KR101432102B1 - 음향 신호 품질 개선 장치 및 방법 - Google Patents

음향 신호 품질 개선 장치 및 방법 Download PDF

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Abstract

음향 신호 품질 개선 장치 및 방법이 개시된다. 본 발명의 실시예들은 원본 음향 신호의 주파수 변환 계수의 크기와 데이터가 삽입된 음향 신호의 주파수 변환 계수의 크기를 기초로 연산된 신호대잡음비(Signal to Noise Ratio: SNR)를 이용하여 상기 데이터가 삽입된 음향 신호의 주파수 변환 계수의 크기를 적정 값으로 조정함으로써, 상기 원본 음향 신호에 데이터가 삽입됨으로 인해 발생하는 품질 저하를 최소화할 수 있는 기술에 대한 것이다.

Description

음향 신호 품질 개선 장치 및 방법{AUDIO SIGNAL QUALITY IMPROVEMENT APPARATUS AND METHOD}
음향 신호 품질 개선 장치 및 방법이 개시된다. 특히, 본 발명의 실시예들은 원본 음향 신호의 주파수 변환 계수의 크기와 데이터가 삽입된 음향 신호의 주파수 변환 계수의 크기를 기초로 연산된 신호대잡음비(Signal to Noise Ratio: SNR)를 이용하여 상기 데이터가 삽입된 음향 신호의 주파수 변환 계수의 크기를 적정 값으로 조정함으로써, 상기 원본 음향 신호에 데이터가 삽입됨으로 인해 발생하는 품질 저하를 최소화할 수 있는 기술에 대한 것이다.
최근, 음향 신호에 사람이 인지하기 어려운 소정의 데이터를 삽입하여 수신 측으로 전달함으로써, 데이터 통신을 수행하는 기법에 대한 연구가 진행되고 있다.
음향 신호에 데이터를 삽입하여 통신을 수행하는 방법으로는 상기 음향 신호의 일부 주파수 대역을 디지털 필터를 사용하여 잘라낸 후 무선 통신에 주로 사용되는 직교 주파수 분할 다중화(Orthogonal Frequency Division Multiplexing: OFDM) 신호를 삽입하거나 상기 음향 신호에 대해 주파수 변환을 수행한 후 일부 주파수 대역의 위상을 변환하는 방식으로 데이터를 삽입하는 기법이 있다.
이렇게 음향 신호를 이용하여 데이터 통신을 수행하는 기법에서는 상기 음향 신호 자체가 가지는 효용성을 유지하면서 음향 통신이 가능하게 하는 것이 중요한 이슈로 대두되고 있다.
이는 음향 신호에 데이터가 삽입되는 경우, 음향 신호에 대한 왜곡이 발생하여 음향 신호의 품질이 저하될 수 있기 때문이다.
특히, 음향 신호는 시간에 따른 신호 특성의 변화가 크기 때문에 길이가 긴 주파수 변환에서 데이터가 삽입되는 경우, 데이터 삽입 과정에서 음향 신호의 시간적 변화 특성을 상쇄시킴으로 인해 심각한 음질 저하가 발생할 수 있다.
따라서, 음향 신호에 데이터를 삽입하여 통신을 수행하는 음향 통신 시스템에서 음향 신호의 음질 저하를 방지할 수 있는 기법에 대한 연구가 필요하다.
본 발명의 실시예들은 원본 음향 신호의 주파수 변환 계수의 크기와 데이터가 삽입된 음향 신호의 주파수 변환 계수의 크기를 기초로 연산된 신호대잡음비(Signal to Noise Ratio: SNR)를 이용하여 상기 데이터가 삽입된 음향 신호의 주파수 변환 계수의 크기를 적정 값으로 조정함으로써, 상기 원본 음향 신호에 데이터가 삽입됨으로 인해 발생하는 품질 저하를 최소화할 수 있도록 한다.
본 발명의 일실시예에 따른 음향 신호 품질 개선 장치는 데이터가 삽입된 음향 신호와 상기 데이터가 삽입된 음향 신호의 원본 음향 신호에 대해 주파수 변환을 수행하여 상기 원본 음향 신호의 주파수 변환 계수 및 상기 데이터가 삽입된 음향 신호의 주파수 변환 계수를 연산하는 계수 연산부, 상기 원본 음향 신호의 주파수 변환 계수의 크기 및 상기 데이터가 삽입된 음향 신호의 주파수 변환 계수의 크기를 연산하는 크기 연산부, 상기 데이터가 삽입된 음향 신호의 위상 값을 저장하는 위상 값 저장부 및 상기 원본 음향 신호의 주파수 변환 계수의 크기와 상기 데이터가 삽입된 음향 신호의 주파수 변환 계수의 크기 및 상기 위상 값을 기초로 상기 데이터가 삽입된 음향 신호의 품질을 보정하는 품질 보정부를 포함한다.
이때, 본 발명의 일실시예에 따르면, 상기 품질 보정부는 상기 원본 음향 신호의 주파수 변환 계수의 크기와 상기 데이터가 삽입된 음향 신호의 주파수 변환 계수의 크기를 기초로 신호대잡음비(Signal to Noise Ratio: SNR)를 연산하는 SNR 연산부, 상기 연산된 SNR이 선정된(predetermined) SNR보다 작은 경우, 상기 선정된 SNR에 기초하여 상기 데이터가 삽입된 음향 신호의 주파수 변환 계수의 크기를 조정하는 조정부 및 상기 크기가 조정된 주파수 변환 계수의 크기에 대해 상기 위상 값을 곱한 후 상기 데이터가 삽입된 음향 신호를 시간 축 신호로 변환하는 변환부를 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 일실시예에 따르면, 상기 계수 연산부는 상기 원본 음향 신호와 상기 데이터가 삽입된 음향 신호에 대해 선정된 길이를 갖는 주파수 변환 윈도우를 적용하여 상기 원본 음향 신호의 주파수 변환 계수 및 상기 데이터가 삽입된 음향 신호의 주파수 변환 계수를 연산할 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따른 음향 신호 품질 개선 방법은 데이터가 삽입된 음향 신호와 상기 데이터가 삽입된 음향 신호의 원본 음향 신호에 대해 주파수 변환을 수행하여 상기 원본 음향 신호의 주파수 변환 계수 및 상기 데이터가 삽입된 음향 신호의 주파수 변환 계수를 연산하는 단계, 상기 원본 음향 신호의 주파수 변환 계수의 크기 및 상기 데이터가 삽입된 음향 신호의 주파수 변환 계수의 크기를 연산하는 단계, 상기 데이터가 삽입된 음향 신호의 위상 값을 저장하는 단계 및 상기 원본 음향 신호의 주파수 변환 계수의 크기와 상기 데이터가 삽입된 음향 신호의 주파수 변환 계수의 크기 및 상기 위상 값을 기초로 상기 데이터가 삽입된 음향 신호의 품질을 보정하는 단계를 포함한다.
이때, 본 발명의 일실시예에 따르면, 상기 품질을 보정하는 단계는 상기 원본 음향 신호의 주파수 변환 계수의 크기와 상기 데이터가 삽입된 음향 신호의 주파수 변환 계수의 크기를 기초로 SNR을 연산하는 단계, 상기 연산된 SNR이 선정된 SNR보다 작은 경우, 상기 선정된 SNR에 기초하여 상기 데이터가 삽입된 음향 신호의 주파수 변환 계수의 크기를 조정하는 단계 및 상기 크기가 조정된 주파수 변환 계수의 크기에 대해 상기 위상 값을 곱한 후 상기 데이터가 삽입된 음향 신호를 시간 축 신호로 변환하는 단계를 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 일실시예에 따르면, 상기 주파수 변환 계수를 연산하는 단계는 상기 원본 음향 신호와 상기 데이터가 삽입된 음향 신호에 대해 선정된 길이를 갖는 주파수 변환 윈도우를 적용하여 상기 원본 음향 신호의 주파수 변환 계수 및 상기 데이터가 삽입된 음향 신호의 주파수 변환 계수를 연산할 수 있다.
본 발명의 실시예들은 원본 음향 신호의 주파수 변환 계수의 크기와 데이터가 삽입된 음향 신호의 주파수 변환 계수의 크기를 기초로 연산된 신호대잡음비(Signal to Noise Ratio: SNR)를 이용하여 상기 데이터가 삽입된 음향 신호의 주파수 변환 계수의 크기를 적정 값으로 조정함으로써, 상기 원본 음향 신호에 데이터가 삽입됨으로 인해 발생하는 품질 저하를 최소화할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 음향 신호 품질 개선 장치의 구조를 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 음향 신호 품질 개선 방법을 도시한 순서도이다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
이하에서, 본 발명에 따른 실시예들을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 음향 신호 품질 개선 장치의 구조를 도시한 도면이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 음향 신호 품질 개선 장치(110)는 계수 연산부(111), 크기 연산부(112), 위상 값 저장부(113) 및 품질 보정부(114)를 포함한다.
계수 연산부(111)는 데이터가 삽입된 음향 신호와 상기 데이터가 삽입된 음향 신호의 원본 음향 신호에 대해 주파수 변환을 수행하여 상기 원본 음향 신호의 주파수 변환 계수 및 상기 데이터가 삽입된 음향 신호의 주파수 변환 계수를 연산한다.
이때, 본 발명의 일실시예에 따르면, 계수 연산부(111)는 상기 원본 음향 신호와 상기 데이터가 삽입된 음향 신호에 대해 선정된(predetermined) 길이를 갖는 주파수 변환 윈도우를 적용하여 상기 원본 음향 신호의 주파수 변환 계수 및 상기 데이터가 삽입된 음향 신호의 주파수 변환 계수를 연산할 수 있다.
이때, 본 발명의 일실시예에 따르면, 계수 연산부(111)는 상기 원본 음향 신호와 상기 데이터가 삽입된 음향 신호에 대한 주파수 변환을 위해 패스트 푸리에 변환(Fast Fast Fourier Transform: FFT) 또는 MCLT(Modulated Complex Lapped Transform) 등 다양한 알고리즘을 활용할 수 있다.
크기 연산부(112)는 상기 원본 음향 신호의 주파수 변환 계수의 크기 및 상기 데이터가 삽입된 음향 신호의 주파수 변환 계수의 크기를 연산한다.
위상 값 저장부(113)는 상기 데이터가 삽입된 음향 신호의 위상 값을 저장한다.
품질 보정부(114)는 상기 원본 음향 신호의 주파수 변환 계수의 크기와 상기 데이터가 삽입된 음향 신호의 주파수 변환 계수의 크기 및 상기 위상 값을 기초로 상기 데이터가 삽입된 음향 신호의 품질을 보정한다.
이때, 본 발명의 일실시예에 따르면, 품질 보정부(114)는 신호대잡음비(Signal to Noise Ratio: SNR) 연산부(115), 조정부(116) 및 변환부(117)를 포함할 수 있다.
SNR 연산부(115)는 상기 원본 음향 신호의 주파수 변환 계수의 크기와 상기 데이터가 삽입된 음향 신호의 주파수 변환 계수의 크기를 기초로 SNR을 연산한다.
이때, 본 발명의 일실시예에 따르면, 상기 원본 음향 신호의 주파수 변환 계수의 크기를 S, 상기 데이터가 삽입된 음향 신호에 노이즈 N이 포함된 것으로 가정하고, 상기 데이터가 삽입된 음향 신호의 주파수 변환 계수의 크기를 SN이라고 하는 경우, SNR 연산부(115)는 하기의 수학식 1에 기초하여 상기 SNR을 연산할 수 있다.
Figure 112011068754129-pat00001
이때, 본 발명의 일실시예에 따르면, SNR 연산부(115)는 상기 SNR을 연산하기 위해 S 값으로 상기 원본 음향 신호의 주파수 변환 계수의 크기를 이용하는 대신, 마스킹 임계치(masking threshold) 또는 상기 원본 음향 신호의 주파수 변환 계수의 크기와 상기 데이터가 삽입된 주파수 변환 계수의 크기 중 최대 값을 사용할 수 있다.
조정부(116)는 상기 연산된 SNR이 선정된 SNR보다 작은 경우, 상기 선정된 SNR에 기초하여 상기 데이터가 삽입된 음향 신호의 주파수 변환 계수의 크기를 조정한다.
여기서, 상기 선정된 SNR은 실험적으로 정해질 수 있다.
이때, 본 발명의 일실시예에 따르면, 상기 선정된 SNR을 T라고 하는 경우, 조정부(116)는 하기의 수학식 2에 기초하여 상기 데이터가 삽입된 음향 신호의 주파수 변환 계수의 크기를 조정할 수 있다.
Figure 112011068754129-pat00002
Figure 112011068754129-pat00003

여기서, SN'은 상기 데이터가 삽입된 음향 신호의 주파수 변환 계수의 크기가 조정된 결과 값을 의미한다.
변환부(117)는 상기 크기가 조정된 주파수 변환 계수의 크기에 대해 위상 값 저장부(113)에 저장된 상기 위상 값을 곱한 후 상기 데이터가 삽입된 음향 신호를 시간 축 신호로 변환한다.
이때, 본 발명의 일실시예에 따르면, 음향 신호 품질 개선 장치(110)는 변환부(117)에서 상기 데이터가 삽입된 음향 신호가 시간 축 신호로 변환된 이후, 상기 데이터가 삽입된 음향 신호를 주파수 변환하는 경우, 상기 주파수 변환에 사용되는 기법의 종류에 따라 주파수 변환 윈도우를 적용함으로 인해 중첩되는 구간을 모두 더할 수 있다.
예컨대, 상기 주파수 변환에 사용되는 기법이 MCLT인 경우, 음향 신호 품질 개선 장치(110)는 상기 데이터가 삽입된 음향 신호를 주파수 변환할 때 중첩되는 구간을 모두 더할 수 있다.
결국, 본 발명의 일실시예에 따른 음향 신호 품질 개선 장치(110)는 상기 원본 음향 신호의 주파수 변환 계수의 크기와 상기 데이터가 삽입된 음향 신호의 주파수 변환 계수의 크기를 기초로 연산된 SNR을 이용하여 상기 데이터가 삽입된 음향 신호의 주파수 변환 계수의 크기를 적정 값으로 조정함으로써, 상기 원본 음향 신호에 데이터가 삽입됨으로 인해 발생하는 품질 저하를 최소화할 수 있다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 음향 신호 품질 개선 방법을 도시한 순서도이다.
단계(S210)에서는 데이터가 삽입된 음향 신호와 상기 데이터가 삽입된 음향 신호의 원본 음향 신호에 대해 주파수 변환을 수행하여 상기 원본 음향 신호의 주파수 변환 계수 및 상기 데이터가 삽입된 음향 신호의 주파수 변환 계수를 연산한다.
이때, 본 발명의 일실시예에 따르면, 단계(S210)에서는 상기 원본 음향 신호와 상기 데이터가 삽입된 음향 신호에 대해 선정된 길이를 갖는 주파수 변환 윈도우를 적용하여 상기 원본 음향 신호의 주파수 변환 계수 및 상기 데이터가 삽입된 음향 신호의 주파수 변환 계수를 연산할 수 있다.
이때, 본 발명의 일실시예에 따르면, 단계(S210)에서는 상기 원본 음향 신호와 상기 데이터가 삽입된 음향 신호에 대한 주파수 변환을 위해 FFT 또는 MCLT 등 다양한 알고리즘을 활용할 수 있다.
단계(S220)에서는 상기 원본 음향 신호의 주파수 변환 계수의 크기 및 상기 데이터가 삽입된 음향 신호의 주파수 변환 계수의 크기를 연산한다.
단계(S230)에서는 상기 데이터가 삽입된 음향 신호의 위상 값을 저장한다.
단계(S240)에서는 상기 원본 음향 신호의 주파수 변환 계수의 크기와 상기 데이터가 삽입된 음향 신호의 주파수 변환 계수의 크기 및 상기 위상 값을 기초로 상기 데이터가 삽입된 음향 신호의 품질을 보정한다.
이때, 본 발명의 일실시예에 따르면, 단계(S240)에서는 상기 원본 음향 신호의 주파수 변환 계수의 크기와 상기 데이터가 삽입된 음향 신호의 주파수 변환 계수의 크기를 기초로 SNR을 연산하는 단계, 상기 연산된 SNR이 선정된 SNR보다 작은 경우, 상기 선정된 SNR에 기초하여 상기 데이터가 삽입된 음향 신호의 주파수 변환 계수의 크기를 조정하는 단계 및 상기 크기가 조정된 주파수 변환 계수의 크기에 대해 상기 위상 값을 곱한 후 상기 데이터가 삽입된 음향 신호를 시간 축 신호로 변환하는 단계를 포함할 수 있다.
이때, 본 발명의 일실시예에 따르면, 상기 원본 음향 신호의 주파수 변환 계수의 크기를 S, 상기 데이터가 삽입된 음향 신호에 노이즈 N이 포함된 것으로 가정하고, 상기 데이터가 삽입된 음향 신호의 주파수 변환 계수의 크기를 SN이라고 하는 경우, 상기 SNR을 연산하는 단계는 상기의 수학식 1에 기초하여 상기 SNR을 연산할 수 있다.
이때, 본 발명의 일실시예에 따르면, 상기 SNR을 연산하는 단계는 상기 SNR을 연산하기 위해 S 값으로 상기 원본 음향 신호의 주파수 변환 계수의 크기를 이용하는 대신, 마스킹 임계치 또는 상기 원본 음향 신호의 주파수 변환 계수의 크기와 상기 데이터가 삽입된 주파수 변환 계수의 크기 중 최대 값을 사용할 수 있다.
또한, 본 발명의 일실시예에 따르면, 상기 조정하는 단계는 상기 선정된 SNR을 T라고 하고, 상기 데이터가 삽입된 음향 신호의 주파수 변환 계수의 크기가 조정된 결과 값을 SN'이라고 하는 경우, 상기 수학식 2에 기초하여 상기 데이터가 삽입된 음향 신호의 주파수 변환 계수의 크기를 조정할 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따르면, 상기 음향 신호 품질 개선 방법은 상기 데이터가 삽입된 음향 신호가 시간 축 신호로 변환한 이후, 상기 데이터가 삽입된 음향 신호를 주파수 변환하는 경우, 상기 주파수 변환에 사용되는 기법의 종류에 따라 주파수 변환 윈도우를 적용함으로 인해 중첩되는 구간을 모두 더하는 단계를 더 포함할 수 있다.
예컨대, 상기 주파수 변환에 사용되는 기법이 MCLT인 경우, 음향 신호 품질 개선 방법은 상기 데이터가 삽입된 음향 신호를 주파수 변환할 때 중첩되는 구간을 모두 더할 수 있다.
결국, 본 발명의 일실시예에 따른 음향 신호 품질 개선 방법은 상기 원본 음향 신호의 주파수 변환 계수의 크기와 상기 데이터가 삽입된 음향 신호의 주파수 변환 계수의 크기를 기초로 연산된 SNR을 이용하여 상기 데이터가 삽입된 음향 신호의 주파수 변환 계수의 크기를 적정 값으로 조정함으로써, 상기 원본 음향 신호에 데이터가 삽입됨으로 인해 발생하는 품질 저하를 최소화할 수 있다.
이상, 도 2를 참조하여 본 발명의 일실시예에 따른 음향 신호 품질 개선 방법에 대해 설명하였다. 여기서, 본 발명의 일실시예에 따른 음향 신호 품질 개선 방법은 도 1을 이용하여 설명한 음향 신호 품질 개선 장치(110)의 구성과 대응될 수 있으므로, 이에 대한 보다 상세한 설명은 생략하기로 한다.
본 발명의 일실시예에 따른 음향 신호 품질 개선 방법은 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 매체에 기록되는 프로그램 명령은 본 발명을 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 컴퓨터 판독 가능 기록 매체의 예에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(magnetic media), CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체(optical media), 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media), 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다. 상기된 하드웨어 장치는 본 발명의 동작을 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.
이상과 같이 본 발명에서는 구체적인 구성 요소 등과 같은 특정 사항들과 한정된 실시예 및 도면에 의해 설명되었으나 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상적인 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다.
따라서, 본 발명의 사상은 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니되며, 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등하거나 등가적 변형이 있는 모든 것들은 본 발명 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.
본 발명에 따른 음향 신호 품질 개선 장치 및 방법에 따르면, 원본 음향 신호의 주파수 변환 계수의 크기와 데이터가 삽입된 음향 신호의 주파수 변환 계수의 크기를 기초로 연산된 신호대잡음비(Signal to Noise Ratio: SNR)를 이용하여 상기 데이터가 삽입된 음향 신호의 주파수 변환 계수의 크기를 적정 값으로 조정한다는 점에서, 기존 기술의 한계를 뛰어 넘음에 따라 관련 기술에 대한 이용만이 아닌 적용되는 장치의 시판 또는 영업의 가능성이 충분할 뿐만 아니라 현실적으로 명백하게 실시할 수 있는 정도이므로 산업상 이용가능성이 있는 발명이다.
110: 음향 신호 품질 개선 장치
111: 계수 연산부
112: 크기 연산부
113: 위상 값 저장부
114: 품질 보정부
115: SNR 연산부
116: 조정부
117: 변환부

Claims (6)

  1. 데이터가 삽입된 음향 신호와 상기 데이터가 삽입된 음향 신호의 원본 음향 신호에 대해 주파수 변환을 수행하여 상기 원본 음향 신호의 주파수 변환 계수 및 상기 데이터가 삽입된 음향 신호의 주파수 변환 계수를 연산하는 계수 연산부;
    상기 원본 음향 신호의 주파수 변환 계수의 크기 및 상기 데이터가 삽입된 음향 신호의 주파수 변환 계수의 크기를 연산하는 크기 연산부;
    상기 데이터가 삽입된 음향 신호의 위상 값을 저장하는 위상 값 저장부; 및
    상기 원본 음향 신호의 주파수 변환 계수의 크기와 상기 데이터가 삽입된 음향 신호의 주파수 변환 계수의 크기 및 상기 위상 값을 기초로 상기 데이터가 삽입된 음향 신호의 품질을 보정하는 품질 보정부
    를 포함하며,
    상기 품질 보정부는
    상기 원본 음향 신호의 주파수 변환 계수의 크기와 상기 데이터가 삽입된 음향 신호의 주파수 변환 계수의 크기를 기초로 연산되는 신호대잡음비(Signal to Noise Ratio: SNR)가 선정된(predetermined) SNR보다 작은 경우에 상기 데이터가 삽입된 음향 신호의 품질을 보정하는 것을 특징으로 하는 음향 신호 품질 개선 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 품질 보정부는
    상기 원본 음향 신호의 주파수 변환 계수의 크기와 상기 데이터가 삽입된 음향 신호의 주파수 변환 계수의 크기를 기초로 신호대잡음비(Signal to Noise Ratio: SNR)를 연산하는 SNR 연산부;
    상기 연산된 SNR이 선정된(predetermined) SNR보다 작은 경우, 상기 선정된 SNR에 기초하여 상기 데이터가 삽입된 음향 신호의 주파수 변환 계수의 크기를 조정하는 조정부; 및
    상기 크기가 조정된 주파수 변환 계수의 크기에 대해 상기 위상 값을 곱한 후 상기 데이터가 삽입된 음향 신호를 시간 축 신호로 변환하는 변환부
    를 포함하는 음향 신호 품질 개선 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 계수 연산부는
    상기 원본 음향 신호와 상기 데이터가 삽입된 음향 신호에 대해 선정된 길이를 갖는 주파수 변환 윈도우를 적용하여 상기 원본 음향 신호의 주파수 변환 계수 및 상기 데이터가 삽입된 음향 신호의 주파수 변환 계수를 연산하는 음향 신호 품질 개선 장치.
  4. 데이터가 삽입된 음향 신호와 상기 데이터가 삽입된 음향 신호의 원본 음향 신호에 대해 주파수 변환을 수행하여 상기 원본 음향 신호의 주파수 변환 계수 및 상기 데이터가 삽입된 음향 신호의 주파수 변환 계수를 연산하는 단계;
    상기 원본 음향 신호의 주파수 변환 계수의 크기 및 상기 데이터가 삽입된 음향 신호의 주파수 변환 계수의 크기를 연산하는 단계;
    상기 데이터가 삽입된 음향 신호의 위상 값을 저장하는 단계; 및
    상기 원본 음향 신호의 주파수 변환 계수의 크기와 상기 데이터가 삽입된 음향 신호의 주파수 변환 계수의 크기 및 상기 위상 값을 기초로 상기 데이터가 삽입된 음향 신호의 품질을 보정하는 단계
    를 포함하며,
    상기 품질을 보정하는 단계는
    상기 원본 음향 신호의 주파수 변환 계수의 크기와 상기 데이터가 삽입된 음향 신호의 주파수 변환 계수의 크기를 기초로 신호대잡음비(Signal to Noise Ratio: SNR)를 연산하는 단계;
    상기 연산된 SNR이 선정된(predetermined) SNR보다 작은 경우, 상기 데이터가 삽입된 음향 신호의 품질을 보정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 음향 신호 품질 개선 방법.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 품질을 보정하는 단계는
    상기 연산된 SNR이 선정된(predetermined) SNR보다 작은 경우, 상기 선정된 SNR에 기초하여 상기 데이터가 삽입된 음향 신호의 주파수 변환 계수의 크기를 조정하는 단계; 및
    상기 크기가 조정된 주파수 변환 계수의 크기에 대해 상기 위상 값을 곱한 후 상기 데이터가 삽입된 음향 신호를 시간 축 신호로 변환하는 단계
    를 포함하는 음향 신호 품질 개선 방법.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 주파수 변환 계수를 연산하는 단계는
    상기 원본 음향 신호와 상기 데이터가 삽입된 음향 신호에 대해 선정된 길이를 갖는 주파수 변환 윈도우를 적용하여 상기 원본 음향 신호의 주파수 변환 계수 및 상기 데이터가 삽입된 음향 신호의 주파수 변환 계수를 연산하는 음향 신호 품질 개선 방법.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR20050034240A (ko) * 2003-10-09 2005-04-14 (주)씨앤에스 테크놀로지 다중 해상도를 갖는 잡음 억제장치

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