriental medicine, rheumatoid arthritis is related to Bi-Zheng(痺證), that presents pain, swelling, andlor loss of joint function as major clinical manifestations, and also known to be deeply involved in suppression of immune function related to weakness of Jung-Ki(正氣). The herbal medicine, empirically used, could be a potential resource of development of new immunotherapeutic agents for rheumatoid arthritis. Methods : We developed a search strategy using terms to include "rheumatoid arthritis and herbal medicine" combined with "Chinese medicine" and/or "Oriental medicine". The search was focused on experimental studies of herbal medicine (January 1999 to May 2004), which is known to have effects on immune function of patients with rheumatoid arthritis. Computerized search used Internet databases including KISS and RISS4U (Korea), CNKI (China), MOMJ (Main Oriental Medicine Journal, Japan), and PubMed. The articles were selected from journals of universities or major research institutes. Results : The literature search for experimental studies on effects of herbal medicine on immunity of rheumatoid arthritis retrieved a total of 21 articles (Korea; 8, China ; 12, Japan ; 1). Of 21 articles, 10 were related to single-drug formula, 2 to drug interaction, and 9 to multi-drug formula. Single-drug formula was mainly used for aqua-acupuncture and researches on active components. Studies of drug interaction emphasized harmony of Ki-Hyul(氣血) and balance of Han-Yeul(寒熱). Multi-drug regimen was mainly found among formulas for Bo-Ki-Hyul(補氣血) and Bo-Sin(補腎). Conclusion : Studies on rheumatoid arthritis were performed both in vitro and in vivo in vitro study, LPS-stimulated splenocytes and synoviocytes were treated with herbal medicine, resulting in proliferation and activation of immune cells and suppression of cytokine activities in vivo study CIA animal model demonstrated that herbal medicine decreased antibody production and improved function of immune cells. In cellular and molecular study herbal medicine showed profound effects on the level of mRNA expression of certain cytokines related to immune function. This study revealed that herbal medicine has significant immune modulatory action and could be used for recovery of immune dysfunction of rheumatoid arthritis patients.