KR102583799B1 - Method for detect voice activity in audio data based on anomaly detection - Google Patents

Method for detect voice activity in audio data based on anomaly detection Download PDF

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Abstract

본 개시의 일 실시예에 따라 컴퓨팅 장치에 의해 수행되는, 오디오 데이터에서 음성 활성을 탐지하는 방법이 개시된다. 상기 방법은, 오디오 데이터를 음성 활성 탐지(VAD; Voice activity detection) 모델에 입력하는 단계; 상기 VAD 모델을 활용하여, 상기 오디오 데이터가 정상(normal) 데이터로 분류되는지 아니면 비정상(abnormal) 데이터로 분류되는지 여부를 예측하는 단계; 및 상기 VAD 모델을 활용하여, 상기 오디오 데이터가 정상 데이터로 분류되는 경우, 상기 오디오 데이터가 음성 데이터에 해당한다고 결정하는 단계를 포함할 수 있다. In accordance with one embodiment of the present disclosure, a method for detecting voice activity in audio data, performed by a computing device, is disclosed. The method includes inputting audio data into a voice activity detection (VAD) model; Predicting whether the audio data is classified as normal data or abnormal data using the VAD model; And when the audio data is classified as normal data, using the VAD model, determining that the audio data corresponds to voice data.

Description

이상 검출을 기반으로 오디오 데이터에서 음성 활성을 탐지하는 방법{METHOD FOR DETECT VOICE ACTIVITY IN AUDIO DATA BASED ON ANOMALY DETECTION}{METHOD FOR DETECT VOICE ACTIVITY IN AUDIO DATA BASED ON ANOMALY DETECTION}

본 발명은 오디오 데이터에서 음성 활성을 탐지하는 방법에 관한 것으로, 보다 구체적으로 이상 검출(anomaly detection)에 기반하여 오디오 데이터에서 음성 활성을 탐지하는 기술에 관한 것이다. The present invention relates to a method for detecting voice activity in audio data, and more specifically, to a technology for detecting voice activity in audio data based on anomaly detection.

음성 활성 탐지(VAD; Voice Activity Detection)는, 오디오 데이터(오디오 신호, 오디오 스트림 등)에서, 음성 활성이 탐지되었는지 여부를 판단하는 기술이다. 다시 말해, VAD 기술은, 오디오 데이터(또는 오디오 데이터에 포함된 일부)가 음성(voice) 데이터에 해당하는지, 아니면 비-음성(non-voice) 데이터에 해당하는지를 탐지하는 기술이며, 음성 인식(STT; Speech-To-Text) 모델에 입력될 데이터를 선별하는 과정에서 많이 활용되는 기술이다. Voice Activity Detection (VAD) is a technology that determines whether voice activity has been detected in audio data (audio signal, audio stream, etc.). In other words, VAD technology is a technology that detects whether audio data (or part of the audio data) corresponds to voice data or non-voice data, and is a technology for voice recognition (STT). ; Speech-To-Text) This is a technology widely used in the process of selecting data to be input into the model.

하지만, 종래의 VAD 기술은, 지도 학습(supervised learning) 기반으로 구현되거나, 확률 분포 등의 통계적인 근거를 활용하는 방식으로 구현되고 있다. 따라서, 종래의 VAD 기술은, 음성 데이터 또는 비-음성 데이터를 준비하기가 어렵거나, 음성 데이터와 비-음성 데이터 간의 불균형이 심한 경우에는 VAD의 성능이 담보되기 어려운 문제가 있었다. However, conventional VAD technology is implemented based on supervised learning or by utilizing statistical evidence such as probability distribution. Therefore, the conventional VAD technology had a problem in that it was difficult to prepare voice data or non-voice data, or the performance of the VAD was difficult to guarantee when the imbalance between voice data and non-voice data was severe.

한편, 이상 검출(AD; Anomaly Detection)은 정상적인(normal) 데이터를 벗어난 비정상(abnormal) 데이터를 탐지 및 검출하는 기술이며, 데이터를 분류한다는 측면에서 분류(classification)라고 볼 수도 있지만, 분류(classification)와는 학습 방식에서 차이가 있다. 이러한 이상 검출(AD; Anomaly Detection)은, 정상(normal) 데이터 또는 비정상(abnormal) 데이터를 구하기 힘들거나 두 데이터 간의 불균형이 심할 때 사용할 수 있는 알고리즘이며, 비교적 취득하기 쉬운 하나의 데이터(정상 또는 비정상)을 이용해서 학습될 수 있다. 하지만, 이러한 이상 검출은, 이미지 또는 비전 분야에서만 활용되고 있으며, 음성 인식 분야에서는 태스크(task)의 성질상 활용되기가 어려웠다. On the other hand, Anomaly Detection (AD) is a technology that detects and detects abnormal data that is outside of normal data. Although it can be viewed as classification in the sense of classifying data, classification There is a difference in the learning method. This anomaly detection (AD) is an algorithm that can be used when it is difficult to obtain normal or abnormal data or when the imbalance between the two data is severe. ) can be learned using. However, such anomaly detection is only used in the image or vision field, and has been difficult to utilize in the voice recognition field due to the nature of the task.

대한민국 등록특허 제10-1831078호(2018.02.13) 보이스 활성화 탐지 방법 및 장치에 관하여 개시한다.Republic of Korea Patent No. 10-1831078 (2018.02.13) discloses a voice activation detection method and device.

본 개시는, 이상 검출(anomaly detection)에 기반하여, 입력된 오디오 데이터에서 음성 활성을 탐지할 수 있는 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다. The purpose of the present disclosure is to provide a method for detecting voice activity in input audio data based on anomaly detection.

한편, 본 개시가 이루고자 하는 기술적 과제는 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 이하에서 설명할 내용으로부터 통상의 기술자에게 자명한 범위 내에서 다양한 기술적 과제가 포함될 수 있다.Meanwhile, the technical problem to be achieved by the present disclosure is not limited to the technical problems mentioned above, and may include various technical problems within the scope of what is apparent to those skilled in the art from the contents described below.

전술한 바와 같은 과제를 실현하기 위한 본 개시의 일 실시예에 따라 컴퓨팅 장치에 의해 수행되는 방법이 개시된다. 상기 방법은, 오디오 데이터를 음성 활성 탐지(VAD; Voice activity detection) 모델에 입력하는 단계; 상기 VAD 모델을 활용하여, 상기 오디오 데이터가 정상(normal) 데이터로 분류되는지 아니면 비정상(abnormal) 데이터로 분류되는지 여부를 예측하는 단계; 및 상기 VAD 모델을 활용하여, 상기 오디오 데이터가 정상 데이터로 분류되는 경우, 상기 오디오 데이터가 음성 데이터에 해당한다고 결정하는 단계를 포함할 수 있다. A method performed by a computing device according to an embodiment of the present disclosure for realizing the above-described problem is disclosed. The method includes inputting audio data into a voice activity detection (VAD) model; Predicting whether the audio data is classified as normal data or abnormal data using the VAD model; And when the audio data is classified as normal data, using the VAD model, determining that the audio data corresponds to voice data.

일 실시예에서, 상기 방법은, 상기 오디오 데이터가 음성 데이터에 해당한다고 결정하는 경우, 상기 오디오 데이터에 대한 음성 인식(STT; Speech-to-Text)을 수행하는 단계를 더 포함할 수 있다. In one embodiment, the method may further include performing speech recognition (STT; Speech-to-Text) on the audio data when determining that the audio data corresponds to voice data.

일 실시예에서, 상기 VAD 모델은, 학습용 오디오 데이터에 기초하여 지도 학습(supervised learning) 또는 비지도 학습(unsupervised learning) 방식으로 학습된 모델이고, 상기 학습용 오디오 데이터는, 음성 데이터만을 포함할 수 있다. In one embodiment, the VAD model is a model learned using supervised learning or unsupervised learning based on audio data for training, and the audio data for training may include only voice data. .

일 실시예에서, 상기 VAD 모델은, 특징 공간(feature space)을 활용하여, 음성 활성을 탐지하는 제 1 타입의 VAD 모델; 또는 복원 오차(reconstruction error)를 활용하여, 음성 활성을 탐지하는 제 2 타입의 VAD 모델 중 적어도 하나의 VAD 모델을 포함할 수 있다. In one embodiment, the VAD model includes: a first type of VAD model that detects voice activation using a feature space; Alternatively, it may include at least one VAD model among a second type of VAD model that detects voice activity using reconstruction error.

일 실시예에서, 상기 오디오 데이터가 정상 데이터로 분류되는지 아니면 비정상 데이터로 분류되는지 여부를 예측하는 단계는, 상기 제 1 타입의 VAD 모델을 활용하여, 상기 오디오 데이터의 특징 벡터를 추출하고, 상기 추출된 특징 벡터를 특징 공간(feature space)에 투영하는 단계; 및 상기 오디오 데이터의 특징 벡터가 상기 특징 공간 상에서 미리 결정된 영역에 투영되는 경우, 상기 오디오 데이터가 정상 데이터로 분류된다고 결정하는 단계를 포함하고, 상기 미리 결정된 영역은, 음성 데이터만을 기초로 미리 결정된 영역에 대응될 수 있다. In one embodiment, the step of predicting whether the audio data is classified as normal data or abnormal data includes extracting a feature vector of the audio data using the first type of VAD model, and extracting a feature vector of the audio data. Projecting the feature vector into a feature space; and determining that the audio data is classified as normal data when the feature vector of the audio data is projected to a predetermined region on the feature space, wherein the predetermined region is a predetermined region based only on voice data. can correspond to .

일 실시예에서, 상기 오디오 데이터가 정상 데이터로 분류되는지 아니면 비정상 데이터로 분류되는지 여부를 예측하는 단계는, 상기 제 2 타입의 VAD 모델을 활용하여, 상기 오디오 데이터를 인코딩하여 상기 오디오 데이터의 잠재 벡터를 생성한 뒤에, 상기 오디오 데이터의 잠재 벡터를 디코딩하여 상기 오디오 데이터에 대응되는 출력을 생성하는 단계; 상기 오디오 데이터와 상기 출력 사이의 복원 오차를 산출하는 단계; 및 상기 산출된 복원 오차가 미리 결정된 임계치보다 작은 경우에, 상기 오디오 데이터가 정상 데이터로 분류된다고 결정하는 단계를 포함할 수 있다. In one embodiment, predicting whether the audio data is classified as normal data or abnormal data includes encoding the audio data using the second type of VAD model to generate a latent vector of the audio data. After generating, decoding a latent vector of the audio data to generate an output corresponding to the audio data; calculating a restoration error between the audio data and the output; and determining that the audio data is classified as normal data when the calculated reconstruction error is smaller than a predetermined threshold.

전술한 바와 같은 과제를 실현하기 위한 본 개시의 일 실시예에 따라 컴퓨팅 장치에 의해 수행되는 음성 활성 탐지(VAD; Voice activity detection) 모델을 학습하는 방법이 개시된다. 상기 방법은, 음성 데이터만을 포함하는 학습용 오디오 데이터를 획득하는 단계; 상기 VAD 모델을 활용하여, 상기 음성 데이터가 정상 데이터로 분류되는지 아니면 비정상 데이터로 분류되는지 여부에 관한 예측 결과를 생성하는 단계; 및 상기 음성 데이터가 상기 정상 데이터로 예측되는 경우에는 손실값을 감소시키고 그리고 상기 음성 데이터가 상기 비정상 데이터로 예측되는 경우에는 손실값을 증가시키는 손실 함수를 활용하여, 상기 VAD 모델을 학습시키는 단계를 포함할 수 있다. According to an embodiment of the present disclosure for realizing the above-described task, a method of learning a voice activity detection (VAD) model performed by a computing device is disclosed. The method includes obtaining audio data for training that includes only voice data; Using the VAD model, generating a prediction result regarding whether the voice data is classified as normal data or abnormal data; And learning the VAD model using a loss function that reduces the loss value when the voice data is predicted to be normal data and increases the loss value when the voice data is predicted to be abnormal data. It can be included.

일 실시예에서, 상기 음성 데이터가 정상 데이터로 분류되는지 아니면 비정상 데이터로 분류되는지 여부에 관한 예측 결과를 생성하는 단계는, 제 1 타입의 VAD 모델을 활용하여, 상기 음성 데이터의 특징 벡터를 특징 공간 상에 투영시키는 것에 기초하여, 상기 음성 데이터가 정상 데이터로 분류되는지 아니면 비정상 데이터로 분류되는지 여부에 관한 예측 결과를 생성하는 단계; 또는 제 2 타입의 VAD 모델을 활용하여, 상기 음성 데이터의 복원 오차에 기초하여, 상기 음성 데이터가 정상 데이터로 분류되는지 아니면 비정상 데이터로 분류되는지 여부에 관한 예측 결과를 생성하는 단계 중 적어도 하나의 단계를 포함할 수 있다. In one embodiment, generating a prediction result regarding whether the speech data is classified as normal data or abnormal data utilizes a first type of VAD model to transform the feature vector of the speech data into a feature space. generating a prediction result regarding whether the voice data is classified as normal data or abnormal data, based on the projection on the image; Or at least one step of generating a prediction result regarding whether the voice data is classified as normal data or abnormal data, based on a restoration error of the voice data, using a second type of VAD model. may include.

일 실시예에서, 상기 제 1 타입의 VAD 모델에 대한 손실 함수는, 복수의 음성 데이터들의 복수의 특징 벡터들이 상기 특징 공간 상에서 클러스터(cluster)를 형성하는 경우에 손실값이 감소하고, 상기 복수의 특징 벡터들이 상기 특징 공간 상에서 클러스터를 형성하지 않는 경우에 손실값이 증가하도록 설계될 수 있다. In one embodiment, the loss function for the first type of VAD model has a loss value that decreases when a plurality of feature vectors of a plurality of voice data form a cluster in the feature space, and the loss function for the first type of VAD model is When feature vectors do not form clusters in the feature space, the loss value may be designed to increase.

일 실시예에서, 상기 제 1 타입의 VAD 모델에 대한 손실 함수는, 상기 음성 데이터의 특징 벡터가 상기 특징 공간 상에서 미리 결정된 영역 상에 투영되는 경우 손실값이 감소하고, 상기 추가적인 특징 벡터가 상기 미리 결정된 영역 외에 투영되는 경우 손실값이 증가하도록 추가로 설계될 수 있다.In one embodiment, the loss function for the first type of VAD model is such that the loss value is reduced when the feature vector of the speech data is projected onto a predetermined region in the feature space, and the additional feature vector is calculated from the predetermined region. It can be additionally designed so that the loss value increases if the projection is outside of the determined area.

일 실시예에서, 상기 제 2 타입의 VAD 모델에 대한 손실 함수는, 상기 음성 데이터의 복원 오차가 감소할수록 손실값이 감소하고, 상기 음성 데이터의 복원 오차가 증가할수록 손실값이 증가하도록 설계될 수 있다. In one embodiment, the loss function for the second type of VAD model may be designed so that the loss value decreases as the restoration error of the voice data decreases, and the loss value increases as the restoration error of the voice data increases. there is.

전술한 바와 같은 과제를 실현하기 위한 본 개시의 일 실시예에 따라 컴퓨터 판독가능 저장 매체에 저장된 컴퓨터 프로그램이 개시된다. 상기 컴퓨터 프로그램은 하나 이상의 프로세서에 의해 실행되는 경우, 상기 하나 이상의 프로세서로 하여금, 오디오 데이터에서 음성 활성을 탐지하기 위한 이하의 동작들을 수행하도록 하며, 상기 동작들은: 오디오 데이터를 음성 활성 탐지(VAD; Voice activity detection) 모델에 입력하는 동작; 상기 VAD 모델을 활용하여, 상기 오디오 데이터가 정상(normal) 데이터로 분류되는지 아니면 비정상(abnormal) 데이터로 분류되는지 여부를 예측하는 동작; 및 상기 VAD 모델을 활용하여, 상기 오디오 데이터가 정상 데이터로 분류되는 경우, 상기 오디오 데이터가 음성 데이터에 해당한다고 결정하는 동작을 포함할 수 있다. According to an embodiment of the present disclosure for realizing the above-described object, a computer program stored in a computer-readable storage medium is disclosed. The computer program, when executed by one or more processors, causes the one or more processors to perform the following operations for detecting voice activity in audio data, the operations comprising: voice activity detection (VAD) in audio data; Voice activity detection) Actions input to the model; Predicting whether the audio data is classified as normal data or abnormal data using the VAD model; and, when the audio data is classified as normal data, determining that the audio data corresponds to voice data using the VAD model.

전술한 바와 같은 과제를 실현하기 위한 본 개시의 일 실시예에 따른 컴퓨팅 장치가 개시된다. 상기 장치는, 적어도 하나의 프로세서; 및 메모리를 포함하고, 상기 적어도 하나의 프로세서는, 오디오 데이터를 음성 활성 탐지(VAD; Voice activity detection) 모델에 입력하고; 상기 VAD 모델을 활용하여, 상기 오디오 데이터가 정상(normal) 데이터로 분류되는지 아니면 비정상(abnormal) 데이터로 분류되는지 여부를 예측하고; 그리고 상기 VAD 모델을 활용하여, 상기 오디오 데이터가 정상 데이터로 분류되는 경우, 상기 오디오 데이터가 음성 데이터에 해당한다고 결정하도록 구성될 수 있다. A computing device according to an embodiment of the present disclosure for realizing the above-described problem is disclosed. The device includes at least one processor; and a memory, wherein the at least one processor is configured to: input audio data into a voice activity detection (VAD) model; Using the VAD model, predict whether the audio data is classified as normal data or abnormal data; And, by using the VAD model, if the audio data is classified as normal data, it may be configured to determine that the audio data corresponds to voice data.

본 개시는, 이상 검출(anomaly detection)에 기반하여, 입력된 오디오 데이터에서 음성 활성을 탐지할 수 있는 방법을 제공할 수 있다. 예를 들어, 본 개시는, 음성 데이터만을 포함하는 학습용 오디오 데이터에 기초하여 학습된 음성 활성 탐지(VAD, Voice Activity Detection) 모델을 이용하여, 이상 검출에 기반하여 음성 활성을 탐지하는 기술을 제공할 수 있다. 따라서, 본 개시는, 비-음성 데이터(예컨대, 사람이 발화한 음성이 아닌 모든 데이터, 각종 노이즈)가 부족하거나, 비-음성 데이터에 대한 종류가 많지 않더라도, 비교적 구하기 쉬운 음성 데이터(speech data)를 정상 데이터(normal data)로 학습시킴으로써, VAD 모델의 성능을 담보할 수 있다. The present disclosure may provide a method for detecting voice activity in input audio data based on anomaly detection. For example, the present disclosure provides a technology for detecting voice activity based on anomaly detection using a Voice Activity Detection (VAD) model learned based on training audio data containing only voice data. You can. Therefore, the present disclosure provides speech data that is relatively easy to obtain, even if non-speech data (e.g., all data other than human speech, various noises) is lacking or there are not many types of non-speech data. By learning with normal data, the performance of the VAD model can be guaranteed.

또한, 본 개시는, 다양한 타입의 비-음성 데이터에 대응할 수 있는 VAD 모델을 제공할 수 있다. 예를 들어, 본 개시의 일 실시예에 따른 VAD 모델은, 사람이 발화한 음성 이외의 다른 모든 타입의 오디오 신호를 비-음성 데이터로 분류할 수 있으므로, 학습 데이터 상에 모든 비-음성 데이터의 타입들이 포함되어 있지 않더라도, 다양한 타입의 비-음성 데이터에 대하여 대응할 수 있다. Additionally, the present disclosure can provide a VAD model capable of responding to various types of non-speech data. For example, the VAD model according to an embodiment of the present disclosure can classify all types of audio signals other than human speech as non-speech data, so all non-speech data on the learning data Even if types are not included, it can respond to various types of non-voice data.

한편, 본 개시의 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 이하에서 설명할 내용으로부터 통상의 기술자에게 자명한 범위 내에서 다양한 효과들이 포함될 수 있다.Meanwhile, the effects of the present disclosure are not limited to the effects mentioned above, and various effects may be included within the range apparent to those skilled in the art from the contents described below.

도 1은 본 개시의 일 실시예에 따른 오디오 데이터에서 음성 활성을 탐지하는 컴퓨팅 장치의 블록 구성도이다.
도 2는 본 개시의 일 실시예에 따라 네트워크 함수를 나타내는 개략도이다.
도 3은 본 개시의 일 실시예에 따라 오디오 데이터에서 음성 활성을 탐지하는 방법에 대한 흐름도이다.
도 4는 본 개시의 일 실시예에 따라, 특징 공간(feature space)을 활용하여, 음성 활성을 탐지하는 제 1 타입의 VAD 모델의 학습 동작을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 5는 본 개시의 일 실시예에 따라, 제 1 타입의 VAD 모델을 활용하여 오디오 데이터가 정상(normal) 데이터로 분류되는지 아니면 비정상(abnormal) 데이터로 분류되는지 여부를 예측하는 동작을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 6은 본 개시의 일 실시예에 따라 복원 오차(reconstruction error)를 활용하여, 음성 활성을 탐지하는 제 2 타입의 VAD 모델의 학습 동작을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 7은 본 개시의 일 실시예에 따라, 제 2 타입의 VAD 모델을 활용하여 오디오 데이터가 정상(normal) 데이터로 분류되는지 아니면 비정상(abnormal) 데이터로 분류되는지 여부를 예측하는 동작을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 8은 본 개시의 일 실시예에 따른 음성 활성 탐지(VAD; Voice activity detection) 모델을 학습하는 방법에 대한 흐름도이다.
도 9는 본 개시의 일 실시예들이 구현될 수 있는 예시적인 컴퓨팅 환경에 대한 간략하고 일반적인 개략도이다.
1 is a block diagram of a computing device that detects voice activity in audio data according to an embodiment of the present disclosure.
Figure 2 is a schematic diagram showing a network function according to an embodiment of the present disclosure.
3 is a flowchart of a method for detecting voice activity in audio data according to an embodiment of the present disclosure.
FIG. 4 is a diagram schematically showing the learning operation of a first type of VAD model that detects voice activity using a feature space, according to an embodiment of the present disclosure.
Figure 5 schematically shows the operation of predicting whether audio data is classified as normal data or abnormal data using a first type of VAD model, according to an embodiment of the present disclosure. It is a drawing.
FIG. 6 is a diagram schematically showing the learning operation of a second type of VAD model that detects voice activity by utilizing reconstruction error according to an embodiment of the present disclosure.
Figure 7 schematically shows the operation of predicting whether audio data is classified as normal data or abnormal data using a second type of VAD model, according to an embodiment of the present disclosure. It is a drawing.
Figure 8 is a flowchart of a method of learning a voice activity detection (VAD) model according to an embodiment of the present disclosure.
9 is a brief, general schematic diagram of an example computing environment in which embodiments of the present disclosure may be implemented.

다양한 실시예들이 이제 도면을 참조하여 설명된다. 본 명세서에서, 다양한 설명들이 본 개시의 이해를 제공하기 위해서 제시된다. 그러나, 이러한 실시예들은 이러한 구체적인 설명 없이도 실행될 수 있음이 명백하다.Various embodiments are now described with reference to the drawings. In this specification, various descriptions are presented to provide an understanding of the disclosure. However, it is clear that these embodiments may be practiced without these specific descriptions.

본 명세서에서 사용되는 용어 "컴포넌트", "모듈", "시스템" 등은 컴퓨터-관련 엔티티, 하드웨어, 펌웨어, 소프트웨어, 소프트웨어 및 하드웨어의 조합, 또는 소프트웨어의 실행을 지칭한다. 예를 들어, 컴포넌트는 프로세서상에서 실행되는 처리과정(procedure), 프로세서, 객체, 실행 스레드, 프로그램, 및/또는 컴퓨터일 수 있지만, 이들로 제한되는 것은 아니다. 예를 들어, 컴퓨팅 장치에서 실행되는 애플리케이션 및 컴퓨팅 장치 모두 컴포넌트일 수 있다. 하나 이상의 컴포넌트는 프로세서 및/또는 실행 스레드 내에 상주할 수 있다. 일 컴포넌트는 하나의 컴퓨터 내에 로컬화 될 수 있다. 일 컴포넌트는 2개 이상의 컴퓨터들 사이에 분배될 수 있다. 또한, 이러한 컴포넌트들은 그 내부에 저장된 다양한 데이터 구조들을 갖는 다양한 컴퓨터 판독가능한 매체로부터 실행할 수 있다. 컴포넌트들은 예를 들어 하나 이상의 데이터 패킷들을 갖는 신호(예를 들면, 로컬 시스템, 분산 시스템에서 다른 컴포넌트와 상호작용하는 하나의 컴포넌트로부터의 데이터 및/또는 신호를 통해 다른 시스템과 인터넷과 같은 네트워크를 통해 전송되는 데이터)에 따라 로컬 및/또는 원격 처리들을 통해 통신할 수 있다.As used herein, the terms “component,” “module,” “system,” and the like refer to a computer-related entity, hardware, firmware, software, a combination of software and hardware, or an implementation of software. For example, a component may be, but is not limited to, a process running on a processor, a processor, an object, a thread of execution, a program, and/or a computer. For example, both an application running on a computing device and the computing device can be a component. One or more components may reside within a processor and/or thread of execution. A component may be localized within one computer. A component may be distributed between two or more computers. Additionally, these components can execute from various computer-readable media having various data structures stored thereon. Components can transmit signals, for example, with one or more data packets (e.g., data and/or signals from one component interacting with other components in a local system, a distributed system, to other systems and over a network such as the Internet). Depending on the data being transmitted, they may communicate through local and/or remote processes.

더불어, 용어 "또는"은 배타적 "또는"이 아니라 내포적 "또는"을 의미하는 것으로 의도된다. 즉, 달리 특정되지 않거나 문맥상 명확하지 않은 경우에, "X는 A 또는 B를 이용한다"는 자연적인 내포적 치환 중 하나를 의미하는 것으로 의도된다. 즉, X가 A를 이용하거나; X가 B를 이용하거나; 또는 X가 A 및 B 모두를 이용하는 경우, "X는 A 또는 B를 이용한다"가 이들 경우들 어느 것으로도 적용될 수 있다. 또한, 본 명세서에 사용된 "및/또는"이라는 용어는 열거된 관련 아이템들 중 하나 이상의 아이템의 가능한 모든 조합을 지칭하고 포함하는 것으로 이해되어야 한다.Additionally, the term “or” is intended to mean an inclusive “or” and not an exclusive “or.” That is, unless otherwise specified or clear from context, “X utilizes A or B” is intended to mean one of the natural implicit substitutions. That is, either X uses A; X uses B; Or, if X uses both A and B, “X uses A or B” can apply to either of these cases. Additionally, the term “and/or” as used herein should be understood to refer to and include all possible combinations of one or more of the related listed items.

또한, "포함한다" 및/또는 "포함하는"이라는 용어는, 해당 특징 및/또는 구성요소가 존재함을 의미하는 것으로 이해되어야 한다. 다만, "포함한다" 및/또는 "포함하는"이라는 용어는, 하나 이상의 다른 특징, 구성요소 및/또는 이들의 그룹의 존재 또는 추가를 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다. 또한, 달리 특정되지 않거나 단수 형태를 지시하는 것으로 문맥상 명확하지 않은 경우에, 본 명세서와 청구범위에서 단수는 일반적으로 "하나 또는 그 이상"을 의미하는 것으로 해석되어야 한다.Additionally, the terms “comprise” and/or “comprising” should be understood to mean that the corresponding feature and/or element is present. However, the terms “comprise” and/or “comprising” should be understood as not excluding the presence or addition of one or more other features, elements and/or groups thereof. Additionally, unless otherwise specified or the context is clear to indicate a singular form, the singular terms herein and in the claims should generally be construed to mean “one or more.”

그리고, "A 또는 B 중 적어도 하나"이라는 용어는, "A만을 포함하는 경우", "B 만을 포함하는 경우", "A와 B의 구성으로 조합된 경우"를 의미하는 것으로 해석되어야 한다. And, the term “at least one of A or B” should be interpreted to mean “a case containing only A,” “a case containing only B,” and “a case of combining A and B.”

당업자들은 추가적으로 여기서 개시된 실시예들과 관련되어 설명된 다양한 예시적 논리적 블록들, 구성들, 모듈들, 회로들, 수단들, 로직들, 및 알고리즘 단계들이 전자 하드웨어, 컴퓨터 소프트웨어, 또는 양쪽 모두의 조합들로 구현될 수 있음을 인식해야 한다. 하드웨어 및 소프트웨어의 상호교환성을 명백하게 예시하기 위해, 다양한 예시적 컴포넌트들, 블록들, 구성들, 수단들, 로직들, 모듈들, 회로들, 및 단계들은 그들의 기능성 측면에서 일반적으로 위에서 설명되었다. 그러한 기능성이 하드웨어로 또는 소프트웨어로서 구현되는지 여부는 전반적인 시스템에 부과된 특정 어플리케이션(application) 및 설계 제한들에 달려 있다. 숙련된 기술자들은 각각의 특정 어플리케이션들을 위해 다양한 방법들로 설명된 기능성을 구현할 수 있다. 다만, 그러한 구현의 결정들이 본 개시내용의 영역을 벗어나게 하는 것으로 해석되어서는 안된다.Those skilled in the art will additionally recognize that the various illustrative logical blocks, components, modules, circuits, means, logic, and algorithm steps described in connection with the embodiments disclosed herein may be implemented using electronic hardware, computer software, or a combination of both. It must be recognized that it can be implemented with To clearly illustrate the interchangeability of hardware and software, various illustrative components, blocks, configurations, means, logics, modules, circuits, and steps have been described above generally in terms of their functionality. Whether such functionality is implemented in hardware or software will depend on the specific application and design constraints imposed on the overall system. A skilled technician can implement the described functionality in a variety of ways for each specific application. However, such implementation decisions should not be construed as causing a departure from the scope of the present disclosure.

제시된 실시예들에 대한 설명은 본 개시의 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 이용하거나 또는 실시할 수 있도록 제공된다. 이러한 실시예들에 대한 다양한 변형들은 본 개시의 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명백할 것이다. 여기에 정의된 일반적인 원리들은 본 개시의 범위를 벗어남이 없이 다른 실시예들에 적용될 수 있다. 그리하여, 본 발명은 여기에 제시된 실시예 들로 한정되는 것이 아니다. 본 발명은 여기에 제시된 원리들 및 신규한 특징들과 일관되는 최광의의 범위에서 해석되어야 할 것이다. The description of the presented embodiments is provided to enable anyone skilled in the art to use or practice the present invention. Various modifications to these embodiments will be apparent to those skilled in the art. The general principles defined herein may be applied to other embodiments without departing from the scope of the disclosure. Therefore, the present invention is not limited to the embodiments presented herein. The present invention is to be interpreted in the broadest scope consistent with the principles and novel features presented herein.

본 개시에서 네트워크 함수와 인공 신경망 및 뉴럴 네트워크(neural network)는 상호교환가능하게 사용될 수 있다. In this disclosure, network function, artificial neural network, and neural network may be used interchangeably.

도 1은 본 개시의 일 실시예에 따른 오디오 데이터에서 음성 활성을 탐지하기 위한 컴퓨팅 장치의 블록 구성도이다.1 is a block diagram of a computing device for detecting voice activity in audio data according to an embodiment of the present disclosure.

도 1에 도시된 컴퓨팅 장치(100)의 구성은 간략화 하여 나타낸 예시일 뿐이다. 본 개시의 일 실시예에서 컴퓨팅 장치(100)는 컴퓨팅 장치(100)의 컴퓨팅 환경을 수행하기 위한 다른 구성들이 포함될 수 있고, 개시된 구성들 중 일부만이 컴퓨팅 장치(100)를 구성할 수도 있다. The configuration of the computing device 100 shown in FIG. 1 is only a simplified example. In one embodiment of the present disclosure, the computing device 100 may include different configurations for performing the computing environment of the computing device 100, and only some of the disclosed configurations may configure the computing device 100.

컴퓨팅 장치(100)는 프로세서(110), 메모리(130), 네트워크부(150)를 포함할 수 있다.The computing device 100 may include a processor 110, a memory 130, and a network unit 150.

프로세서(110)는 하나 이상의 코어로 구성될 수 있으며, 컴퓨팅 장치의 중앙 처리 장치(CPU: central processing unit), 범용 그래픽 처리 장치 (GPGPU: general purpose graphics processing unit), 텐서 처리 장치(TPU: tensor processing unit) 등의 데이터 분석, 딥러닝을 위한 프로세서를 포함할 수 있다. 프로세서(110)는 메모리(130)에 저장된 컴퓨터 프로그램을 판독하여 본 개시의 일 실시예에 따른 기계 학습을 위한 데이터 처리를 수행할 수 있다. 본 개시의 일실시예에 따라 프로세서(110)는 신경망의 학습을 위한 연산을 수행할 수 있다. 프로세서(110)는 딥러닝(DL: deep learning)에서 학습을 위한 입력 데이터의 처리, 입력 데이터에서의 피처 추출, 오차 계산, 역전파(backpropagation)를 이용한 신경망의 가중치 업데이트 등의 신경망의 학습을 위한 계산을 수행할 수 있다. 프로세서(110)의 CPU, GPGPU, 및 TPU 중 적어도 하나가 네트워크 함수의 학습을 처리할 수 있다. 예를 들어, CPU 와 GPGPU가 함께 네트워크 함수의 학습, 네트워크 함수를 이용한 데이터 분류를 처리할 수 있다. 또한, 본 개시의 일 실시예에서 복수의 컴퓨팅 장치의 프로세서를 함께 사용하여 네트워크 함수의 학습, 네트워크 함수를 이용한 데이터 분류를 처리할 수 있다. 또한, 본 개시의 일 실시예에 따른 컴퓨팅 장치에서 수행되는 컴퓨터 프로그램은 CPU, GPGPU 또는 TPU 실행가능 프로그램일 수 있다.The processor 110 may be composed of one or more cores, and may include a central processing unit (CPU), a general purpose graphics processing unit (GPGPU), and a tensor processing unit (TPU) of a computing device. unit) may include a processor for data analysis and deep learning. The processor 110 may read a computer program stored in the memory 130 and perform data processing for machine learning according to an embodiment of the present disclosure. According to an embodiment of the present disclosure, the processor 110 may perform an operation for learning a neural network. The processor 110 is used for learning neural networks, such as processing input data for learning in deep learning (DL), extracting features from input data, calculating errors, and updating the weights of the neural network using backpropagation. Calculations can be performed. At least one of the CPU, GPGPU, and TPU of the processor 110 may process learning of the network function. For example, CPU and GPGPU can work together to process learning of network functions and data classification using network functions. Additionally, in one embodiment of the present disclosure, the processors of a plurality of computing devices can be used together to process learning of network functions and data classification using network functions. Additionally, a computer program executed in a computing device according to an embodiment of the present disclosure may be a CPU, GPGPU, or TPU executable program.

본 개시의 일 실시예에 따르면, 메모리(130)는 프로세서(110)가 생성하거나 결정한 임의의 형태의 정보 및 네트워크부(150)가 수신한 임의의 형태의 정보를 저장할 수 있다.According to an embodiment of the present disclosure, the memory 130 may store any type of information generated or determined by the processor 110 and any type of information received by the network unit 150.

본 개시의 일 실시예에 따르면, 메모리(130)는 플래시 메모리 타입(flash memory type), 하드디스크 타입(hard disk type), 멀티미디어 카드 마이크로 타입(multimedia card micro type), 카드 타입의 메모리(예를 들어 SD 또는 XD 메모리 등), 램(Random Access Memory, RAM), SRAM(Static Random Access Memory), 롬(Read-Only Memory, ROM), EEPROM(Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory), PROM(Programmable Read-Only Memory), 자기 메모리, 자기 디스크, 광디스크 중 적어도 하나의 타입의 저장매체를 포함할 수 있다. 컴퓨팅 장치(100)는 인터넷(internet) 상에서 상기 메모리(130)의 저장 기능을 수행하는 웹 스토리지(web storage)와 관련되어 동작할 수도 있다. 전술한 메모리에 대한 기재는 예시일 뿐, 본 개시는 이에 제한되지 않는다.According to an embodiment of the present disclosure, the memory 130 is a flash memory type, hard disk type, multimedia card micro type, or card type memory (e.g. (e.g. SD or -Only Memory), and may include at least one type of storage medium among magnetic memory, magnetic disk, and optical disk. The computing device 100 may operate in connection with web storage that performs a storage function of the memory 130 on the Internet. The description of the memory described above is merely an example, and the present disclosure is not limited thereto.

본 개시의 일 실시예에 따른 네트워크부(150)는 공중전화 교환망(PSTN: Public Switched Telephone Network), xDSL(x Digital Subscriber Line), RADSL(Rate Adaptive DSL), MDSL(Multi Rate DSL), VDSL(Very High Speed DSL), UADSL(Universal Asymmetric DSL), HDSL(High Bit Rate DSL) 및 근거리 통신망(LAN) 등과 같은 다양한 유선 통신 시스템들을 사용할 수 있다.The network unit 150 according to an embodiment of the present disclosure includes Public Switched Telephone Network (PSTN), x Digital Subscriber Line (xDSL), Rate Adaptive DSL (RADSL), Multi Rate DSL (MDSL), and VDSL ( A variety of wired communication systems can be used, such as Very High Speed DSL), Universal Asymmetric DSL (UADSL), High Bit Rate DSL (HDSL), and Local Area Network (LAN).

또한, 본 명세서에서 제시되는 네트워크부(150)는 CDMA(Code Division Multi Access), TDMA(Time Division Multi Access), FDMA(Frequency Division Multi Access), OFDMA(Orthogonal Frequency Division Multi Access), SC-FDMA(Single Carrier-FDMA) 및 다른 시스템들과 같은 다양한 무선 통신 시스템들을 사용할 수 있다. In addition, the network unit 150 presented in this specification includes Code Division Multi Access (CDMA), Time Division Multi Access (TDMA), Frequency Division Multi Access (FDMA), Orthogonal Frequency Division Multi Access (OFDMA), and SC-FDMA ( A variety of wireless communication systems can be used, such as Single Carrier-FDMA) and other systems.

본 개시에서 네트워크부(150)는 유선 및 무선 등과 같은 그 통신 양태를 가리지 않고 구성될 수 있으며, 단거리 통신망(LAN: Local Area Network), 개인 통신망(PAN: Personal Area Network), 광역 통신망(WAN: Wide Area Network) 등 다양한 통신망으로 구성될 수 있다. 또한, 상기 네트워크는 공지의 월드와이드웹(WWW: World Wide Web)일 수 있으며, 적외선(IrDA: Infrared Data Association) 또는 블루투스(Bluetooth)와 같이 단거리 통신에 이용되는 무선 전송 기술을 이용할 수도 있다.In the present disclosure, the network unit 150 may be configured regardless of communication mode, such as wired or wireless, and may include a local area network (LAN), a personal area network (PAN), or a wide area network (WAN). It can be composed of various communication networks such as Wide Area Network. Additionally, the network may be the well-known World Wide Web (WWW), or may use wireless transmission technology used for short-distance communication, such as Infrared Data Association (IrDA) or Bluetooth.

본 명세서에서 설명된 기술들은 위에서 언급된 네트워크들뿐만 아니라, 다른 네트워크들에서도 사용될 수 있다.The techniques described herein can be used in the networks mentioned above, as well as other networks.

도 2는 본 개시의 일 실시예에 따라 네트워크 함수를 나타낸 개략도이다.Figure 2 is a schematic diagram showing a network function according to an embodiment of the present disclosure.

본 명세서에 걸쳐, 연산 모델, 신경망, 네트워크 함수, 뉴럴 네트워크(neural network)는 동일한 의미로 사용될 수 있다. 신경망은 일반적으로 노드라 지칭될 수 있는 상호 연결된 계산 단위들의 집합으로 구성될 수 있다. 이러한 노드들은 뉴런(neuron)들로 지칭될 수도 있다. 신경망은 적어도 하나 이상의 노드들을 포함하여 구성된다. 신경망들을 구성하는 노드(또는 뉴런)들은 하나 이상의 링크에 의해 상호 연결될 수 있다.Throughout this specification, computational model, neural network, network function, and neural network may be used interchangeably. A neural network can generally consist of a set of interconnected computational units, which can be referred to as nodes. These nodes may also be referred to as neurons. A neural network consists of at least one node. Nodes (or neurons) that make up neural networks may be interconnected by one or more links.

신경망 내에서, 링크를 통해 연결된 하나 이상의 노드들은 상대적으로 입력 노드 및 출력 노드의 관계를 형성할 수 있다. 입력 노드 및 출력 노드의 개념은 상대적인 것으로서, 하나의 노드에 대하여 출력 노드 관계에 있는 임의의 노드는 다른 노드와의 관계에서 입력 노드 관계에 있을 수 있으며, 그 역도 성립할 수 있다. 상술한 바와 같이, 입력 노드 대 출력 노드 관계는 링크를 중심으로 생성될 수 있다. 하나의 입력 노드에 하나 이상의 출력 노드가 링크를 통해 연결될 수 있으며, 그 역도 성립할 수 있다. Within a neural network, one or more nodes connected through a link may form a relative input node and output node relationship. The concepts of input node and output node are relative, and any node in an output node relationship with one node may be in an input node relationship with another node, and vice versa. As described above, input node to output node relationships can be created around links. One or more output nodes can be connected to one input node through a link, and vice versa.

하나의 링크를 통해 연결된 입력 노드 및 출력 노드 관계에서, 출력 노드의 데이터는 입력 노드에 입력된 데이터에 기초하여 그 값이 결정될 수 있다. 여기서 입력 노드와 출력 노드를 상호 연결하는 링크는 가중치(weight)를 가질 수 있다. 가중치는 가변적일 수 있으며, 신경망이 원하는 기능을 수행하기 위해, 사용자 또는 알고리즘에 의해 가변 될 수 있다. 예를 들어, 하나의 출력 노드에 하나 이상의 입력 노드가 각각의 링크에 의해 상호 연결된 경우, 출력 노드는 상기 출력 노드와 연결된 입력 노드들에 입력된 값들 및 각각의 입력 노드들에 대응하는 링크에 설정된 가중치에 기초하여 출력 노드 값을 결정할 수 있다.In a relationship between an input node and an output node connected through one link, the value of the data of the output node may be determined based on the data input to the input node. Here, the link connecting the input node and the output node may have a weight. Weights may be variable and may be varied by the user or algorithm in order for the neural network to perform the desired function. For example, when one or more input nodes are connected to one output node by respective links, the output node is set to the values input to the input nodes connected to the output node and the links corresponding to each input node. The output node value can be determined based on the weight.

상술한 바와 같이, 신경망은 하나 이상의 노드들이 하나 이상의 링크를 통해 상호 연결되어 신경망 내에서 입력 노드 및 출력 노드 관계를 형성한다. 신경망 내에서 노드들과 링크들의 개수 및 노드들과 링크들 사이의 연관관계, 링크들 각각에 부여된 가중치의 값에 따라, 신경망의 특성이 결정될 수 있다. 예를 들어, 동일한 개수의 노드 및 링크들이 존재하고, 링크들의 가중치 값이 상이한 두 신경망이 존재하는 경우, 두 개의 신경망들은 서로 상이한 것으로 인식될 수 있다.As described above, in a neural network, one or more nodes are interconnected through one or more links to form an input node and output node relationship within the neural network. The characteristics of the neural network can be determined according to the number of nodes and links within the neural network, the correlation between the nodes and links, and the value of the weight assigned to each link. For example, if the same number of nodes and links exist and two neural networks with different weight values of the links exist, the two neural networks may be recognized as different from each other.

신경망은 하나 이상의 노드들의 집합으로 구성될 수 있다. 신경망을 구성하는 노드들의 부분 집합은 레이어(layer)를 구성할 수 있다. 신경망을 구성하는 노드들 중 일부는, 최초 입력 노드로부터의 거리들에 기초하여, 하나의 레이어(layer)를 구성할 수 있다. 예를 들어, 최초 입력 노드로부터 거리가 n인 노드들의 집합은, n 레이어를 구성할 수 있다. 최초 입력 노드로부터 거리는, 최초 입력 노드로부터 해당 노드까지 도달하기 위해 거쳐야 하는 링크들의 최소 개수에 의해 정의될 수 있다. 그러나, 이러한 레이어의 정의는 설명을 위한 임의적인 것으로서, 신경망 내에서 레이어의 차수는 상술한 것과 상이한 방법으로 정의될 수 있다. 예를 들어, 노드들의 레이어는 최종 출력 노드로부터 거리에 의해 정의될 수도 있다.A neural network may consist of a set of one or more nodes. A subset of nodes that make up a neural network can form a layer. Some of the nodes constituting the neural network may form one layer based on the distances from the first input node. For example, a set of nodes with a distance n from the initial input node may constitute n layers. The distance from the initial input node can be defined by the minimum number of links that must be passed to reach the node from the initial input node. However, this definition of a layer is arbitrary for explanation purposes, and the order of a layer within a neural network may be defined in a different way than described above. For example, a layer of nodes may be defined by distance from the final output node.

최초 입력 노드는 신경망 내의 노드들 중 다른 노드들과의 관계에서 링크를 거치지 않고 데이터가 직접 입력되는 하나 이상의 노드들을 의미할 수 있다. 또는, 신경망 네트워크 내에서, 링크를 기준으로 한 노드 간의 관계에 있어서, 링크로 연결된 다른 입력 노드들을 가지지 않는 노드들을 의미할 수 있다. 이와 유사하게, 최종 출력 노드는 신경망 내의 노드들 중 다른 노드들과의 관계에서, 출력 노드를 가지지 않는 하나 이상의 노드들을 의미할 수 있다. 또한, 히든 노드는 최초 입력 노드 및 최후 출력 노드가 아닌 신경망을 구성하는 노드들을 의미할 수 있다. The initial input node may refer to one or more nodes in the neural network through which data is directly input without going through links in relationships with other nodes. Alternatively, in a neural network network, in the relationship between nodes based on links, it may mean nodes that do not have other input nodes connected by links. Similarly, the final output node may refer to one or more nodes that do not have an output node in their relationship with other nodes among the nodes in the neural network. Additionally, hidden nodes may refer to nodes constituting a neural network other than the first input node and the last output node.

본 개시의 일 실시예에 따른 신경망은 입력 레이어의 노드의 개수가 출력 레이어의 노드의 개수와 동일할 수 있으며, 입력 레이어에서 히든 레이어로 진행됨에 따라 노드의 수가 감소하다가 다시 증가하는 형태의 신경망일 수 있다. 또한, 본 개시의 다른 일 실시예에 따른 신경망은 입력 레이어의 노드의 개수가 출력 레이어의 노드의 개수 보다 적을 수 있으며, 입력 레이어에서 히든 레이어로 진행됨에 따라 노드의 수가 감소하는 형태의 신경망일 수 있다. 또한, 본 개시의 또 다른 일 실시예에 따른 신경망은 입력 레이어의 노드의 개수가 출력 레이어의 노드의 개수보다 많을 수 있으며, 입력 레이어에서 히든 레이어로 진행됨에 따라 노드의 수가 증가하는 형태의 신경망일 수 있다. 본 개시의 또 다른 일 실시예에 따른 신경망은 상술한 신경망들의 조합된 형태의 신경망일 수 있다.The neural network according to an embodiment of the present disclosure is a neural network in which the number of nodes in the input layer may be the same as the number of nodes in the output layer, and the number of nodes decreases and then increases again as it progresses from the input layer to the hidden layer. You can. In addition, the neural network according to another embodiment of the present disclosure may be a neural network in which the number of nodes in the input layer may be less than the number of nodes in the output layer, and the number of nodes decreases as it progresses from the input layer to the hidden layer. there is. In addition, the neural network according to another embodiment of the present disclosure may be a neural network in which the number of nodes in the input layer may be greater than the number of nodes in the output layer, and the number of nodes increases as it progresses from the input layer to the hidden layer. You can. A neural network according to another embodiment of the present disclosure may be a neural network that is a combination of the above-described neural networks.

딥 뉴럴 네트워크(DNN: deep neural network, 심층신경망)는 입력 레이어와 출력 레이어 외에 복수의 히든 레이어를 포함하는 신경망을 의미할 수 있다. 딥 뉴럴 네트워크를 이용하면 데이터의 잠재적인 구조(latent structures)를 파악할 수 있다. 즉, 사진, 글, 비디오, 음성, 음악의 잠재적인 구조(예를 들어, 어떤 물체가 사진에 있는지, 글의 내용과 감정이 무엇인지, 음성의 내용과 감정이 무엇인지 등)를 파악할 수 있다. 딥 뉴럴 네트워크는 컨볼루션 뉴럴 네트워크(CNN: convolutional neural network), 리커런트 뉴럴 네트워크(RNN: recurrent neural network), 오토 인코더(auto encoder), GAN(Generative Adversarial Networks), 제한 볼츠만 머신(RBM: restricted boltzmann machine), 심층 신뢰 네트워크(DBN: deep belief network), Q 네트워크, U 네트워크, 샴 네트워크, 적대적 생성 네트워크(GAN: Generative Adversarial Network) 등을 포함할 수 있다. 전술한 딥 뉴럴 네트워크의 기재는 예시일 뿐이며 본 개시는 이에 제한되지 않는다. A deep neural network (DNN) may refer to a neural network that includes multiple hidden layers in addition to the input layer and output layer. Deep neural networks allow you to identify latent structures in data. In other words, it is possible to identify the potential structure of a photo, text, video, voice, or music (e.g., what object is in the photo, what the content and emotion of the text are, what the content and emotion of the voice are, etc.) . Deep neural networks include convolutional neural networks (CNN), recurrent neural networks (RNN), auto encoders, generative adversarial networks (GAN), and restricted Boltzmann machines (RBM). machine), deep belief network (DBN), Q network, U network, Siamese network, Generative Adversarial Network (GAN), etc. The description of the deep neural network described above is only an example and the present disclosure is not limited thereto.

본 개시의 일 실시예에서 네트워크 함수는 오토 인코더(autoencoder)를 포함할 수도 있다. 오토 인코더는 입력 데이터와 유사한 출력 데이터를 출력하기 위한 인공 신경망의 일종일 수 있다. 오토 인코더는 적어도 하나의 히든 레이어를 포함할 수 있으며, 홀수 개의 히든 레이어가 입출력 레이어 사이에 배치될 수 있다. 각각의 레이어의 노드의 수는 입력 레이어의 노드의 수에서 병목 레이어(인코딩)라는 중간 레이어로 축소되었다가, 병목 레이어에서 출력 레이어(입력 레이어와 대칭)로 축소와 대칭되어 확장될 수도 있다. 오토 인코더는 비선형 차원 감소를 수행할 수 있다. 입력 레이어 및 출력 레이어의 수는 입력 데이터의 전처리 이후에 차원과 대응될 수 있다. 오토 인코더 구조에서 인코더에 포함된 히든 레이어의 노드의 수는 입력 레이어에서 멀어질수록 감소하는 구조를 가질 수 있다. 병목 레이어(인코더와 디코더 사이에 위치하는 가장 적은 노드를 가진 레이어)의 노드의 수는 너무 작은 경우 충분한 양의 정보가 전달되지 않을 수 있으므로, 특정 수 이상(예를 들어, 입력 레이어의 절반 이상 등)으로 유지될 수도 있다.In one embodiment of the present disclosure, the network function may include an autoencoder. An autoencoder may be a type of artificial neural network to output output data similar to input data. The autoencoder may include at least one hidden layer, and an odd number of hidden layers may be placed between input and output layers. The number of nodes in each layer may be reduced from the number of nodes in the input layer to an intermediate layer called the bottleneck layer (encoding), and then expanded symmetrically and reduced from the bottleneck layer to the output layer (symmetrical to the input layer). Autoencoders can perform nonlinear dimensionality reduction. The number of input layers and output layers can be corresponded to the dimension after preprocessing of the input data. In an auto-encoder structure, the number of nodes in the hidden layer included in the encoder may have a structure that decreases as the distance from the input layer increases. If the number of nodes in the bottleneck layer (the layer with the fewest nodes located between the encoder and decoder) is too small, not enough information may be conveyed, so if it is higher than a certain number (e.g., more than half of the input layers, etc.) ) may be maintained.

뉴럴 네트워크는 교사 학습(supervised learning), 자기 교사 학습(self supervised learning), 비교사 학습(unsupervised learning), 반교사학습(semi supervised learning), 또는 강화학습(reinforcement learning) 중 적어도 하나의 방식으로 학습될 수 있다. 뉴럴 네트워크의 학습은 뉴럴 네트워크가 특정한 동작을 수행하기 위한 지식을 뉴럴 네트워크에 적용하는 과정일 수 있다. Neural networks learn by at least one of supervised learning, self-supervised learning, unsupervised learning, semi-supervised learning, or reinforcement learning. It can be. Learning of a neural network may be a process of applying knowledge for the neural network to perform a specific operation to the neural network.

뉴럴 네트워크는 출력의 오류를 최소화하는 방향으로 학습될 수 있다. 뉴럴 네트워크의 학습에서 반복적으로 학습 데이터를 뉴럴 네트워크에 입력시키고 학습 데이터에 대한 뉴럴 네트워크의 출력과 타겟의 에러를 계산하고, 에러를 줄이기 위한 방향으로 뉴럴 네트워크의 에러를 뉴럴 네트워크의 출력 레이어에서부터 입력 레이어 방향으로 역전파(backpropagation)하여 뉴럴 네트워크의 각 노드의 가중치를 업데이트 하는 과정이다. 교사 학습의 경우 각각의 학습 데이터에 정답이 라벨링되어있는 학습 데이터를 사용하며(즉, 라벨링된 학습 데이터), 비교사 학습의 경우는 각각의 학습 데이터에 정답이 라벨링되어 있지 않을 수 있다. 즉, 예를 들어 데이터 분류에 관한 교사 학습의 경우의 학습 데이터는 학습 데이터 각각에 카테고리가 라벨링 된 데이터 일 수 있다. 라벨링된 학습 데이터가 뉴럴 네트워크에 입력되고, 뉴럴 네트워크의 출력(카테고리)과 학습 데이터의 라벨을 비교함으로써 오류(error)가 계산될 수 있다. 다른 예로, 데이터 분류에 관한 비교사 학습의 경우 입력인 학습 데이터가 뉴럴 네트워크 출력과 비교됨으로써 오류가 계산될 수 있다. 계산된 오류는 뉴럴 네트워크에서 역방향(즉, 출력 레이어에서 입력 레이어 방향)으로 역전파 되며, 역전파에 따라 뉴럴 네트워크의 각 레이어의 각 노드들의 연결 가중치가 업데이트 될 수 있다. 업데이트 되는 각 노드의 연결 가중치는 학습률(learning rate)에 따라 변화량이 결정될 수 있다. 입력 데이터에 대한 뉴럴 네트워크의 계산과 에러의 역전파는 학습 사이클(epoch)을 구성할 수 있다. 학습률은 뉴럴 네트워크의 학습 사이클의 반복 횟수에 따라 상이하게 적용될 수 있다. 예를 들어, 뉴럴 네트워크의 학습 초기에는 높은 학습률을 사용하여 뉴럴 네트워크가 빠르게 일정 수준의 성능을 확보하도록 하여 효율성을 높이고, 학습 후기에는 낮은 학습률을 사용하여 정확도를 높일 수 있다.Neural networks can be trained to minimize output errors. In neural network learning, learning data is repeatedly input into the neural network, the output of the neural network and the error of the target for the learning data are calculated, and the error of the neural network is transferred from the output layer of the neural network to the input layer in the direction of reducing the error. This is the process of updating the weight of each node in the neural network through backpropagation. In the case of teacher learning, learning data in which the correct answer is labeled in each learning data is used (i.e., labeled learning data), and in the case of non-teacher learning, the correct answer may not be labeled in each learning data. That is, for example, in the case of teacher learning regarding data classification, the learning data may be data in which each learning data is labeled with a category. Labeled training data is input to the neural network, and the error can be calculated by comparing the output (category) of the neural network with the label of the training data. As another example, in the case of non-teachable learning for data classification, the error can be calculated by comparing the input training data with the neural network output. The calculated error is backpropagated in the reverse direction (i.e., from the output layer to the input layer) in the neural network, and the connection weight of each node in each layer of the neural network can be updated according to backpropagation. The amount of change in the connection weight of each updated node may be determined according to the learning rate. The neural network's calculation of input data and backpropagation of errors can constitute a learning cycle (epoch). The learning rate may be applied differently depending on the number of repetitions of the learning cycle of the neural network. For example, in the early stages of neural network training, a high learning rate can be used to increase efficiency by allowing the neural network to quickly achieve a certain level of performance, and in the later stages of training, a low learning rate can be used to increase accuracy.

뉴럴 네트워크의 학습에서 일반적으로 학습 데이터는 실제 데이터(즉, 학습된 뉴럴 네트워크를 이용하여 처리하고자 하는 데이터)의 부분집합일 수 있으며, 따라서, 학습 데이터에 대한 오류는 감소하나 실제 데이터에 대해서는 오류가 증가하는 학습 사이클이 존재할 수 있다. 과적합(overfitting)은 이와 같이 학습 데이터에 과하게 학습하여 실제 데이터에 대한 오류가 증가하는 현상이다. 예를 들어, 노란색 고양이를 보여 고양이를 학습한 뉴럴 네트워크가 노란색 이외의 고양이를 보고는 고양이임을 인식하지 못하는 현상이 과적합의 일종일 수 있다. 과적합은 머신러닝 알고리즘의 오류를 증가시키는 원인으로 작용할 수 있다. 이러한 과적합을 막기 위하여 다양한 최적화 방법이 사용될 수 있다. 과적합을 막기 위해서는 학습 데이터를 증가시키거나, 레귤라이제이션(regularization), 학습의 과정에서 네트워크의 노드 일부를 비활성화하는 드롭아웃(dropout), 배치 정규화 레이어(batch normalization layer)의 활용 등의 방법이 적용될 수 있다.In the learning of neural networks, the training data can generally be a subset of real data (i.e., the data to be processed using the learned neural network), and thus the error for the training data is reduced, but the error for the real data is reduced. There may be an incremental learning cycle. Overfitting is a phenomenon in which errors in actual data increase due to excessive learning on training data. For example, a phenomenon in which a neural network that learned a cat by showing a yellow cat fails to recognize that it is a cat when it sees a non-yellow cat may be a type of overfitting. Overfitting can cause errors in machine learning algorithms to increase. To prevent such overfitting, various optimization methods can be used. To prevent overfitting, methods such as increasing the learning data, regularization, dropout to disable some of the network nodes during the learning process, and use of a batch normalization layer can be applied. You can.

본 개시의 일 실시예에 따른 음성 인식(STT or ASR; Speech To Text, or Automatic Speech Recognition)은, 음성을 텍스트로 바꾸는 받아쓰기 기술이다. 달리 말해, 음성 인식(STT)은, 음성에 대응되는 (맞춤법에 맞는) 텍스트를 생성하는 기술이다. 이러한 음성 인식(STT)의 입력(Input)은 음성 신호, 음성 신호를 변환한 스펙트로그램(spectrogram), 또는 음성 특징(feature) 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다. 또한, 음성 인식(STT)의 출력(Output)은 문자열 형태의 텍스트이다. 한편, 음성 인식(STT) 모델은, 신경망 모델을 포함하는 다양한 형태의 모델로 구현될 수 있다. 또한, 음성 인식(STT) 모델은 구현된 방식에 따라 모듈화된 방식과 모듈화되지 않은 end-to-end(e2e) 방식으로 나누어질 수 있다. 여기서, 모듈화된 방식은 음향 모델(음성신호가 어떤 형태로 표현될 수 있는지를 나타내는 모델), 언어 모델(주어진 문장 및 단어를 바탕으로 단어에 발생 확률을 부여하는 모델), 발음사전 등으로 나누어 음성인식을 수행하는 전통적인 방식의 모델(예컨대, Kaldi toolkit 기반 ASR 중 일부 모델, Hybrid-ASR 모델 등) 등을 포함할 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다. 반면, 모듈화되지 않은 방식은 주로 e2e 모델(예컨대, transformer-based encoder decoder 모델 등)을 의미하며, 하위 모듈을 두지 않으면서 많은 데이터를 학습시켜 모델이 생성될 수 있다. 한편, 디코딩(Decoding) 기법에는 빔 서치(Beam Search) 기법이 대표적이며, 빔 서치 기법은, 상황에 맞춰 제일 정답에 가까운 단어 하나만 예측하는 것이 아니라, 다양한 가능성을 열어 두고 문장 전체를 고려하여 가장 최적의 정답을 찾아내는 방법이다. Speech recognition (STT or ASR; Speech To Text, or Automatic Speech Recognition) according to an embodiment of the present disclosure is a dictation technology that converts voice into text. In other words, speech recognition (STT) is a technology that generates text (correct spelling) corresponding to speech. The input of this voice recognition (STT) may include at least one of a voice signal, a spectrogram converted from a voice signal, or a voice feature. Additionally, the output of speech recognition (STT) is text in the form of a string. Meanwhile, the speech recognition (STT) model can be implemented in various types of models, including a neural network model. Additionally, speech recognition (STT) models can be divided into modular and non-modular end-to-end (e2e) methods depending on how they are implemented. Here, the modular method is divided into an acoustic model (a model that indicates what form a voice signal can be expressed in), a language model (a model that assigns the probability of occurrence to words based on given sentences and words), and a pronunciation dictionary. It may include, but is not limited to, traditional models that perform recognition (e.g., some models of Kaldi toolkit-based ASR models, Hybrid-ASR models, etc.). On the other hand, non-modularized methods mainly refer to e2e models (e.g., transformer-based encoder decoder models, etc.), and models can be created by learning a lot of data without having sub-modules. Meanwhile, the Beam Search technique is a representative decoding technique. The Beam Search technique does not predict only one word that is closest to the correct answer depending on the situation, but opens up various possibilities and considers the entire sentence to find the most optimal one. This is a way to find the correct answer.

본 개시의 일 실시예에 따른 음성 활성 탐지(VAD, Voice Activity Detection)는 오디오 데이터(오디오 신호, 오디오 스트림 등)에서 음성 활성이 탐지되었는지 판단하는 기술이다. 음성 활성 탐지 (VAD)는 음성 인식(STT) 적용 전, 노이즈 제거 및 음성 향상(speech enhancement) 등의 전처리 기술이 적용될 수 있다. 이러한 VAD 구현과 관련하여, 종래에는 지도학습 기반의 이진 분류(Binary classification) 알고리즘을 활용하거나, 확률분포 기반 분류(Distribution based classification) 알고리즘이 주로 활용되었다. Voice Activity Detection (VAD) according to an embodiment of the present disclosure is a technology that determines whether voice activity is detected in audio data (audio signal, audio stream, etc.). Voice activation detection (VAD) may be subject to preprocessing techniques such as noise removal and speech enhancement before applying speech recognition (STT). In relation to this VAD implementation, in the past, a supervised learning-based binary classification algorithm or a probability distribution-based classification algorithm was mainly used.

본 개시의 일 실시예에 따른 이상 검출(AD; Anomaly Detection)은 정상적인(normal) 데이터를 벗어난 비정상(abnormal) 데이터를 탐지 및 검출하는 기술이며, 데이터를 분류한다는 측면에서 분류(classification)라고 볼 수도 있지만, 분류(classification)와는 학습 방식에서 차이가 있다. 이러한 이상 검출(AD; Anomaly Detection)은, 정상(normal) 데이터 또는 비정상(abnormal) 데이터를 구하기 힘들거나 두 데이터 간의 불균형이 심할 때 사용할 수 있는 알고리즘이며, 비교적 취득하기 쉬운 하나의 데이터(정상 또는 비정상)를 이용해서 학습될 수 있다. 하지만, 이러한 이상 검출은, 이미지 또는 비전 분야에서만 활용되고 있으며, 음성 인식 분야에서는 태스크(task)의 성질상 활용되기가 어려웠다. 본 개시는, 이러한 이상 검출을 특히 VAD에 적용하는 기술을 제안한다. 구체적으로, 본 개시는, 비교적 얻기 쉬운 사람의 음성을 정상(normal)으로 분류하고, 이외의 소리(즉, 사람의 음성 이외의 소리)를 비정상(abnormal)으로 분류하여, 오디오 데이터에서 음성 활성을 탐지하는 방법을 설명하고자 한다. Anomaly detection (AD) according to an embodiment of the present disclosure is a technology for detecting and detecting abnormal data that is outside of normal data, and can be considered classification in terms of classifying data. However, the learning method is different from classification. This anomaly detection (AD) is an algorithm that can be used when it is difficult to obtain normal or abnormal data or when the imbalance between the two data is severe. ) can be learned using. However, such anomaly detection is only used in the image or vision field, and has been difficult to utilize in the voice recognition field due to the nature of the task. The present disclosure proposes a technique for applying such anomaly detection particularly to VAD. Specifically, the present disclosure classifies human voices, which are relatively easy to obtain, as normal, and other sounds (i.e., sounds other than human voices) as abnormal, so as to detect voice activity in audio data. I would like to explain how to detect it.

한편, 이진 분류(binary classification)는 두 데이터 셋을 특징 공간에 투영한 뒤 결정된 평면을 기준으로 데이터를 분류하기 때문에, 학습에 사용되지 않은 비-음성 데이터가 특징 공간에 제대로 투영되지 않을 수 있고 결과적으로 분류 결과가 올바르지 않을 수 있다. 또한, 확률분포 기반 분류(Distribution based classification) 알고리즘도 비-음성 데이터가 충분히 확보될 수 없는 상황에서는 신뢰성 있는 확률분포가 획득되기 어려워 분류의 정확성이 떨어질 수 있다. 대안적으로, 이상 검출을 VAD에 적용하는 경우, 음성 데이터만을 활용하여 학습을 수행할 수 있으므로, 충분한 비-음성 데이터가 확보되기 어려운 상황에서도 VAD 모델의 성능이 담보될 수 있다. 또한, 이상 검출 기반의 VAD 모델은, 사전에 정의되거나 식별되지 않았던 다양한 타입의 비-음성 데이터에 대해서도 비교적 강건(robust)하게 대응할 수 있으며, 높은 음성 활성 탐지의 성능을 유지할 수 있다. On the other hand, since binary classification projects two data sets into the feature space and then classifies the data based on the determined plane, non-speech data not used for learning may not be properly projected into the feature space, and the resulting The classification result may be incorrect. In addition, distribution based classification algorithms may also have difficulty obtaining a reliable probability distribution in situations where sufficient non-speech data cannot be secured, which may reduce the accuracy of classification. Alternatively, when anomaly detection is applied to VAD, learning can be performed using only speech data, so the performance of the VAD model can be guaranteed even in situations where it is difficult to secure sufficient non-speech data. In addition, the anomaly detection-based VAD model can respond relatively robustly to various types of non-voice data that are not defined or identified in advance, and can maintain high voice activity detection performance.

이하에서 살펴볼 본 개시의 실시예들은, 이상 검출(AD; Anomaly Detection) 기술을 이용하여 입력된 오디오 데이터에 대해 음성 활성 탐지(VAD; Voice activity detection)를 수행하는 방법에 관한 것이다. 이러한 실시예들은, 위에서 살펴보았듯이, 비-음성 데이터(예컨대, 음성이 아닌 모든 데이터, 각종 노이즈 등)가 부족하거나 그 종류가 많지 않더라도, 비교적 구하기 쉬운 음성 데이터(speech data)를 정상 데이터(normal data)로 학습시킴으로써, 뛰어난 성능의 VAD 기술을 구현할 수 있다. Embodiments of the present disclosure, which will be discussed below, relate to a method of performing voice activity detection (VAD) on input audio data using anomaly detection (AD) technology. As seen above, in these embodiments, even if non-speech data (e.g., all non-speech data, various types of noise, etc.) is lacking or there are not many types, speech data that is relatively easy to obtain is used as normal data. By learning with data, VAD technology with excellent performance can be implemented.

도 3은 본 개시의 일 실시예에 따라 오디오 데이터에서 음성 활성을 탐지하는 방법에 대한 흐름도이다. 3 is a flowchart of a method for detecting voice activity in audio data according to an embodiment of the present disclosure.

본 개시의 일 실시예에 따르면, 컴퓨팅 장치(100)는 오디오 데이터를 음성 활성 탐지(VAD; Voice activity detection) 모델에 입력할 수 있다(S110). 일례로, 오디오 데이터는 음성 신호 또는 음성 신호를 변환한 스펙트로그램(spectrogram)을 포함할 수 있다. 또한, 오디오 데이터는 오디오 신호를 분할하여 생성된 토큰일 수도 있다. 또한, 오디오 데이터는, 음성 데이터 및 음성 이외의 데이터(예컨대, 노이즈 데이터)를 포함할 수 있다. According to an embodiment of the present disclosure, the computing device 100 may input audio data into a voice activity detection (VAD) model (S110). For example, audio data may include a voice signal or a spectrogram converted from a voice signal. Additionally, audio data may be a token generated by dividing an audio signal. Additionally, audio data may include voice data and data other than voice (eg, noise data).

본 개시의 일 실시예에 따르면, 컴퓨팅 장치(100)는 VAD 모델을 활용하여, 상기 오디오 데이터가 정상(normal) 데이터로 분류되는지 아니면 비정상(abnormal) 데이터로 분류되는지 여부를 예측할 수 있다(S120). 여기서, VAD 모델은, 학습용 오디오 데이터에 기초하여 지도 학습(supervised learning) 또는 비지도 학습(unsupervised learning) 방식으로 학습된 모델이고, 상기 학습용 오디오 데이터는, "음성 데이터만"을 포함할 수 있다. 참고로, 컴퓨팅 장치(100)는 음성 데이터를 정상(normal) 데이터로 분류하고, 이외의 소리(즉, 사람의 음성 이외의 소리)를 비정상(abnormal) 데이터로 분류하여 오디오 데이터에서 음성 활성을 탐지할 수 있다. 또한, VAD 모델은, 특징 공간(feature space)을 활용하여, 음성 활성을 탐지하는 제 1 타입의 VAD 모델 또는 복원 오차(reconstruction error)를 활용하여, 음성 활성을 탐지하는 제 2 타입의 VAD 모델 중 적어도 하나의 VAD 모델을 포함할 수 있다. According to an embodiment of the present disclosure, the computing device 100 may utilize a VAD model to predict whether the audio data is classified as normal data or abnormal data (S120). . Here, the VAD model is a model learned using supervised learning or unsupervised learning based on audio data for learning, and the audio data for learning may include “voice data only.” For reference, the computing device 100 classifies voice data as normal data and other sounds (i.e., sounds other than human voices) as abnormal data to detect voice activity in the audio data. can do. In addition, the VAD model is either a first type VAD model that detects voice activity using a feature space or a second type VAD model that detects voice activity using a reconstruction error. It may contain at least one VAD model.

본 개시의 일 실시예에 따르면, 컴퓨팅 장치(100)는 VAD 모델(예컨대, 제 1 타입 VAD 모델 또는 제 2 타입 VAD 모델)을 활용하여, 오디오 데이터가 정상 데이터로 분류되는 경우, 오디오 데이터가 음성 데이터에 해당한다고 결정할 수 있다(S130).According to one embodiment of the present disclosure, the computing device 100 utilizes a VAD model (e.g., a first type VAD model or a second type VAD model) to determine if the audio data is classified as normal data. It may be determined that it corresponds to data (S130).

예를 들어, 컴퓨팅 장치(100)는 사람이 발화한 음성 데이터를 정상 데이터로 간주하여 학습된 VAD 모델에 짧은 길이를 가진 임의의 오디오 토큰이 주어졌을 경우, 해당 오디오 토큰이 정상 데이터인지 비정상 데이터인지 분류하는 방식에 기초하여 입력 오디오에서 실제 사람이 발화한 부분(음성 데이터)만을 검출할 수 있다. 또한, 컴퓨팅 장치(100)는 사람이 발화한 음성 데이터(즉, 정상 데이터)를 제외한 모든 소리(즉, 노이즈 데이터)를 비정상 데이터로 분류함으로써, 노이즈 데이터를 따로 학습하거나 다양한 노이즈 데이터를 수집할 필요 없이 다양한 종류의 노이즈에 강건한 VAD 모델을 생성할 수 있다. For example, the computing device 100 considers voice data uttered by a person as normal data, and when a random audio token with a short length is given to the learned VAD model, it determines whether the audio token is normal data or abnormal data. Based on the classification method, only the part (voice data) actually spoken by a person can be detected from the input audio. In addition, the computing device 100 classifies all sounds (i.e., noise data) except human voice data (i.e., normal data) as abnormal data, so it is necessary to separately learn noise data or collect various noise data. It is possible to create a VAD model that is robust to various types of noise.

이하에서는, 도 4 및 도 5를 통해 제 1 타입의 VAD 모델을 활용하여, 상기 오디오 데이터가 정상(normal) 데이터로 분류되는지 아니면 비정상(abnormal) 데이터로 분류되는지 여부를 예측하는 동작 및 도 6 및 도 7을 통해 제 2 타입의 VAD 모델을 활용하여, 상기 오디오 데이터가 정상(normal) 데이터로 분류되는지 아니면 비정상(abnormal) 데이터로 분류되는지 여부를 예측하는 동작을보다 자세히 설명하고자 한다. 다만, 본 개시의 VAD 모델이 제 1 타입의 VAD 모델 또는 제 2 타입의 VAD 모델로 한정되는 것은 아니고, 다양한 이상 검출 기법을 활용한 VAD 모델이 활용될 수 있다. 예를 들어, 본 개시의 VAD 모델에는 제 1 타입의 VAD 모델 및 제 2 타입의 VAD 모델뿐만 아니라, Normalizing, GAN(Generative Adversarial Networks) 또는 Representation과 같이 이상 검출에 활용되는 방법에 기초하여 VAD를 수행하는 모델이 포함될 수 있다.Hereinafter, the operation of predicting whether the audio data is classified as normal data or abnormal data using the first type of VAD model through FIGS. 4 and 5 and FIGS. 6 and Through FIG. 7, the operation of predicting whether the audio data is classified as normal data or abnormal data using the second type of VAD model will be described in more detail. However, the VAD model of the present disclosure is not limited to the first type of VAD model or the second type of VAD model, and VAD models utilizing various anomaly detection techniques may be used. For example, the VAD model of the present disclosure includes not only a first type of VAD model and a second type of VAD model, but also VAD is performed based on methods used for anomaly detection such as Normalizing, GAN (Generative Adversarial Networks), or Representation. A model that does this may be included.

도 4는 본 개시의 일 실시예에 따라 특징 공간(feature space)을 활용하여, 음성 활성을 탐지하는 제 1 타입의 VAD 모델의 학습 동작을 개략적으로 나타낸 도면이고, 도 5는 본 개시의 일 실시예에 따라, 제 1 타입의 VAD 모델을 활용하여 오디오 데이터가 정상(normal) 데이터로 분류되는지 아니면 비정상(abnormal) 데이터로 분류되는지 여부를 예측하는 동작을 개략적으로 나타낸 도면이다. FIG. 4 is a diagram schematically showing the learning operation of a first type of VAD model that detects voice activity by utilizing feature space according to an embodiment of the present disclosure, and FIG. 5 is an embodiment of the present disclosure. According to an example, this is a diagram schematically showing the operation of predicting whether audio data is classified as normal data or abnormal data using a first type of VAD model.

도 4를 참조하면, 제 1 타입의 VAD 모델은 특징 공간(feature space)을 활용하여, 음성 활성을 탐지하는 모델이다. 제 1 타입의 VAD 모델은 "음성 데이터만"을 포함하는 학습용 오디오 데이터(10)에 기초하여 학습된 모델일 수 있다. 달리 말해, 제 1 타입의 VAD 모델은 학습 시 "음성 데이터만"을 정상 데이터(nomal data)로 활용하여 학습을 수행할 수 있다. 제 1 타입의 VAD 모델은 특징 추출 (Feature Extraction) 네트워크를 통해 입력된 정상 데이터(nomal data)인 음성 데이터로부터 특징 벡터(Feature vector)를 추출하고, 추출된 특징 벡터를 특징 공간(feature space)에 투영할 수 있다. Referring to FIG. 4, the first type of VAD model is a model that detects voice activity by utilizing a feature space. The first type of VAD model may be a model learned based on training audio data 10 containing “voice data only”. In other words, the first type of VAD model can perform learning by using “voice data only” as normal data during learning. The first type of VAD model extracts feature vectors from voice data, which is normal data, input through a feature extraction network, and stores the extracted feature vectors in feature space. It can be projected.

이때, 제 1 타입의 VAD 모델은 학습용 음성 데이터가 상기 정상 데이터로 예측되는 경우에는 손실값을 감소시키고 그리고 상기 학습용 음성 데이터가 상기 비정상 데이터로 예측되는 경우에는 손실값을 증가시키는 손실 함수를 활용하여, 학습을 수행할 수 있다. 또한, 상기 제 1 타입의 VAD 모델에 대한 손실 함수는, 복수의 학습용 음성 데이터들의 복수의 특징 벡터들이 상기 특징 공간 상에서 클러스터(cluster)를 형성하는 경우에 손실값이 감소하고, 상기 복수의 특징 벡터들이 상기 특징 공간 상에서 클러스터를 형성하지 않는 경우에 손실값이 증가하도록 설계될 수 있다. 일례로, 클러스터(cluster) 영역은 복수의 학습용 음성 데이터들의 복수의 특징 벡터들 간의 상호 거리가 미리 설정된 거리 이내에 포함된 경우 형성될 수 있다. 또한, 상기 클러스터 영역은 복수의 학습용 음성 데이터들의 복수의 특징 벡터들이 특징 공간 내에서 일정한 군집을 이루는 경우 형성될 수 있다. 한편, 상기 클러스터 영역이 형성된 이후, 상기 제 1 타입의 VAD 모델에 대한 손실 함수는, 추가적인 학습용 음성 데이터의 특징 벡터가 상기 클러스터 영역에 투영되도록 하는 방향으로 추가로 설계될 수 있다. 예를 들어, 상기 제 1 타입의 VAD 모델에 대한 손실 함수는, 상기 추가적인 학습용 음성 데이터의 특징 벡터가 상기 특징 공간 상에서 상기 클러스터 영역에 투영되는 경우 손실값이 감소하고, 상기 추가적인 학습용 음성 데이터의 특징 벡터가 상기 클러스터 영역 외에 투영되는 경우 손실값이 증가하도록 추가로 설계될 수도 있다. At this time, the first type of VAD model utilizes a loss function that reduces the loss value when the learning voice data is predicted to be the normal data and increases the loss value when the learning voice data is predicted to be the abnormal data. , learning can be performed. In addition, the loss function for the first type of VAD model has a loss value that decreases when a plurality of feature vectors of a plurality of learning voice data form a cluster on the feature space, and the plurality of feature vectors If they do not form a cluster in the feature space, the loss value may be designed to increase. For example, a cluster area may be formed when the mutual distance between a plurality of feature vectors of a plurality of learning voice data is within a preset distance. Additionally, the cluster area may be formed when a plurality of feature vectors of a plurality of learning voice data form a certain cluster within a feature space. Meanwhile, after the cluster area is formed, the loss function for the first type of VAD model may be additionally designed in such a way that feature vectors of additional speech data for training are projected onto the cluster area. For example, the loss function for the first type of VAD model has a loss value that decreases when the feature vector of the additional voice data for training is projected to the cluster area on the feature space, and the features of the additional voice data for training It may be additionally designed so that the loss value increases when the vector is projected outside the cluster area.

본 개시의 일 실시예에 따르면, 컴퓨팅 장치(100)는 제 1 VAD 모델(즉, 도 4를 통해 학습된 특징 추출(Feature Extraction) 기반의 모델)을 활용하여, 입력되는 오디오 데이터가 정상(normal) 데이터로 분류되는지 아니면 비정상(abnormal) 데이터로 분류되는지 여부를 예측할 수 있다(S120). 보다 구체적으로 도 5를 참조하면, 컴퓨팅 장치(100)는 오디오 데이터(20)를 제 1 타입의 VAD 모델에 입력할 수 있다. 여기서, 오디오 데이터(20)는 음성 데이터 및 음성 데이터 이외의 데이터(예컨대, 노이즈 데이터)를 포함할 수 있다. 또한, 컴퓨팅 장치(100)는 상기 제 1 타입의 VAD 모델을 활용하여, 상기 오디오 데이터(20)의 특징 벡터를 추출할 수 있다. 또한, 컴퓨팅 장치(200)는 상기 추출된 특징 벡터를 특징 공간(feature space)에 투영할 수 있다. 또한, 컴퓨팅 장치(100)는 상기 오디오 데이터의 특징 벡터가 상기 특징 공간 상에서 미리 결정된 영역에 투영되는 경우, 상기 오디오 데이터가 정상 데이터로 분류된다고 결정할 수 있다. 여기서, 상기 미리 결정된 영역은, 학습 과정에서 복수의 학습용 음성 데이터들의 복수의 특징 벡터들이 형성했던 클러스터 영역에 대응될 수 있다. 또한, 상기 미리 결정된 영역은, 음성 데이터들의 특징 벡터들이 투영되도록 설계된 영역(예를 들어, 특징 공간 상에 미리 결정된 영역을 결정하고, 학습용 음성 데이터들의 특징 벡터들이 상기 미리 결정된 영역에 투영되도록 손실 함수를 구성하여 설계된 영역)에 대응될 수 있다. According to an embodiment of the present disclosure, the computing device 100 utilizes the first VAD model (i.e., a model based on feature extraction learned through FIG. 4) to determine if the input audio data is normal. ) It is possible to predict whether it will be classified as data or abnormal data (S120). More specifically, referring to FIG. 5 , the computing device 100 may input audio data 20 into a first type of VAD model. Here, the audio data 20 may include voice data and data other than voice data (eg, noise data). Additionally, the computing device 100 may extract a feature vector of the audio data 20 using the first type of VAD model. Additionally, the computing device 200 may project the extracted feature vector into a feature space. Additionally, the computing device 100 may determine that the audio data is classified as normal data when the feature vector of the audio data is projected to a predetermined area on the feature space. Here, the predetermined area may correspond to a cluster area formed by a plurality of feature vectors of a plurality of learning voice data during the learning process. In addition, the predetermined area is an area designed to project feature vectors of speech data (for example, a loss function is used to determine a predetermined area on a feature space and to project feature vectors of speech data for learning into the predetermined area. It can correspond to the designed area).

본 개시의 일 실시예에 따르면, 컴퓨팅 장치(100)는 제 1 VAD 모델을 활용하여, 상기 오디오 데이터가 정상 데이터로 분류되는 경우, 상기 오디오 데이터가 음성 데이터에 해당한다고 결정할 수 있다(S130). 달리 말해, 컴퓨팅 장치(100)는, 상기 음성 데이터의 특징 벡터를 특징 공간 상에 투영시키는 것에 기초하여, 상기 음성 데이터가 정상 데이터로 분류되는지 아니면 비정상 데이터로 분류되는지 여부에 관한 예측 결과를 생성할 수 있다. 대안적으로, 컴퓨팅 장치(100)는 상기 오디오 데이터에 포함된 상기 음성 데이터의 특징 벡터가 특징 공간 상에 포함될 확률이 임계치 이상인 경우, 상기 음성 데이터를 정상 데이터로 분류할 수 있다. 또한, 컴퓨팅 장치(100)는 상기 오디오 데이터에 포함된 상기 음성 데이터의 특징 벡터가 특징 공간 상에 포함될 확률이 임계치 미만인 경우, 상기 음성 데이터를 비정상 데이터로 분류할 수 있다. 즉, 컴퓨팅 장치(100)는 제 1 타입의 VAD 모델을 활용하여, 상기 오디오 데이터에 포함된 음성 데이터가 특징 공간 상에서 포함된 클러스터(cluster) 영역 또는 미리 결정된 영역에 포함되는 경우, 상기 오디오 데이터가 음성 데이터에 해당한다고 결정할 수 있다.According to an embodiment of the present disclosure, the computing device 100 may utilize the first VAD model to determine that the audio data corresponds to voice data when the audio data is classified as normal data (S130). In other words, the computing device 100 may generate a prediction result regarding whether the voice data is classified as normal data or abnormal data, based on projecting the feature vector of the voice data onto the feature space. You can. Alternatively, the computing device 100 may classify the voice data as normal data when the probability that the feature vector of the voice data included in the audio data is included in the feature space is greater than or equal to a threshold. Additionally, the computing device 100 may classify the voice data as abnormal data when the probability that the feature vector of the voice data included in the audio data is included in the feature space is less than a threshold. That is, the computing device 100 utilizes a first type of VAD model, and when voice data included in the audio data is included in a cluster area or a predetermined area in the feature space, the audio data is It may be determined that it corresponds to voice data.

도 6은 본 개시의 일 실시예에 따라 복원 오차(reconstruction error)를 활용하여, 음성 활성을 탐지하는 제 2 타입의 VAD 모델의 학습 동작을 개략적으로 나타낸 도면이고, 도 7은 본 개시의 일 실시예에 따라, 제 2 타입의 VAD 모델을 활용하여 오디오 데이터가 정상(normal) 데이터로 분류되는지 아니면 비정상(abnormal) 데이터로 분류되는지 여부를 예측하는 동작을 개략적으로 나타낸 도면이다.FIG. 6 is a diagram schematically showing the learning operation of a second type of VAD model that detects voice activity by utilizing reconstruction error according to an embodiment of the present disclosure, and FIG. 7 is an embodiment of the present disclosure. According to an example, this is a diagram schematically showing the operation of predicting whether audio data is classified as normal data or abnormal data using a second type of VAD model.

도 6을 참조하면, 제 2 타입의 VAD 모델은 복원 오차(reconstruction error)를 활용하여, 음성 활성을 탐지하는 모델이다. 제 2 타입의 VAD 모델은 "음성 데이터만"을 포함하는 학습용 오디오 데이터(10)에 기초하여 학습된 모델일 수 있다. 달리 말해, 제 2 타입의 VAD 모델은 학습 시 "음성 데이터만"을 정상 데이터(nomal data)로 활용하여 학습을 수행할 수 있다. 제 2 타입의 VAD 모델은 인코더(encoder) 및 디코더(decoder)를 포함하는 오토인코더(Autoencoder)를 활용하여 학습을 수행할 수 있다. 제 2 타입의 VAD 모델의 학습 시 오토인코더(Autoencoder)의 인코더(encoder)는 "음성 데이터만"을 포함하는 학습용 오디오 데이터(10)를 입력받아서 잠재 벡터(latent vector)를 추출하고, 다시 디코더(decoder)를 통해 데이터를 복원할 수 있다. 참고로, 오토인코더(Autoencoder)는 학습한 음성 데이터 이외의 소리들은 제대로 인코딩(encoding) 및 디코딩(decoding)을 수행할 수 없다.Referring to FIG. 6, the second type of VAD model is a model that detects voice activity by utilizing reconstruction error. A second type of VAD model may be a model learned based on training audio data 10 containing “voice data only”. In other words, the second type of VAD model can perform learning by using “only voice data” as normal data during learning. The second type of VAD model can perform learning using an autoencoder that includes an encoder and a decoder. When learning the second type of VAD model, the encoder of the autoencoder receives training audio data (10) containing “voice data only”, extracts a latent vector, and then decoders ( You can restore data through decoder). For reference, the autoencoder cannot properly encode and decode sounds other than the learned voice data.

이때, 제 2 타입의 VAD 모델은 학습용 음성 데이터가 정상 데이터로 예측되는 경우에는 손실값을 감소시키고 그리고 상기 학습용 음성 데이터가 상기 비정상 데이터로 예측되는 경우에는 손실값을 증가시키는 손실 함수를 활용하여, 학습을 수행할 수 있다. 보다 구체적으로, 제 2 타입의 VAD 모델에 대한 손실 함수는, 학습용 음성 데이터에 대하여 복원 오차가 감소할수록 손실값이 감소하고, 상기 학습용 음성 데이터의 복원 오차가 증가할수록 손실값이 증가하도록 설계될 수 있다. 일례로, 제 2 타입의 VAD 모델에 대한 손실 함수는, ∥input - output∥-2-이 0에 수렴하도록 학습될 수 있다. At this time, the second type of VAD model utilizes a loss function that reduces the loss value when the voice data for training is predicted to be normal data and increases the loss value when the voice data for training is predicted to be abnormal data, Learning can be done. More specifically, the loss function for the second type of VAD model can be designed so that the loss value decreases as the restoration error for the training voice data decreases, and the loss value increases as the restoration error of the learning voice data increases. there is. As an example, the loss function for the second type of VAD model can be learned such that ∥input - output∥ -2 - converges to 0.

본 개시의 일 실시예에 따르면, 컴퓨팅 장치(100)는 제 2 VAD 모델(즉, 도 6을 통해 학습된 오토인코더(Autoencoder))을 활용하여, 입력되는 오디오 데이터가 정상(normal) 데이터로 분류되는지 아니면 비정상(abnormal) 데이터로 분류되는지 여부를 예측할 수 있다(S120). 달리 말해, 컴퓨팅 장치(100)는 상기 음성 데이터의 복원 오차에 기초하여, 상기 음성 데이터가 정상 데이터로 분류되는지 아니면 비정상 데이터로 분류되는지 여부에 관한 예측 결과를 생성할 수 있다. 보다 구체적으로 도 7을 참조하면, 컴퓨팅 장치(100)는 오디오 데이터(20)를 제 2 타입의 VAD 모델에 입력할 수 있다. 여기서, 오디오 데이터(20)는 음성 데이터 및 음성 데이터 이외의 데이터(예컨대, 노이즈 데이터)를 포함할 수 있다. 또한, 컴퓨팅 장치(100)는 상기 제 2 타입의 VAD 모델을 활용하여, 상기 오디오 데이터를 인코딩하여 상기 오디오 데이터의 잠재 벡터를 생성할 수 있다. 또한, 컴퓨팅 장치(100)는 상기 오디오 데이터의 잠재 벡터를 디코딩하여 상기 오디오 데이터에 대응되는 출력을 생성할 수 있다. 또한, 컴퓨팅 장치(100)는 상기 오디오 데이터와 상기 출력 사이의 복원 오차를 산출할 수 있다. 일례로, 복원 오차는, ∥input - output∥-2-와 같이 표현될 수 있다. According to an embodiment of the present disclosure, the computing device 100 uses a second VAD model (i.e., an autoencoder learned through FIG. 6) to classify input audio data as normal data. It is possible to predict whether or not the data is classified as abnormal data (S120). In other words, the computing device 100 may generate a prediction result regarding whether the voice data is classified as normal data or abnormal data based on the restoration error of the voice data. More specifically, referring to FIG. 7 , the computing device 100 may input audio data 20 into a second type of VAD model. Here, the audio data 20 may include voice data and data other than voice data (eg, noise data). Additionally, the computing device 100 may encode the audio data using the second type of VAD model to generate a latent vector of the audio data. Additionally, the computing device 100 may decode a latent vector of the audio data and generate output corresponding to the audio data. Additionally, the computing device 100 may calculate a restoration error between the audio data and the output. For example, the restoration error can be expressed as ∥input - output ∥ -2 -.

본 개시의 일 실시예에 따르면, 컴퓨팅 장치(100)는 제 2 VAD 모델을 활용하여, 상기 오디오 데이터가 정상 데이터로 분류되는 경우, 상기 오디오 데이터가 음성 데이터에 해당한다고 결정할 수 있다(S130). 즉, 컴퓨팅 장치(100)는 상기 산출된 복원 오차가 미리 결정된 임계치보다 작은 경우에(예컨대, ∥input - output∥-2 < 임계치), 상기 오디오 데이터가 정상 데이터로 분류된다고 결정할 수 있다. 또한, 컴퓨팅 장치(100)는 상기 산출된 복원 오차가 미리 결정된 임계치보다 큰 경우에(예컨대, ∥input - output∥-2 > 임계치), 상기 오디오 데이터가 비정상 데이터로 분류된다고 결정할 수 있다.According to an embodiment of the present disclosure, the computing device 100 may utilize the second VAD model to determine that the audio data corresponds to voice data when the audio data is classified as normal data (S130). That is, the computing device 100 may determine that the audio data is classified as normal data when the calculated reconstruction error is smaller than a predetermined threshold (eg, ∥input - output ∥ - 2 < threshold). Additionally, the computing device 100 may determine that the audio data is classified as abnormal data when the calculated reconstruction error is greater than a predetermined threshold (eg, ∥input - output ∥ - 2 > threshold).

본 개시의 일 실시예에 따르면, 컴퓨팅 장치(100)는 상기 오디오 데이터가 음성 데이터에 해당한다고 결정하는 경우, 상기 오디오 데이터에 대한 음성 인식(STT; Speech-to-Text)을 수행할 수 있다. 달리 말해, 컴퓨팅 장치(100)는 음성 데이터로 결정된 오디오 데이터를 입력으로 하여 문자열 형태의 텍스트로 출력하는 음성 인식(STT; Speech-to-Text)을 수행할 수 있다. 컴퓨팅 장치(100)는 앞서 도 4 내지 도 7을 통해 정상 데이터로 분류된 오디오 데이터(즉, 음성 데이터)를 활용하여 음성 부분을 보다 간단하게 검출함으로써, 보다 정확한 음성 인식(STT; Speech-to-Text)을 수행할 수 있다. According to an embodiment of the present disclosure, when the computing device 100 determines that the audio data corresponds to voice data, the computing device 100 may perform speech recognition (STT; Speech-to-Text) on the audio data. In other words, the computing device 100 can perform speech recognition (STT; Speech-to-Text) by taking audio data determined as voice data as input and outputting it as text in the form of a string. The computing device 100 uses audio data (i.e., voice data) previously classified as normal data through FIGS. 4 to 7 to more simply detect the voice part, thereby enabling more accurate speech recognition (STT). Text) can be performed.

도 8은 본 개시의 일 실시예에 따른 음성 활성 탐지(VAD; Voice activity detection) 모델을 학습하는 방법에 대한 흐름도이다.Figure 8 is a flowchart of a method of learning a voice activity detection (VAD) model according to an embodiment of the present disclosure.

도 8을 참조하면, 본 개시의 일 실시예에 따른 음성 활성 탐지(VAD; Voice activity detection) 모델을 학습하는 방법은, 음성 데이터만을 포함하는 학습용 오디오 데이터를 획득하는 단계(S210), 상기 VAD 모델을 활용하여, 상기 음성 데이터가 정상 데이터로 분류되는지 아니면 비정상 데이터로 분류되는지 여부에 관한 예측 결과를 생성하는 단계(S220) 및 상기 음성 데이터가 상기 정상 데이터로 예측되는 경우에는 손실값을 감소시키고 그리고 상기 음성 데이터가 상기 비정상 데이터로 예측되는 경우에는 손실값을 증가시키는 손실 함수를 활용하여, 상기 VAD 모델을 학습시키는 단계(S230)들을 포함할 수 있다. 또한, 본 개시의 일 실시예에 따른 음성 활성 탐지 모델을 학습하는 방법은 컴퓨팅 장치(100)에 의해 수행될 수 있다. Referring to FIG. 8, a method of learning a voice activity detection (VAD) model according to an embodiment of the present disclosure includes acquiring audio data for training including only voice data (S210), the VAD model Using , generating a prediction result regarding whether the voice data is classified as normal data or abnormal data (S220), and if the voice data is predicted to be normal data, reducing the loss value, and If the voice data is predicted to be abnormal data, a step (S230) of learning the VAD model may be included by using a loss function that increases the loss value. Additionally, the method of learning a voice activity detection model according to an embodiment of the present disclosure may be performed by the computing device 100.

상기 S210 단계는, 음성 데이터만을 포함하는 학습용 오디오 데이터를 획득하는 단계이다. The step S210 is a step of acquiring audio data for learning that includes only voice data.

상기 S220 단계는, 상기 VAD 모델을 활용하여, 상기 음성 데이터가 정상 데이터로 분류되는지 아니면 비정상 데이터로 분류되는지 여부에 관한 예측 결과를 생성하는 단계이다. 이러한 S220 단계는, 제 1 타입의 VAD 모델을 활용하여, 상기 음성 데이터의 특징 벡터를 특징 공간 상에 투영시키는 것에 기초하여, 상기 음성 데이터가 정상 데이터로 분류되는지 아니면 비정상 데이터로 분류되는지 여부에 관한 예측 결과를 생성하는 단계 또는 제 2 타입의 VAD 모델을 활용하여, 상기 음성 데이터의 복원 오차에 기초하여, 상기 음성 데이터가 정상 데이터로 분류되는지 아니면 비정상 데이터로 분류되는지 여부에 관한 예측 결과를 생성하는 단계 중 적어도 하나의 단계를 포함할 수 있다. 여기서, 상기 제 1 타입의 VAD 모델에 대한 손실 함수는, 복수의 음성 데이터들의 복수의 특징 벡터들이 상기 특징 공간 상에서 클러스터(cluster)를 형성하는 경우에 손실값이 감소하고, 상기 복수의 특징 벡터들이 상기 특징 공간 상에서 클러스터를 형성하지 않는 경우에 손실값이 증가하도록 설계될 수 있다. 또한, 상기 제 1 타입의 VAD 모델에 대한 손실 함수는, 상기 음성 데이터의 특징 벡터가 상기 특징 공간 상에서 미리 결정된 영역 상에 투영되는 경우 손실값이 감소하고, 상기 추가적인 특징 벡터가 상기 클러스터의 영역 외에 투영되는 경우 손실값이 증가하도록 추가로 설계될 수 있다. 한편, 상기 제 2 타입의 VAD 모델에 대한 손실 함수는, 상기 음성 데이터의 복원 오차가 감소할수록 손실값이 감소하고, 상기 음성 데이터의 복원 오차가 증가할수록 손실값이 증가하도록 설계될 수 있다. The step S220 is a step of generating a prediction result regarding whether the voice data is classified as normal data or abnormal data using the VAD model. This step S220 determines whether the speech data is classified as normal data or abnormal data based on projecting the feature vector of the speech data onto the feature space using a first type of VAD model. Generating a prediction result or utilizing a second type of VAD model to generate a prediction result regarding whether the speech data is classified as normal data or abnormal data based on a restoration error of the speech data. It may include at least one of the steps. Here, the loss function for the first type of VAD model has a loss value that decreases when a plurality of feature vectors of a plurality of voice data form a cluster in the feature space, and the plurality of feature vectors If a cluster is not formed in the feature space, the loss value may be designed to increase. In addition, the loss function for the first type of VAD model has a loss value that decreases when the feature vector of the speech data is projected onto a predetermined region in the feature space, and the additional feature vector is distributed outside the region of the cluster. It can be additionally designed so that the loss value increases when projected. Meanwhile, the loss function for the second type of VAD model may be designed so that the loss value decreases as the restoration error of the voice data decreases, and the loss value increases as the restoration error of the voice data increases.

상기 S230 단계는, 상기 음성 데이터가 상기 정상 데이터로 예측되는 경우에는 손실값을 감소시키고 그리고 상기 음성 데이터가 상기 비정상 데이터로 예측되는 경우에는 손실값을 증가시키는 손실 함수를 활용하여, 상기 VAD 모델을 학습시키는 단계이다. The step S230 uses a loss function that reduces the loss value when the voice data is predicted to be normal data and increases the loss value when the voice data is predicted to be abnormal data to construct the VAD model. This is the learning stage.

상술한 설명에서 언급된 단계들은, 본 개시의 구현예에 따라서, 추가적인 단계들로 더 분할되거나, 더 적은 단계들로 조합될 수 있다. 또한, 일부 단계는 필요에 따라 생략될 수도 있고, 단계 간의 순서가 변경될 수도 있다.The steps mentioned in the above description may be further divided into additional steps or combined into fewer steps, depending on the implementation of the present disclosure. Additionally, some steps may be omitted or the order between steps may be changed as needed.

본 개시의 일 실시예에 따라 데이터 구조를 저장한 컴퓨터 판독가능 매체가 개시된다.According to an embodiment of the present disclosure, a computer-readable medium storing a data structure is disclosed.

데이터 구조는 데이터에 효율적인 접근 및 수정을 가능하게 하는 데이터의 조직, 관리, 저장을 의미할 수 있다. 데이터 구조는 특정 문제(예를 들어, 최단 시간으로 데이터 검색, 데이터 저장, 데이터 수정) 해결을 위한 데이터의 조직을 의미할 수 있다. 데이터 구조는 특정한 데이터 처리 기능을 지원하도록 설계된, 데이터 요소들 간의 물리적이거나 논리적인 관계로 정의될 수도 있다. 데이터 요소들 간의 논리적인 관계는 사용자 정의 데이터 요소들 간의 연결관계를 포함할 수 있다. 데이터 요소들 간의 물리적인 관계는 컴퓨터 판독가능 저장매체(예를 들어, 영구 저장 장치)에 물리적으로 저장되어 있는 데이터 요소들 간의 실제 관계를 포함할 수 있다. 데이터 구조는 구체적으로 데이터의 집합, 데이터 간의 관계, 데이터에 적용할 수 있는 함수 또는 명령어를 포함할 수 있다. 효과적으로 설계된 데이터 구조를 통해 컴퓨팅 장치는 컴퓨팅 장치의 자원을 최소한으로 사용하면서 연산을 수행할 수 있다. 구체적으로 컴퓨팅 장치는 효과적으로 설계된 데이터 구조를 통해 연산, 읽기, 삽입, 삭제, 비교, 교환, 검색의 효율성을 높일 수 있다.Data structure can refer to the organization, management, and storage of data to enable efficient access and modification of data. Data structure can refer to the organization of data to solve a specific problem (e.g., retrieving data, storing data, or modifying data in the shortest possible time). A data structure may be defined as a physical or logical relationship between data elements designed to support a specific data processing function. Logical relationships between data elements may include connection relationships between user-defined data elements. Physical relationships between data elements may include actual relationships between data elements that are physically stored in a computer-readable storage medium (e.g., a persistent storage device). A data structure may specifically include a set of data, relationships between data, and functions or instructions applicable to the data. Effectively designed data structures allow computing devices to perform computations while minimizing the use of the computing device's resources. Specifically, computing devices can increase the efficiency of operations, reading, insertion, deletion, comparison, exchange, and search through effectively designed data structures.

데이터 구조는 데이터 구조의 형태에 따라 선형 데이터 구조와 비선형 데이터 구조로 구분될 수 있다. 선형 데이터 구조는 하나의 데이터 뒤에 하나의 데이터만이 연결되는 구조일 수 있다. 선형 데이터 구조는 리스트(List), 스택(Stack), 큐(Queue), 데크(Deque)를 포함할 수 있다. 리스트는 내부적으로 순서가 존재하는 일련의 데이터 집합을 의미할 수 있다. 리스트는 연결 리스트(Linked List)를 포함할 수 있다. 연결 리스트는 각각의 데이터가 포인터를 가지고 한 줄로 연결되어 있는 방식으로 데이터가 연결된 데이터 구조일 수 있다. 연결 리스트에서 포인터는 다음이나 이전 데이터와의 연결 정보를 포함할 수 있다. 연결 리스트는 형태에 따라 단일 연결 리스트, 이중 연결 리스트, 원형 연결 리스트로 표현될 수 있다. 스택은 제한적으로 데이터에 접근할 수 있는 데이터 나열 구조일 수 있다. 스택은 데이터 구조의 한 쪽 끝에서만 데이터를 처리(예를 들어, 삽입 또는 삭제)할 수 있는 선형 데이터 구조일 수 있다. 스택에 저장된 데이터는 늦게 들어갈수록 빨리 나오는 데이터 구조(LIFO-Last in First Out)일 수 있다. 큐는 제한적으로 데이터에 접근할 수 있는 데이터 나열 구조로서, 스택과 달리 늦게 저장된 데이터일수록 늦게 나오는 데이터 구조(FIFO-First in First Out)일 수 있다. 데크는 데이터 구조의 양 쪽 끝에서 데이터를 처리할 수 있는 데이터 구조일 수 있다.Data structures can be divided into linear data structures and non-linear data structures depending on the type of data structure. A linear data structure may be a structure in which only one piece of data is connected to another piece of data. Linear data structures may include List, Stack, Queue, and Deque. A list can refer to a set of data that has an internal order. The list may include a linked list. A linked list may be a data structure in which data is connected in such a way that each data is connected in a single line with a pointer. In a linked list, a pointer may contain connection information to the next or previous data. Depending on its form, a linked list can be expressed as a singly linked list, a doubly linked list, or a circularly linked list. A stack may be a data listing structure that allows limited access to data. A stack can be a linear data structure in which data can be processed (for example, inserted or deleted) at only one end of the data structure. Data stored in the stack may have a data structure (LIFO-Last in First Out) where the later it enters, the sooner it comes out. A queue is a data listing structure that allows limited access to data. Unlike the stack, it can be a data structure (FIFO-First in First Out) where data stored later is released later. A deck can be a data structure that can process data at both ends of the data structure.

비선형 데이터 구조는 하나의 데이터 뒤에 복수개의 데이터가 연결되는 구조일 수 있다. 비선형 데이터 구조는 그래프(Graph) 데이터 구조를 포함할 수 있다. 그래프 데이터 구조는 정점(Vertex)과 간선(Edge)으로 정의될 수 있으며 간선은 서로 다른 두개의 정점을 연결하는 선을 포함할 수 있다. 그래프 데이터 구조 트리(Tree) 데이터 구조를 포함할 수 있다. 트리 데이터 구조는 트리에 포함된 복수개의 정점 중에서 서로 다른 두개의 정점을 연결시키는 경로가 하나인 데이터 구조일 수 있다. 즉 그래프 데이터 구조에서 루프(loop)를 형성하지 않는 데이터 구조일 수 있다.A non-linear data structure may be a structure in which multiple pieces of data are connected behind one piece of data. Nonlinear data structures may include graph data structures. A graph data structure can be defined by vertices and edges, and an edge can include a line connecting two different vertices. Graph data structure may include a tree data structure. A tree data structure may be a data structure in which there is only one path connecting two different vertices among a plurality of vertices included in the tree. In other words, it may be a data structure that does not form a loop in the graph data structure.

본 명세서에 걸쳐, 연산 모델, 신경망, 네트워크 함수, 뉴럴 네트워크(neural network)는 동일한 의미로 사용될 수 있다. 이하에서는 신경망으로 통일하여 기술한다. 데이터 구조는 신경망을 포함할 수 있다. 그리고 신경망을 포함한 데이터 구조는 컴퓨터 판독가능 매체에 저장될 수 있다. 신경망을 포함한 데이터 구조는 또한 신경망에 의한 처리를 위하여 전처리된 데이터, 신경망에 입력되는 데이터, 신경망의 가중치, 신경망의 하이퍼 파라미터, 신경망으로부터 획득한 데이터, 신경망의 각 노드 또는 레이어와 연관된 활성 함수, 신경망의 학습을 위한 손실 함수 등을 포함할 수 있다. 신경망을 포함한 데이터 구조는 상기 개시된 구성들 중 임의의 구성 요소들을 포함할 수 있다. 즉 신경망을 포함한 데이터 구조는 신경망에 의한 처리를 위하여 전처리된 데이터, 신경망에 입력되는 데이터, 신경망의 가중치, 신경망의 하이퍼 파라미터, 신경망으로부터 획득한 데이터, 신경망의 각 노드 또는 레이어와 연관된 활성 함수, 신경망의 학습을 위한 손실 함수 등 전부 또는 이들의 임의의 조합을 포함하여 구성될 수 있다. 전술한 구성들 이외에도, 신경망을 포함한 데이터 구조는 신경망의 특성을 결정하는 임의의 다른 정보를 포함할 수 있다. 또한, 데이터 구조는 신경망의 연산 과정에 사용되거나 발생되는 모든 형태의 데이터를 포함할 수 있으며 전술한 사항에 제한되는 것은 아니다. 컴퓨터 판독가능 매체는 컴퓨터 판독가능 기록 매체 및/또는 컴퓨터 판독가능 전송 매체를 포함할 수 있다. 신경망은 일반적으로 노드라 지칭될 수 있는 상호 연결된 계산 단위들의 집합으로 구성될 수 있다. 이러한 노드들은 뉴런(neuron)들로 지칭될 수도 있다. 신경망은 적어도 하나 이상의 노드들을 포함하여 구성된다.Throughout this specification, computational model, neural network, network function, and neural network may be used interchangeably. Below, it is described in a unified manner as a neural network. Data structures may include neural networks. And the data structure including the neural network may be stored in a computer-readable medium. Data structures including neural networks also include data preprocessed for processing by a neural network, data input to the neural network, weights of the neural network, hyperparameters of the neural network, data acquired from the neural network, activation functions associated with each node or layer of the neural network, neural network It may include a loss function for learning. A data structure containing a neural network may include any of the components disclosed above. In other words, the data structure including the neural network includes preprocessed data for processing by the neural network, data input to the neural network, weights of the neural network, hyperparameters of the neural network, data acquired from the neural network, activation functions associated with each node or layer of the neural network, neural network It may be configured to include all or any combination of the loss function for learning. In addition to the configurations described above, a data structure containing a neural network may include any other information that determines the characteristics of the neural network. Additionally, the data structure may include all types of data used or generated in the computational process of a neural network and is not limited to the above. Computer-readable media may include computer-readable recording media and/or computer-readable transmission media. A neural network can generally consist of a set of interconnected computational units, which can be referred to as nodes. These nodes may also be referred to as neurons. A neural network consists of at least one node.

데이터 구조는 신경망에 입력되는 데이터를 포함할 수 있다. 신경망에 입력되는 데이터를 포함하는 데이터 구조는 컴퓨터 판독가능 매체에 저장될 수 있다. 신경망에 입력되는 데이터는 신경망 학습 과정에서 입력되는 학습 데이터 및/또는 학습이 완료된 신경망에 입력되는 입력 데이터를 포함할 수 있다. 신경망에 입력되는 데이터는 전처리(pre-processing)를 거친 데이터 및/또는 전처리 대상이 되는 데이터를 포함할 수 있다. 전처리는 데이터를 신경망에 입력시키기 위한 데이터 처리 과정을 포함할 수 있다. 따라서 데이터 구조는 전처리 대상이 되는 데이터 및 전처리로 발생되는 데이터를 포함할 수 있다. 전술한 데이터 구조는 예시일 뿐 본 개시는 이에 제한되지 않는다.The data structure may include data input to the neural network. A data structure containing data input to a neural network may be stored in a computer-readable medium. Data input to the neural network may include learning data input during the neural network learning process and/or input data input to the neural network on which training has been completed. Data input to the neural network may include data that has undergone pre-processing and/or data subject to pre-processing. Preprocessing may include a data processing process to input data into a neural network. Therefore, the data structure may include data subject to preprocessing and data generated by preprocessing. The above-described data structure is only an example and the present disclosure is not limited thereto.

데이터 구조는 신경망의 가중치를 포함할 수 있다. (본 명세서에서 가중치, 파라미터는 동일한 의미로 사용될 수 있다.) 그리고 신경망의 가중치를 포함한 데이터 구조는 컴퓨터 판독가능 매체에 저장될 수 있다. 신경망은 복수개의 가중치를 포함할 수 있다. 가중치는 가변적일 수 있으며, 신경망이 원하는 기능을 수행하기 위해, 사용자 또는 알고리즘에 의해 가변 될 수 있다. 예를 들어, 하나의 출력 노드에 하나 이상의 입력 노드가 각각의 링크에 의해 상호 연결된 경우, 출력 노드는 상기 출력 노드와 연결된 입력 노드들에 입력된 값들 및 각각의 입력 노드들에 대응하는 링크에 설정된 가중치에 기초하여 출력 노드에서 출력되는 데이터 값을 결정할 수 있다. 전술한 데이터 구조는 예시일 뿐 본 개시는 이에 제한되지 않는다.The data structure may include the weights of the neural network. (In this specification, weights and parameters may be used with the same meaning.) And the data structure including the weights of the neural network may be stored in a computer-readable medium. A neural network may include multiple weights. Weights may be variable and may be varied by the user or algorithm in order for the neural network to perform the desired function. For example, when one or more input nodes are connected to one output node by respective links, the output node is set to the values input to the input nodes connected to the output node and the links corresponding to each input node. Based on the weight, the data value output from the output node can be determined. The above-described data structure is only an example and the present disclosure is not limited thereto.

제한이 아닌 예로서, 가중치는 신경망 학습 과정에서 가변되는 가중치 및/또는 신경망 학습이 완료된 가중치를 포함할 수 있다. 신경망 학습 과정에서 가변되는 가중치는 학습 사이클이 시작되는 시점의 가중치 및/또는 학습 사이클 동안 가변되는 가중치를 포함할 수 있다. 신경망 학습이 완료된 가중치는 학습 사이클이 완료된 가중치를 포함할 수 있다. 따라서 신경망의 가중치를 포함한 데이터 구조는 신경망 학습 과정에서 가변되는 가중치 및/또는 신경망 학습이 완료된 가중치를 포함한 데이터 구조를 포함할 수 있다. 그러므로 상술한 가중치 및/또는 각 가중치의 조합은 신경망의 가중치를 포함한 데이터 구조에 포함되는 것으로 한다. 전술한 데이터 구조는 예시일 뿐 본 개시는 이에 제한되지 않는다.As an example and not a limitation, the weights may include weights that are changed during the neural network learning process and/or weights for which neural network learning has been completed. Weights that change during the neural network learning process may include weights that change at the start of the learning cycle and/or weights that change during the learning cycle. Weights for which neural network training has been completed may include weights for which a learning cycle has been completed. Therefore, the data structure including the weights of the neural network may include weights that are changed during the neural network learning process and/or the data structure including the weights for which neural network learning has been completed. Therefore, the above-mentioned weights and/or combinations of each weight are included in the data structure including the weights of the neural network. The above-described data structure is only an example and the present disclosure is not limited thereto.

신경망의 가중치를 포함한 데이터 구조는 직렬화(serialization) 과정을 거친 후 컴퓨터 판독가능 저장 매체(예를 들어, 메모리, 하드 디스크)에 저장될 수 있다. 직렬화는 데이터 구조를 동일하거나 다른 컴퓨팅 장치에 저장하고 나중에 다시 재구성하여 사용할 수 있는 형태로 변환하는 과정일 수 있다. 컴퓨팅 장치는 데이터 구조를 직렬화하여 네트워크를 통해 데이터를 송수신할 수 있다. 직렬화된 신경망의 가중치를 포함한 데이터 구조는 역직렬화(deserialization)를 통해 동일한 컴퓨팅 장치 또는 다른 컴퓨팅 장치에서 재구성될 수 있다. 신경망의 가중치를 포함한 데이터 구조는 직렬화에 한정되는 것은 아니다. 나아가 신경망의 가중치를 포함한 데이터 구조는 컴퓨팅 장치의 자원을 최소한으로 사용하면서 연산의 효율을 높이기 위한 데이터 구조(예를 들어, 비선형 데이터 구조에서 B-Tree, Trie, m-way search tree, AVL tree, Red-Black Tree)를 포함할 수 있다. 전술한 사항은 예시일 뿐 본 개시는 이에 제한되지 않는다.The data structure including the weights of the neural network may be stored in a computer-readable storage medium (e.g., memory, hard disk) after going through a serialization process. Serialization can be the process of converting a data structure into a form that can be stored on the same or a different computing device and later reorganized and used. Computing devices can transmit and receive data over a network by serializing data structures. Data structures containing the weights of a serialized neural network can be reconstructed on the same computing device or on a different computing device through deserialization. The data structure including the weights of the neural network is not limited to serialization. Furthermore, the data structure including the weights of the neural network is a data structure to increase computational efficiency while minimizing the use of computing device resources (e.g., in non-linear data structures, B-Tree, Trie, m-way search tree, AVL tree, Red-Black Tree) may be included. The foregoing is merely an example and the present disclosure is not limited thereto.

데이터 구조는 신경망의 하이퍼 파라미터(Hyper-parameter)를 포함할 수 있다. 그리고 신경망의 하이퍼 파라미터를 포함한 데이터 구조는 컴퓨터 판독가능 매체에 저장될 수 있다. 하이퍼 파라미터는 사용자에 의해 가변되는 변수일 수 있다. 하이퍼 파라미터는 예를 들어, 학습률(learning rate), 비용 함수(cost function), 학습 사이클 반복 횟수, 가중치 초기화(Weight initialization)(예를 들어, 가중치 초기화 대상이 되는 가중치 값의 범위 설정), Hidden Unit 개수(예를 들어, 히든 레이어의 개수, 히든 레이어의 노드 수)를 포함할 수 있다. 전술한 데이터 구조는 예시일 뿐 본 개시는 이에 제한되지 않는다.The data structure may include hyper-parameters of a neural network. And the data structure including the hyperparameters of the neural network can be stored in a computer-readable medium. A hyperparameter may be a variable that can be changed by the user. Hyperparameters include, for example, learning rate, cost function, number of learning cycle repetitions, weight initialization (e.g., setting the range of weight values subject to weight initialization), Hidden Unit. It may include a number (e.g., number of hidden layers, number of nodes in hidden layers). The above-described data structure is only an example and the present disclosure is not limited thereto.

도 9는 본 개시의 실시예들이 구현될 수 있는 예시적인 컴퓨팅 환경에 대한 간략하고 일반적인 개략도이다.9 is a brief, general schematic diagram of an example computing environment in which embodiments of the present disclosure may be implemented.

본 개시가 일반적으로 컴퓨팅 장치에 의해 구현될 수 있는 것으로 전술되었지만, 당업자라면 본 개시가 하나 이상의 컴퓨터 상에서 실행될 수 있는 컴퓨터 실행가능 명령어 및/또는 기타 프로그램 모듈들과 결합되어 및/또는 하드웨어와 소프트웨어의 조합으로써 구현될 수 있다는 것을 잘 알 것이다.Although the present disclosure has generally been described above as being capable of being implemented by a computing device, those skilled in the art will understand that the present disclosure can be implemented in combination with computer-executable instructions and/or other program modules that can be executed on one or more computers and/or in hardware and software. It will be well known that it can be implemented as a combination.

일반적으로, 프로그램 모듈은 특정의 태스크를 수행하거나 특정의 추상 데이터 유형을 구현하는 루틴, 프로그램, 컴포넌트, 데이터 구조, 기타 등등을 포함한다. 또한, 당업자라면 본 개시의 방법이 단일-프로세서 또는 멀티프로세서 컴퓨터 시스템, 미니컴퓨터, 메인프레임 컴퓨터는 물론 퍼스널 컴퓨터, 핸드헬드(handheld) 컴퓨팅 장치, 마이크로프로세서-기반 또는 프로그램가능 가전 제품, 기타 등등(이들 각각은 하나 이상의 연관된 장치와 연결되어 동작할 수 있음)을 비롯한 다른 컴퓨터 시스템 구성으로 실시될 수 있다는 것을 잘 알 것이다.Typically, program modules include routines, programs, components, data structures, etc. that perform specific tasks or implement specific abstract data types. Additionally, those skilled in the art will understand that the methods of the present disclosure are applicable to single-processor or multiprocessor computer systems, minicomputers, mainframe computers, as well as personal computers, handheld computing devices, microprocessor-based or programmable consumer electronics, etc. It will be appreciated that each of these may be implemented in other computer system configurations, including those capable of operating in conjunction with one or more associated devices.

본 개시의 설명된 실시예들은 또한 어떤 태스크들이 통신 네트워크를 통해 연결되어 있는 원격 처리 장치들에 의해 수행되는 분산 컴퓨팅 환경에서 실시될 수 있다. 분산 컴퓨팅 환경에서, 프로그램 모듈은 로컬 및 원격 메모리 저장 장치 둘 다에 위치할 수 있다.The described embodiments of the disclosure can also be practiced in distributed computing environments where certain tasks are performed by remote processing devices that are linked through a communications network. In a distributed computing environment, program modules may be located in both local and remote memory storage devices.

컴퓨터는 통상적으로 다양한 컴퓨터 판독가능 매체를 포함한다. 컴퓨터에 의해 액세스 가능한 매체는 그 어떤 것이든지 컴퓨터 판독가능 매체가 될 수 있고, 이러한 컴퓨터 판독가능 매체는 휘발성 및 비휘발성 매체, 일시적(transitory) 및 비일시적(non-transitory) 매체, 이동식 및 비-이동식 매체를 포함한다. 제한이 아닌 예로서, 컴퓨터 판독가능 매체는 컴퓨터 판독가능 저장 매체 및 컴퓨터 판독가능 전송 매체를 포함할 수 있다. 컴퓨터 판독가능 저장 매체는 컴퓨터 판독가능 명령어, 데이터 구조, 프로그램 모듈 또는 기타 데이터와 같은 정보를 저장하는 임의의 방법 또는 기술로 구현되는 휘발성 및 비휘발성 매체, 일시적 및 비-일시적 매체, 이동식 및 비이동식 매체를 포함한다. 컴퓨터 판독가능 저장 매체는 RAM, ROM, EEPROM, 플래시 메모리 또는 기타 메모리 기술, CD-ROM, DVD(digital video disk) 또는 기타 광 디스크 저장 장치, 자기 카세트, 자기 테이프, 자기 디스크 저장 장치 또는 기타 자기 저장 장치, 또는 컴퓨터에 의해 액세스될 수 있고 원하는 정보를 저장하는 데 사용될 수 있는 임의의 기타 매체를 포함하지만, 이에 한정되지 않는다.Computers typically include a variety of computer-readable media. Computer-readable media can be any medium that can be accessed by a computer, and such computer-readable media includes volatile and non-volatile media, transitory and non-transitory media, removable and non-transitory media. Includes removable media. By way of example, and not limitation, computer-readable media may include computer-readable storage media and computer-readable transmission media. Computer-readable storage media refers to volatile and non-volatile media, transient and non-transitory media, removable and non-removable, implemented in any method or technology for storage of information such as computer readable instructions, data structures, program modules or other data. Includes media. Computer readable storage media may include RAM, ROM, EEPROM, flash memory or other memory technology, CD-ROM, digital video disk (DVD) or other optical disk storage, magnetic cassette, magnetic tape, magnetic disk storage or other magnetic storage. This includes, but is not limited to, a device, or any other medium that can be accessed by a computer and used to store desired information.

컴퓨터 판독가능 전송 매체는 통상적으로 반송파(carrier wave) 또는 기타 전송 메커니즘(transport mechanism)과 같은 피변조 데이터 신호(modulated data signal)에 컴퓨터 판독가능 명령어, 데이터 구조, 프로그램 모듈 또는 기타 데이터 등을 구현하고 모든 정보 전달 매체를 포함한다. 피변조 데이터 신호라는 용어는 신호 내에 정보를 인코딩하도록 그 신호의 특성들 중 하나 이상을 설정 또는 변경시킨 신호를 의미한다. 제한이 아닌 예로서, 컴퓨터 판독가능 전송 매체는 유선 네트워크 또는 직접 배선 접속(direct-wired connection)과 같은 유선 매체, 그리고 음향, RF, 적외선, 기타 무선 매체와 같은 무선 매체를 포함한다. 상술된 매체들 중 임의의 것의 조합도 역시 컴퓨터 판독가능 전송 매체의 범위 안에 포함되는 것으로 한다.A computer-readable transmission medium typically implements computer-readable instructions, data structures, program modules, or other data on a modulated data signal, such as a carrier wave or other transport mechanism. Includes all information delivery media. The term modulated data signal refers to a signal in which one or more of the characteristics of the signal have been set or changed to encode information within the signal. By way of example, and not limitation, computer-readable transmission media includes wired media such as a wired network or direct-wired connection, and wireless media such as acoustic, RF, infrared, and other wireless media. Combinations of any of the above are also intended to be included within the scope of computer-readable transmission media.

컴퓨터(1102)를 포함하는 본 개시의 여러가지 측면들을 구현하는 예시적인 환경(1100)이 나타내어져 있으며, 컴퓨터(1102)는 처리 장치(1104), 시스템 메모리(1106) 및 시스템 버스(1108)를 포함한다. 시스템 버스(1108)는 시스템 메모리(1106)(이에 한정되지 않음)를 비롯한 시스템 컴포넌트들을 처리 장치(1104)에 연결시킨다. 처리 장치(1104)는 다양한 상용 프로세서들 중 임의의 프로세서일 수 있다. 듀얼 프로세서 및 기타 멀티프로세서 아키텍처도 역시 처리 장치(1104)로서 이용될 수 있다.An example environment 1100 is shown that implements various aspects of the present disclosure, including a computer 1102, which includes a processing unit 1104, a system memory 1106, and a system bus 1108. do. System bus 1108 couples system components, including but not limited to system memory 1106, to processing unit 1104. Processing unit 1104 may be any of a variety of commercially available processors. Dual processors and other multiprocessor architectures may also be used as processing unit 1104.

시스템 버스(1108)는 메모리 버스, 주변장치 버스, 및 다양한 상용 버스 아키텍처 중 임의의 것을 사용하는 로컬 버스에 추가적으로 상호 연결될 수 있는 몇 가지 유형의 버스 구조 중 임의의 것일 수 있다. 시스템 메모리(1106)는 판독 전용 메모리(ROM)(1110) 및 랜덤 액세스 메모리(RAM)(1112)를 포함한다. 기본 입/출력 시스템(BIOS)은 ROM, EPROM, EEPROM 등의 비휘발성 메모리(1110)에 저장되며, 이 BIOS는 시동 중과 같은 때에 컴퓨터(1102) 내의 구성요소들 간에 정보를 전송하는 일을 돕는 기본적인 루틴을 포함한다. RAM(1112)은 또한 데이터를 캐싱하기 위한 정적 RAM 등의 고속 RAM을 포함할 수 있다.System bus 1108 may be any of several types of bus structures that may further be interconnected to a memory bus, peripheral bus, and local bus using any of a variety of commercial bus architectures. System memory 1106 includes read only memory (ROM) 1110 and random access memory (RAM) 1112. The basic input/output system (BIOS) is stored in non-volatile memory 1110, such as ROM, EPROM, and EEPROM, and is a basic input/output system that helps transfer information between components within the computer 1102, such as during startup. Contains routines. RAM 1112 may also include high-speed RAM, such as static RAM, for caching data.

컴퓨터(1102)는 또한 내장형 하드 디스크 드라이브(HDD)(1114)(예를 들어, EIDE, SATA)-이 내장형 하드 디스크 드라이브(1114)는 또한 적당한 섀시(도시 생략) 내에서 외장형 용도로 구성될 수 있음-, 자기 플로피 디스크 드라이브(FDD)(1116)(예를 들어, 이동식 디스켓(1118)으로부터 판독을 하거나 그에 기록을 하기 위한 것임), 및 광 디스크 드라이브(1120)(예를 들어, CD-ROM 디스크(1122)를 판독하거나 DVD 등의 기타 고용량 광 매체로부터 판독을 하거나 그에 기록을 하기 위한 것임)를 포함한다. 하드 디스크 드라이브(1114), 자기 디스크 드라이브(1116) 및 광 디스크 드라이브(1120)는 각각 하드 디스크 드라이브 인터페이스(1124), 자기 디스크 드라이브 인터페이스(1126) 및 광 드라이브 인터페이스(1128)에 의해 시스템 버스(1108)에 연결될 수 있다. 외장형 드라이브 구현을 위한 인터페이스(1124)는 USB(Universal Serial Bus) 및 IEEE 1394 인터페이스 기술 중 적어도 하나 또는 그 둘 다를 포함한다.Computer 1102 may also include an internal hard disk drive (HDD) 1114 (e.g., EIDE, SATA)—the internal hard disk drive 1114 may also be configured for external use within a suitable chassis (not shown). Yes - a magnetic floppy disk drive (FDD) 1116 (e.g., for reading from or writing to a removable diskette 1118), and an optical disk drive 1120 (e.g., a CD-ROM for reading the disk 1122 or reading from or writing to other high-capacity optical media such as DVDs). Hard disk drive 1114, magnetic disk drive 1116, and optical disk drive 1120 are connected to system bus 1108 by hard disk drive interface 1124, magnetic disk drive interface 1126, and optical drive interface 1128, respectively. ) can be connected to. The interface 1124 for implementing an external drive includes at least one or both of Universal Serial Bus (USB) and IEEE 1394 interface technologies.

이들 드라이브 및 그와 연관된 컴퓨터 판독가능 매체는 데이터, 데이터 구조, 컴퓨터 실행가능 명령어, 기타 등등의 비휘발성 저장을 제공한다. 컴퓨터(1102)의 경우, 드라이브 및 매체는 임의의 데이터를 적당한 디지털 형식으로 저장하는 것에 대응한다. 상기에서의 컴퓨터 판독가능 매체에 대한 설명이 HDD, 이동식 자기 디스크, 및 CD 또는 DVD 등의 이동식 광 매체를 언급하고 있지만, 당업자라면 집 드라이브(zip drive), 자기 카세트, 플래쉬 메모리 카드, 카트리지, 기타 등등의 컴퓨터에 의해 판독가능한 다른 유형의 매체도 역시 예시적인 운영 환경에서 사용될 수 있으며 또 임의의 이러한 매체가 본 개시의 방법들을 수행하기 위한 컴퓨터 실행가능 명령어를 포함할 수 있다는 것을 잘 알 것이다.These drives and their associated computer-readable media provide non-volatile storage of data, data structures, computer-executable instructions, and the like. For computer 1102, drive and media correspond to storing any data in a suitable digital format. Although the description of computer-readable media above refers to removable optical media such as HDDs, removable magnetic disks, and CDs or DVDs, those skilled in the art will also recognize removable optical media such as zip drives, magnetic cassettes, flash memory cards, cartridges, etc. It will be appreciated that other types of computer-readable media, such as the like, may also be used in the example operating environment and that any such media may contain computer-executable instructions for performing the methods of the present disclosure.

운영 체제(1130), 하나 이상의 애플리케이션 프로그램(1132), 기타 프로그램 모듈(1134) 및 프로그램 데이터(1136)를 비롯한 다수의 프로그램 모듈이 드라이브 및 RAM(1112)에 저장될 수 있다. 운영 체제, 애플리케이션, 모듈 및/또는 데이터의 전부 또는 그 일부분이 또한 RAM(1112)에 캐싱될 수 있다. 본 개시가 여러가지 상업적으로 이용가능한 운영 체제 또는 운영 체제들의 조합에서 구현될 수 있다는 것을 잘 알 것이다.A number of program modules may be stored in drives and RAM 1112, including an operating system 1130, one or more application programs 1132, other program modules 1134, and program data 1136. All or portions of the operating system, applications, modules and/or data may also be cached in RAM 1112. It will be appreciated that the present disclosure may be implemented on various commercially available operating systems or combinations of operating systems.

사용자는 하나 이상의 유선/무선 입력 장치, 예를 들어, 키보드(1138) 및 마우스(1140) 등의 포인팅 장치를 통해 컴퓨터(1102)에 명령 및 정보를 입력할 수 있다. 기타 입력 장치(도시 생략)로는 마이크, IR 리모콘, 조이스틱, 게임 패드, 스타일러스 펜, 터치 스크린, 기타 등등이 있을 수 있다. 이들 및 기타 입력 장치가 종종 시스템 버스(1108)에 연결되어 있는 입력 장치 인터페이스(1142)를 통해 처리 장치(1104)에 연결되지만, 병렬 포트, IEEE 1394 직렬 포트, 게임 포트, USB 포트, IR 인터페이스, 기타 등등의 기타 인터페이스에 의해 연결될 수 있다.A user may enter commands and information into computer 1102 through one or more wired/wireless input devices, such as a keyboard 1138 and a pointing device such as mouse 1140. Other input devices (not shown) may include microphones, IR remote controls, joysticks, game pads, stylus pens, touch screens, etc. These and other input devices are connected to the processing unit 1104 through an input device interface 1142, which is often connected to the system bus 1108, but may also include a parallel port, an IEEE 1394 serial port, a game port, a USB port, an IR interface, It can be connected by other interfaces, etc.

모니터(1144) 또는 다른 유형의 디스플레이 장치도 역시 비디오 어댑터(1146) 등의 인터페이스를 통해 시스템 버스(1108)에 연결된다. 모니터(1144)에 부가하여, 컴퓨터는 일반적으로 스피커, 프린터, 기타 등등의 기타 주변 출력 장치(도시 생략)를 포함한다.A monitor 1144 or other type of display device is also connected to system bus 1108 through an interface, such as a video adapter 1146. In addition to monitor 1144, computers typically include other peripheral output devices (not shown) such as speakers, printers, etc.

컴퓨터(1102)는 유선 및/또는 무선 통신을 통한 원격 컴퓨터(들)(1148) 등의 하나 이상의 원격 컴퓨터로의 논리적 연결을 사용하여 네트워크화된 환경에서 동작할 수 있다. 원격 컴퓨터(들)(1148)는 워크스테이션, 컴퓨팅 디바이스 컴퓨터, 라우터, 퍼스널 컴퓨터, 휴대용 컴퓨터, 마이크로프로세서-기반 오락 기기, 피어 장치 또는 기타 통상의 네트워크 노드일 수 있으며, 일반적으로 컴퓨터(1102)에 대해 기술된 구성요소들 중 다수 또는 그 전부를 포함하지만, 간략함을 위해, 메모리 저장 장치(1150)만이 도시되어 있다. 도시되어 있는 논리적 연결은 근거리 통신망(LAN)(1152) 및/또는 더 큰 네트워크, 예를 들어, 원거리 통신망(WAN)(1154)에의 유선/무선 연결을 포함한다. 이러한 LAN 및 WAN 네트워킹 환경은 사무실 및 회사에서 일반적인 것이며, 인트라넷 등의 전사적 컴퓨터 네트워크(enterprise-wide computer network)를 용이하게 해주며, 이들 모두는 전세계 컴퓨터 네트워크, 예를 들어, 인터넷에 연결될 수 있다.Computer 1102 may operate in a networked environment using logical connections to one or more remote computers, such as remote computer(s) 1148, via wired and/or wireless communications. Remote computer(s) 1148 may be a workstation, computing device computer, router, personal computer, portable computer, microprocessor-based entertainment device, peer device, or other conventional network node, and is generally connected to computer 1102. For simplicity, only memory storage device 1150 is shown, although it includes many or all of the components described. The logical connections depicted include wired/wireless connections to a local area network (LAN) 1152 and/or a larger network, such as a wide area network (WAN) 1154. These LAN and WAN networking environments are common in offices and companies and facilitate enterprise-wide computer networks, such as intranets, all of which can be connected to a worldwide computer network, such as the Internet.

LAN 네트워킹 환경에서 사용될 때, 컴퓨터(1102)는 유선 및/또는 무선 통신 네트워크 인터페이스 또는 어댑터(1156)를 통해 로컬 네트워크(1152)에 연결된다. 어댑터(1156)는 LAN(1152)에의 유선 또는 무선 통신을 용이하게 해줄 수 있으며, 이 LAN(1152)은 또한 무선 어댑터(1156)와 통신하기 위해 그에 설치되어 있는 무선 액세스 포인트를 포함하고 있다. WAN 네트워킹 환경에서 사용될 때, 컴퓨터(1102)는 모뎀(1158)을 포함할 수 있거나, WAN(1154) 상의 통신 컴퓨팅 디바이스에 연결되거나, 또는 인터넷을 통하는 등, WAN(1154)을 통해 통신을 설정하는 기타 수단을 갖는다. 내장형 또는 외장형 및 유선 또는 무선 장치일 수 있는 모뎀(1158)은 직렬 포트 인터페이스(1142)를 통해 시스템 버스(1108)에 연결된다. 네트워크화된 환경에서, 컴퓨터(1102)에 대해 설명된 프로그램 모듈들 또는 그의 일부분이 원격 메모리/저장 장치(1150)에 저장될 수 있다. 도시된 네트워크 연결이 예시적인 것이며 컴퓨터들 사이에 통신 링크를 설정하는 기타 수단이 사용될 수 있다는 것을 잘 알 것이다.When used in a LAN networking environment, computer 1102 is connected to local network 1152 through wired and/or wireless communication network interfaces or adapters 1156. Adapter 1156 may facilitate wired or wireless communication to LAN 1152, which also includes a wireless access point installed thereon for communicating with wireless adapter 1156. When used in a WAN networking environment, the computer 1102 may include a modem 1158 or be connected to a communicating computing device on the WAN 1154 or to establish communications over the WAN 1154, such as via the Internet. Have other means. Modem 1158, which may be internal or external and a wired or wireless device, is coupled to system bus 1108 via serial port interface 1142. In a networked environment, program modules described for computer 1102, or portions thereof, may be stored in remote memory/storage device 1150. It will be appreciated that the network connections shown are exemplary and that other means of establishing a communications link between computers may be used.

컴퓨터(1102)는 무선 통신으로 배치되어 동작하는 임의의 무선 장치 또는 개체, 예를 들어, 프린터, 스캐너, 데스크톱 및/또는 휴대용 컴퓨터, PDA(portable data assistant), 통신 위성, 무선 검출가능 태그와 연관된 임의의 장비 또는 장소, 및 전화와 통신을 하는 동작을 한다. 이것은 적어도 Wi-Fi 및 블루투스 무선 기술을 포함한다. 따라서, 통신은 종래의 네트워크에서와 같이 미리 정의된 구조이거나 단순하게 적어도 2개의 장치 사이의 애드혹 통신(ad hoc communication)일 수 있다.Computer 1102 may be associated with any wireless device or object deployed and operating in wireless communications, such as a printer, scanner, desktop and/or portable computer, portable data assistant (PDA), communications satellite, wirelessly detectable tag. Performs actions to communicate with any device or location and telephone. This includes at least Wi-Fi and Bluetooth wireless technologies. Accordingly, communication may be a predefined structure as in a conventional network or may simply be ad hoc communication between at least two devices.

Wi-Fi(Wireless Fidelity)는 유선 없이도 인터넷 등으로의 연결을 가능하게 해준다. Wi-Fi는 이러한 장치, 예를 들어, 컴퓨터가 실내에서 및 실외에서, 즉 기지국의 통화권 내의 아무 곳에서나 데이터를 전송 및 수신할 수 있게 해주는 셀 전화와 같은 무선 기술이다. Wi-Fi 네트워크는 안전하고 신뢰성 있으며 고속인 무선 연결을 제공하기 위해 IEEE 802.11(a, b, g, 기타)이라고 하는 무선 기술을 사용한다. 컴퓨터를 서로에, 인터넷에 및 유선 네트워크(IEEE 802.3 또는 이더넷을 사용함)에 연결시키기 위해 Wi-Fi가 사용될 수 있다. Wi-Fi 네트워크는 비인가 2.4 및 5GHz 무선 대역에서, 예를 들어, 11Mbps(802.11a) 또는 54 Mbps(802.11b) 데이터 레이트로 동작하거나, 양 대역(듀얼 대역)을 포함하는 제품에서 동작할 수 있다.Wi-Fi (Wireless Fidelity) allows connection to the Internet, etc. without wires. Wi-Fi is a wireless technology, like cell phones, that allows these devices, such as computers, to send and receive data indoors and outdoors, anywhere within the coverage area of a base station. Wi-Fi networks use wireless technology called IEEE 802.11 (a, b, g, etc.) to provide secure, reliable, and high-speed wireless connections. Wi-Fi can be used to connect computers to each other, the Internet, and wired networks (using IEEE 802.3 or Ethernet). Wi-Fi networks can operate in the unlicensed 2.4 and 5 GHz wireless bands, for example, at data rates of 11 Mbps (802.11a) or 54 Mbps (802.11b), or in products that include both bands (dual band). .

본 개시의 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 정보 및 신호들이 임의의 다양한 상이한 기술들 및 기법들을 이용하여 표현될 수 있다는 것을 이해할 것이다. 예를 들어, 위의 설명에서 참조될 수 있는 데이터, 지시들, 명령들, 정보, 신호들, 비트들, 심볼들 및 칩들은 전압들, 전류들, 전자기파들, 자기장들 또는 입자들, 광학장들 또는 입자들, 또는 이들의 임의의 결합에 의해 표현될 수 있다.Those skilled in the art will understand that information and signals may be represented using any of a variety of different technologies and techniques. For example, data, instructions, commands, information, signals, bits, symbols and chips that may be referenced in the above description include voltages, currents, electromagnetic waves, magnetic fields or particles, optical fields. It can be expressed by particles or particles, or any combination thereof.

본 개시의 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 여기에 개시된 실시예들과 관련하여 설명된 다양한 예시적인 논리 블록들, 모듈들, 프로세서들, 수단들, 회로들 및 알고리즘 단계들이 전자 하드웨어, (편의를 위해, 여기에서 소프트웨어로 지칭되는) 다양한 형태들의 프로그램 또는 설계 코드 또는 이들 모두의 결합에 의해 구현될 수 있다는 것을 이해할 것이다. 하드웨어 및 소프트웨어의 이러한 상호 호환성을 명확하게 설명하기 위해, 다양한 예시적인 컴포넌트들, 블록들, 모듈들, 회로들 및 단계들이 이들의 기능과 관련하여 위에서 일반적으로 설명되었다. 이러한 기능이 하드웨어 또는 소프트웨어로서 구현되는지 여부는 특정한 애플리케이션 및 전체 시스템에 대하여 부과되는 설계 제약들에 따라 좌우된다. 본 개시의 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 각각의 특정한 애플리케이션에 대하여 다양한 방식들로 설명된 기능을 구현할 수 있으나, 이러한 구현 결정들은 본 개시의 범위를 벗어나는 것으로 해석되어서는 안 될 것이다.Those skilled in the art will understand that the various illustrative logical blocks, modules, processors, means, circuits and algorithm steps described in connection with the embodiments disclosed herein may be used in electronic hardware, (for convenience) It will be understood that it may be implemented by various forms of program or design code (referred to herein as software) or a combination of both. To clearly illustrate this interoperability of hardware and software, various illustrative components, blocks, modules, circuits and steps have been described above generally with respect to their functionality. Whether this functionality is implemented as hardware or software depends on the specific application and design constraints imposed on the overall system. A person skilled in the art of this disclosure may implement the described functionality in various ways for each specific application, but such implementation decisions should not be construed as departing from the scope of this disclosure.

여기서 제시된 다양한 실시예들은 방법, 장치, 또는 표준 프로그래밍 및/또는 엔지니어링 기술을 사용한 제조 물품(article)으로 구현될 수 있다. 용어 제조 물품은 임의의 컴퓨터-판독가능 저장장치로부터 액세스 가능한 컴퓨터 프로그램, 캐리어, 또는 매체(media)를 포함한다. 예를 들어, 컴퓨터-판독가능 저장매체는 자기 저장 장치(예를 들면, 하드 디스크, 플로피 디스크, 자기 스트립, 등), 광학 디스크(예를 들면, CD, DVD, 등), 스마트 카드, 및 플래쉬 메모리 장치(예를 들면, EEPROM, 카드, 스틱, 키 드라이브, 등)를 포함하지만, 이들로 제한되는 것은 아니다. 또한, 여기서 제시되는 다양한 저장 매체는 정보를 저장하기 위한 하나 이상의 장치 및/또는 다른 기계-판독가능한 매체를 포함한다.The various embodiments presented herein may be implemented as a method, apparatus, or article of manufacture using standard programming and/or engineering techniques. The term article of manufacture includes a computer program, carrier, or media accessible from any computer-readable storage device. For example, computer-readable storage media include magnetic storage devices (e.g., hard disks, floppy disks, magnetic strips, etc.), optical disks (e.g., CDs, DVDs, etc.), smart cards, and flash. Includes, but is not limited to, memory devices (e.g., EEPROM, cards, sticks, key drives, etc.). Additionally, various storage media presented herein include one or more devices and/or other machine-readable media for storing information.

제시된 프로세스들에 있는 단계들의 특정한 순서 또는 계층 구조는 예시적인 접근들의 일례임을 이해하도록 한다. 설계 우선순위들에 기반하여, 본 개시의 범위 내에서 프로세스들에 있는 단계들의 특정한 순서 또는 계층 구조가 재배열될 수 있다는 것을 이해하도록 한다. 첨부된 방법 청구항들은 샘플 순서로 다양한 단계들의 엘리먼트들을 제공하지만 제시된 특정한 순서 또는 계층 구조에 한정되는 것을 의미하지는 않는다.It is to be understood that the specific order or hierarchy of steps in the processes presented is an example of illustrative approaches. It is to be understood that the specific order or hierarchy of steps in processes may be rearranged within the scope of the present disclosure, based on design priorities. The appended method claims present elements of the various steps in a sample order but are not meant to be limited to the particular order or hierarchy presented.

제시된 실시예들에 대한 설명은 임의의 본 개시의 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 개시를 이용하거나 또는 실시할 수 있도록 제공된다. 이러한 실시예들에 대한 다양한 변형들은 본 개시의 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명백할 것이며, 여기에 정의된 일반적인 원리들은 본 개시의 범위를 벗어남이 없이 다른 실시예들에 적용될 수 있다. 그리하여, 본 개시는 여기에 제시된 실시예들로 한정되는 것이 아니라, 여기에 제시된 원리들 및 신규한 특징들과 일관되는 최광의의 범위에서 해석되어야 할 것이다.The description of the presented embodiments is provided to enable any person skilled in the art to make or use the present disclosure. Various modifications to these embodiments will be apparent to those skilled in the art, and the general principles defined herein may be applied to other embodiments without departing from the scope of the disclosure. Thus, the present disclosure is not limited to the embodiments presented herein but is to be interpreted in the broadest scope consistent with the principles and novel features presented herein.

Claims (13)

컴퓨팅 장치에 의해 수행되는, 오디오 데이터에서 음성 활성을 탐지하는 방법으로서,
오디오 신호를 복수의 토큰들로 분할하는 것을 기초로 복수의 오디오 데이터들을 생성하는 단계;
상기 복수의 오디오 데이터들을 특징 공간(feature space)을 활용하여 음성 활성을 탐지(VAD; Voice activity detection)하는 모델에 입력하는 단계;
상기 VAD 모델을 활용하여, 상기 복수의 오디오 데이터들 각각의 특징 벡터를 추출하고, 상기 추출된 특징 벡터를 특징 공간(feature space)에 투영하는 단계;
상기 복수의 오디오 데이터들 중, 상기 특징 벡터가 상기 특징 공간 상에서 미리 결정된 영역- 상기 미리 결정된 영역은, 음성 데이터만을 기초로 미리 결정된 영역에 대응됨 -에 투영되는 오디오 데이터를 필터링하는 단계; 및
상기 필터링된 오디오 데이터를 기초로 음성 인식(STT; Speech-to-Text)을 수행하는 단계;
를 포함하고,
상기 필터링된 오디오 데이터는 음성 데이터를 포함하고,
상기 VAD 모델은,
음성 데이터만을 포함하는 학습용 오디오 데이터를 획득하는 단계;
상기 VAD 모델을 활용하여, 상기 학습용 오디오 데이터에 대한 예측 결과를 생성하는 단계; 및
상기 학습용 오디오 데이터가 음성 데이터로 예측되는 경우에는 손실값을 감소시키고 그리고 상기 음성 데이터가 비-음성 데이터로 예측되는 경우에는 손실값을 증가시키는 손실 함수를 활용하여, 상기 VAD 모델을 학습시키는 단계;
를 포함하여 학습된 인공 신경망 모델이고,
상기 손실 함수는,
복수의 음성 데이터들의 복수의 특징 벡터들이 상기 특징 공간 상에서 클러스터(cluster)를 형성하는 경우에 손실값이 감소하고, 상기 복수의 특징 벡터들이 상기 특징 공간 상에서 클러스터를 형성하지 않는 경우에 손실값이 증가하도록 설계되는,
방법.
1. A method of detecting voice activity in audio data, performed by a computing device, comprising:
generating a plurality of audio data based on dividing the audio signal into a plurality of tokens;
Inputting the plurality of audio data into a voice activity detection (VAD) model using a feature space;
Extracting a feature vector from each of the plurality of audio data using the VAD model and projecting the extracted feature vector into a feature space;
Among the plurality of audio data, filtering audio data in which the feature vector is projected onto a predetermined area in the feature space, where the predetermined area corresponds to a predetermined area based only on voice data; and
performing speech recognition (STT; Speech-to-Text) based on the filtered audio data;
Including,
The filtered audio data includes voice data,
The VAD model is,
Obtaining audio data for learning including only voice data;
Generating a prediction result for the learning audio data using the VAD model; and
Learning the VAD model using a loss function that reduces a loss value when the audio data for training is predicted to be speech data and increases a loss value when the speech data is predicted to be non-speech data;
It is a learned artificial neural network model including,
The loss function is,
When a plurality of feature vectors of a plurality of voice data form a cluster on the feature space, the loss value decreases, and when the plurality of feature vectors do not form a cluster on the feature space, the loss value increases. designed to,
method.
삭제delete 제 1 항에 있어서,
상기 VAD 모델은, 학습용 오디오 데이터에 기초하여 지도 학습(supervised learning) 또는 비지도 학습(unsupervised learning) 방식으로 학습된 모델이고,
상기 학습용 오디오 데이터는, 음성 데이터만을 포함하는,
방법.
According to claim 1,
The VAD model is a model learned using supervised learning or unsupervised learning based on audio data for learning,
The learning audio data includes only voice data,
method.
삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 제 1 항에 있어서,
상기 VAD 모델을 활용하여, 상기 학습용 오디오 데이터에 대한 예측 결과를 생성하는 단계는,
상기 VAD 모델을 활용하여, 상기 학습용 오디오 데이터의 특징 벡터를 특징 공간 상에 투영시키는 것에 기초하여, 상기 학습용 오디오 데이터가 음성 데이터로 분류되는지 아니면 비-음성 데이터로 분류되는지 여부에 관한 예측 결과를 생성하는 단계;
를 포함하는,
방법.
According to claim 1,
The step of generating a prediction result for the learning audio data using the VAD model includes:
Using the VAD model, a prediction result is generated as to whether the training audio data is classified as speech data or non-speech data, based on projecting the feature vector of the training audio data onto the feature space. steps;
Including,
method.
삭제delete 제 8 항에 있어서,
상기 VAD 모델에 대한 손실 함수는,
추가적인 학습용 음성 데이터의 특징 벡터가 상기 특징 공간 상에서 미리 결정된 영역 상에 투영되는 경우 손실값이 감소하고, 상기 추가적인 학습용 음성 데이터의 특징 벡터가 상기 미리 결정된 영역 외에 투영되는 경우 손실값이 증가하도록 추가로 설계되는,
방법.
According to claim 8,
The loss function for the VAD model is:
The loss value is reduced when the feature vector of the additional speech data for training is projected onto a predetermined area in the feature space, and the loss value is increased when the feature vector of the additional speech data for training is projected outside the predetermined area. designed,
method.
삭제delete 컴퓨터 판독가능 저장 매체에 저장된 컴퓨터 프로그램으로서, 상기 컴퓨터 프로그램은 하나 이상의 프로세서에 의해 실행되는 경우, 상기 하나 이상의 프로세서로 하여금, 오디오 데이터에서 음성 활성을 탐지하기 위한 이하의 동작들을 수행하도록 하며, 상기 동작들은:
오디오 신호를 복수의 토큰들로 분할하는 것을 기초로 복수의 오디오 데이터들을 생성하는 동작;
상기 복수의 오디오 데이터들을 특징 공간(feature space)을 활용하여 음성 활성을 탐지(VAD; Voice activity detection)하는 모델에 입력하는 동작;
상기 VAD 모델을 활용하여, 상기 복수의 오디오 데이터들 각각의 특징 벡터를 추출하고, 상기 추출된 특징 벡터를 특징 공간(feature space)에 투영하는 동작;
상기 복수의 오디오 데이터들 중, 상기 특징 벡터가 상기 특징 공간 상에서 미리 결정된 영역- 상기 미리 결정된 영역은, 음성 데이터만을 기초로 미리 결정된 영역에 대응됨 -에 투영되는 오디오 데이터를 필터링하는 동작; 및
상기 필터링된 오디오 데이터를 기초로 음성 인식(STT; Speech-to-Text)을 수행하는 동작;
을 포함하고,
상기 필터링된 오디오 데이터는 음성 데이터를 포함하고,
상기 VAD 모델은,
음성 데이터만을 포함하는 학습용 오디오 데이터를 획득하는 동작;
상기 VAD 모델을 활용하여, 상기 학습용 오디오 데이터에 대한 예측 결과를 생성하는 동작; 및
상기 학습용 오디오 데이터가 음성 데이터로 예측되는 경우에는 손실값을 감소시키고 그리고 상기 음성 데이터가 비-음성 데이터로 예측되는 경우에는 손실값을 증가시키는 손실 함수를 활용하여, 상기 VAD 모델을 학습시키는 동작;
을 포함하여 학습된 인공 신경망 모델이고,
상기 손실 함수는,
복수의 음성 데이터들의 복수의 특징 벡터들이 상기 특징 공간 상에서 클러스터를 형성하는 경우에 손실값이 감소하고, 상기 복수의 특징 벡터들이 상기 특징 공간 상에서 클러스터를 형성하지 않는 경우에 손실값이 증가하도록 설계되는,
컴퓨터 판독가능 저장 매체에 저장된 컴퓨터 프로그램.
A computer program stored in a computer-readable storage medium, wherein the computer program, when executed by one or more processors, causes the one or more processors to perform the following operations for detecting voice activity in audio data, said operations: heard:
generating a plurality of audio data based on dividing the audio signal into a plurality of tokens;
Inputting the plurality of audio data into a voice activity detection (VAD) model using a feature space;
Extracting a feature vector from each of the plurality of audio data using the VAD model and projecting the extracted feature vector into a feature space;
Among the plurality of audio data, filtering audio data in which the feature vector is projected onto a predetermined area in the feature space, where the predetermined area corresponds to a predetermined area based only on voice data; and
An operation of performing speech recognition (STT; Speech-to-Text) based on the filtered audio data;
Including,
The filtered audio data includes voice data,
The VAD model is,
Obtaining audio data for learning that includes only voice data;
An operation of generating a prediction result for the learning audio data using the VAD model; and
An operation of training the VAD model using a loss function that reduces a loss value when the audio data for training is predicted to be speech data and increases a loss value when the speech data is predicted to be non-speech data;
It is a learned artificial neural network model including,
The loss function is,
Designed to reduce the loss value when a plurality of feature vectors of a plurality of voice data form a cluster on the feature space and increase the loss value when the plurality of feature vectors do not form a cluster on the feature space. ,
A computer program stored on a computer-readable storage medium.
오디오 데이터에서 음성 활성을 탐지하기 위한 컴퓨팅 장치로서,
적어도 하나의 프로세서; 및
메모리
를 포함하고,
상기 적어도 하나의 프로세서는,
오디오 신호를 복수의 토큰들로 분할하는 것을 기초로 복수의 오디오 데이터들을 생성하고,
상기 복수의 오디오 데이터들을 이상 검출(anomaly detection) 기반의 특징 공간(feature space)을 활용하여 음성 활성을 탐지(VAD; Voice activity detection)하는 모델에 입력하고,
상기 VAD 모델을 활용하여, 상기 복수의 오디오 데이터들 각각의 특징 벡터를 추출하고, 상기 추출된 특징 벡터를 특징 공간(feature space)에 투영하고,
상기 복수의 오디오 데이터들 중, 상기 특징 벡터가 상기 특징 공간 상에서 미리 결정된 영역- 상기 미리 결정된 영역은, 음성 데이터만을 기초로 미리 결정된 영역에 대응됨 -에 투영되는 오디오 데이터를 필터링하고, 그리고
상기 필터링된 오디오 데이터를 기초로 음성 인식(STT; Speech-to-Text)을 수행하도록 구성되고,
상기 필터링된 오디오 데이터는 음성 데이터를 포함하고,
상기 VAD 모델은,
음성 데이터만을 포함하는 학습용 오디오 데이터를 획득하는 것;
상기 VAD 모델을 활용하여, 상기 학습용 오디오 데이터에 대한 예측 결과를 생성하는 것; 및
상기 학습용 오디오 데이터가 음성 데이터로 예측되는 경우에는 손실값을 감소시키고 그리고 상기 음성 데이터가 비-음성 데이터로 예측되는 경우에는 손실값을 증가시키는 손실 함수를 활용하여, 상기 VAD 모델을 학습시키는 것;
을 포함하여 학습된 인공 신경망 모델이고,
상기 손실 함수는,
복수의 음성 데이터들의 복수의 특징 벡터들이 상기 특징 공간 상에서 클러스터(cluster)를 형성하는 경우에 손실값이 감소하고, 상기 복수의 특징 벡터들이 상기 특징 공간 상에서 클러스터를 형성하지 않는 경우에 손실값이 증가하도록 설계되는,
장치.
A computing device for detecting voice activity in audio data, comprising:
at least one processor; and
Memory
Including,
The at least one processor,
Generating a plurality of audio data based on dividing the audio signal into a plurality of tokens,
Input the plurality of audio data into a voice activity detection (VAD) model using a feature space based on anomaly detection,
Using the VAD model, extract a feature vector of each of the plurality of audio data, project the extracted feature vector onto a feature space,
Among the plurality of audio data, filter audio data in which the feature vector is projected onto a predetermined region in the feature space, where the predetermined region corresponds to a predetermined region based only on voice data, and
Configured to perform speech recognition (STT; Speech-to-Text) based on the filtered audio data,
The filtered audio data includes voice data,
The VAD model is,
Obtaining audio data for training that includes only speech data;
Generating a prediction result for the learning audio data using the VAD model; and
training the VAD model using a loss function that reduces a loss value when the audio data for training is predicted to be speech data and increases a loss value when the speech data is predicted to be non-speech data;
It is a learned artificial neural network model including,
The loss function is,
When a plurality of feature vectors of a plurality of voice data form a cluster on the feature space, the loss value decreases, and when the plurality of feature vectors do not form a cluster on the feature space, the loss value increases. designed to,
Device.
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