공간 큐 기반의 다채널 오디오 부호화기에서의 바이노럴 복호화 구현
Implementation of Binaural Decoding in Spatial Cue based Multi-Channel Audio Coding
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초록
본 논문에서는 일반적인 스테레오 재생환경에서 사용자가 다채널 오디오 신호에 의한 실감 오디오 서비스를 즐길 수 있는 바이노럴 복호화 방법에 대하여 다루고 있다. 일반적인 다채널 오디오 신호의 바이노럴 복호화는 시간영역에서 HRTF (Head Related Transfer Function, 머리전달함수)와 복적분을 수행하여 바이노럴 스테레오 사운드를 생성하며, 매우 큰 연산량으로 인해 실시간 구현이 불가능하여 유/무선 네트워크나 통신망에서 적용되기 어렵다는 한계를 지니고 있다. 본 논문에서는 바이노럴 복호화의 연산량을 줄이기 위하여 공간 큐 기반의 다채널 오디오 부호화기의 복호화 과정에서 VSLI (Virtual Source Location Information, 가상 음원 위치 정보)로부터 계산된 다채널 오디오 신호 정보를 이용하여 주파수 영역에서 바이노럴 복호화를 수행하는 방법을 제안하였다. 제안된 바이노럴 복호화 방법은 기존의 바이노럴 복호화 방법의 10%도 되지 않는 작은 연산량을 가지고 바이노럴 스테레오 사운드를 생성할 수 있으며, 실시간 구현이 가능하여 유/무선 네트워크나 통신망에서도 적용될 수 있다. 또한 청취평가 결과는 제안된 바이노럴 복호화 방법이 매우 작은 연산량을 가지고 구현되었음에도 기존의 방법과 비교해서 음질 차이가 거의 없음을 보여주고 있다.
Abstract
This paper describes the binaural decoding in spatial cue based multi-channel audio coding to provide users with a realistic audio sound in the stereo headphone environment. Generally, the binaural decoding generates the binaural stereo sound by convolving multi-channel audio signals with the head related transfer function (HRTF) in time domain. So, due to a very high complexity, the typical binaural decoding cannot be implemented in the real time and applied in the network environment. To reduce the complexity of the typical binaural decoding, we proposed a new binaural decoding scheme which is implemented in the frequency domain by utilizing the gain factors calculated from the virtual source location information (VSLI). As the proposed binaural decoding can generate the binaural stereo sound only using 10% of the overall complexity of the typical binaural decoding, its' real-time implementation is possible and it can be applied in the network system. The subjective listening test result shows that the proposed binaural decoding has the statistically same sound quality compared to that of the typical binaural decoding.
참고문헌 (14)
- J.-I. Seo, "History and Technology Development Trent of Multi-Channel Sound", Journal of The Korean Society of Broadcast Engineers, 16(4), pp.8~19 (2011)
- 이태진, "UHDTV를 위한 10.2 채널 기반 다채널 오디오 재현 기술", 방송공학회 논문지, 17(5), pp.827~837 (2012), 한국방송∙미디어공학회[DOI]
- "ISO", IEC 23003-1, Information Technology–MPEG Audio Technologies – Part 1:MPEG Surround, 2007
- C. Faller, "Binaural cue coding – Part II: Schemes and Applications", IEEE Trans. Speech Audio Processing, 11, pp.520~531 (2003)
- H.-G, Moon, "A multi-channel audio compression method with virtual source location information for MPEG-4 SAC", Consumer Electronics, IEEE Transactions on, 51(4), pp.1253~1259 (2005)
- 백승권, "Angle-Based Virtual Source Location Representation for Spatial Audio Coding", ETRI Journal, 28(2), pp.219~222 (2006), 한국전자통신연구원
- Kwangki Kim, "Improved Channel Level Difference Quantization for Spatial Audio Coding", ETRI Journal, 29(1), pp.99~102 (2007), 한국전자통신연구원
- Kwangki Kim, "Mastering Signal Processing in MPEG SAOC", IEICE Transactions on Information and Systems, E95-D(12), pp.3053~3059 (2012)
- B. Svein, "A new method for B-format to binaural transcoding", Proceeding of the 40th International Conference on Audio Engineering Society, pp.8~10 (2010)
- HRTF Measurements of a KEMAR Dummy Head Microphone, "B. Gardner", MIT, ~, pp.MIT Media Lab Perceptual Computing -technical Report #280 (1994)
- Zwicker, Eberhard, "Psychoacoustics: Facts and models, Vol. 2" (1999), Springer
- "ISO", IEC JTC1, WG11 (MPEG), Procedures for the Evaluation of Spatial Audio Coding Systems, Document N6691, 2004[DOI]
- "ITU-R Recommendation, Method for the Subjective Assessment of Intermediate Sound Quality (MUSHRA)", ITU, BS. 1543-1, ~ (2001)