V moderních telekomunikačních systémech je nutné vyřešit základní problém odstranění parazitního rušení z pozadí řečového signálu a zlepšit poměr odstupu signálu od šumu při zachování nebo zlepšení srozumitelnosti výsledné řeči. Cílem projektu je vyvinout původní techniku zvýrazňování řeči zamaskované šumem založenou na nejnovějších poznatcích o řečových signálech, maskovacích vlastnostech lidského ucha a moderních metodách číslicového zpracování signálu včetně matematické statistiky a waveletových transformací. Navržený algoritmus bude optimalizován a upraven pro implementace na signálovém procesoru. Řešení bude navazovat na ukončený projekt GAČR (2000-2002) reg.č. 102/00/1084 s názvem „RTD technologie hláskové separace zamaskované v hluku“. Konečným výsledkem celého projektu bude prototyp zařízení pro použití v reálném digitálním komunikačním systému. Využití technologie je rozsáhlé od využití v mobilních a pevných telekomunikacích (mobilní telefony, modemy typu ISDN nebo ADSL), přes vojenskou komunikační techniku (speciální spojovací systémy), dále v automobilovém průmyslu (handsfree sady v automobilu), přenos hlasu pomocí internetu-VoIP, systémy komunikace s počítačem mluvenou řečí, satelitní přenosy, videokonference a telekonference. Další využití je v řídící a regulační technice, ve spotřební elektronice, v lékařské technice apod..

Description in English
In modern telecommunication systems the basic problem of removing parasitic interference from speech signal background must be solve and the signal-to-noise ration improved while preserving or improving the intelligibility of resultant speech. The project aims at developing an original technique if enhancing speech hidden in noise, base on the latest knowledge of speech signals, masking properties of the human ear and modern methods of digital signal processing, inclusive of mathematical statistics and the wavelet transform. The proposed algorithm will be optimized and modified for implementation on digital signal processors. The solution will follow up on GACR project 102/00/1084 “RTD technology of separating sounds hidden in noise”. The final result of the whole project will be a prototype of a contrivance for use in an actual digital communication system. The application of this technology is vast, ranging from applications in mobile and fixed telecommunications (mobile phones, ISDN aor ADSL modems), through military communication technology (special communication systems), in automotive industry (hands-free sets in cars), voice transmission over the Internet (VoIP), systems for audio communication with computer, satellite transmissions, videoconferences and teleconferences. Further application will be control and regulation technology, consumer electronics and medical hardware.

Keywords
Zvýrazňování řeči zuamaskované šumem, adaptivní algoritmy

Key words in English
Enhancing Speech Hidden in Noise, Adaptive Algorithms

GA102/04/1097

Czech

Smékal Zdeněk, prof. Ing., CSc. - principal person responsible
Malenovský Vladimír, Ing., Ph.D. - fellow researcher
Nagy Zoltán, Ing., Ph.D. - fellow researcher
Plšek Martin, Ing. - fellow researcher
Rajmic Pavel, prof. Mgr., Ph.D. - fellow researcher
Sysel Petr, doc. Ing., Ph.D. - fellow researcher
Vích Robert, Ing., DrSc. - fellow researcher
Vondra Martin, Ing., Ph.D. - fellow researcher

Department of Telecommunications
- responsible department (25.3.2003 - not assigned)
Department of Telecommunications
- beneficiary (25.3.2003 - not assigned)

RAJMIC, P. Využití waveletové transformace a matematické statistiky pro separaci signálu a šumu. Vědecké spisy Vysokého učení technického v Brně Edice PhD Thesis. Edice PhD Thesis, sv. 289. Brno: Vysoké učení technické v Brně, 2005. s. 1 ( s.)ISBN: 80-214-2810-4. ISSN: 1213-4198.
Detail

VONDRA, M. Transformace hlasu ve vokodérech a systémech TTS. 1. Brno: 2005. s. 0 ( s.)
Detail

SMÉKAL, Z., SYSEL, P. Optimalizace algoritmů v signálovém procesoru typu VLIW při využití intrinsic funkcí. Sdělovací technika, s.r.o., 2004. s. 1 ( s.)
Detail

SMÉKAL, Z., SYSEL, P. Optimalizace algoritmů v signálovém procesoru typu VLIW při využití intrinsic funkcí. Brno: Sdělovací technika, s.r.o., 2004. s. 1 ( s.)
Detail

RAJMIC, P. Využití waveletové transformace pro separaci užitečného signálu od šumu. Praha: ÚREL AVČR Praha, 2004. s. 1 ( s.)
Detail

ZEZULA, R.; MIŠUREC, J. Audio Signal Watermarking with the Aid of 2D Pattern in MCLT Domain. ACM portal, Association for Computing Machinery, ACM, Inc., 2006.
Detail

STEJSKAL, V. Detekce pauz v řeči. Zvýrazňování řečového signálu zamaskovaného v šumu. 2006. s. 1 ( s.)
Detail

Jiri Schimmel, Jiri Prinosil. Digital Audio Signal Processing in DSP Using Plug-Ins. International Transaction on Computer Science and Engineering, 2005, vol. 2005, no. 12, p. 149-155. ISSN: 1738-6438.
Detail

DIBLÍK, J., SMÉKAL, Z. O řešení diferenční rovnice y (n+2) - 1,25y (n+1) + 0,78125y (n) = x (n+2) - x(n). Elektrorevue - Internetový časopis (http://www.elektrorevue.cz), 2005, roč. 2005, č. 1, s. 1 ( s.)ISSN: 1213-1539.
Detail

Přinosil, J., Schimmel, J. Digitální zpracování zvukových signálů na DSP pomocí plug-in modulů. Elektrorevue - Internetový časopis (http://www.elektrorevue.cz), 2005, roč. 2005, č. 34, s. 1-10. ISSN: 1213-1539.
Detail

Radek Zezula, Ivan Koula, Zdeněk Smékal. Využití RPS pro potlačování šumu v řečových signálech. Elektrorevue - Internetový časopis (http://www.elektrorevue.cz), 2006, roč. 2006, č. 12, s. 1 ( s.)ISSN: 1213-1539.
Detail

STEJSKAL, V.; SMÉKAL, Z.; ESPOSITO, A. Non-speech Activity Pause Detection in Noisy and Clean Speech Conditions. NATO Security through Science Series Sub-Series E: Human and Societal Dynamics, 2007, vol. 18, no. 4, p. 170-178. ISSN: 1574-5597.
Detail

KOULA,I. Výpočetní náročnost vícerozměrných časově-kmitočtový popisů signálů. Elektrorevue - Internetový časopis (http://www.elektrorevue.cz), 2005, roč. 2005, č. 9, s. 1 ( s.)ISSN: 1213-1539.
Detail

Martin Vondra, Robert Vích. Speech Identity Conversion. Lecture Notes in Computer Science, 2005, vol. 2005, no. 3445, p. 421 ( p.)ISSN: 0302-9743.
Detail

VRÁNA, J., ČERMÁK, J., ZEZULA, R. Výpočet vlnkové transformace pomocí algoritmu "lifting". Elektrorevue - Internetový časopis (http://www.elektrorevue.cz), 2004, č. 34, s. 1 ( s.)ISSN: 1213-1539.
Detail

STEJSKAL, V.; ESPOSITO, A. Spectral flatness method based empty pause detection in noisy and clean speech conditions. In 16th Czech-German Workshop on Speech Processing. Praha: Institute of Radio Engineering and Electronics AS CR, 2006. p. 125 ( p.)ISBN: 8086269159.
Detail

Jiří Přinosil, Jiří Schimmel. Supporting System for Education of Digital Audio Signals Processing on Digital Signal Processors. In ICSES´06 International Conference on Signals and Electronic Systems. Lodz, Poland: Technical University of Lodz, Institute of Circuit Theory, Metrology and Materials Science, 2006. p. 673-676. ISBN: 83-921172-5-5.
Detail

RAJMIC, P. Method for Real-Time Signal Processing via Wavelet Transform. In Nonlinear Analyses and Algorithms for Speech Processing (Revised Selected Papers, Springer LNAI 3817). Berlin, Germany: Springer, 2006. p. 368 ( p.)ISBN: 3-540-31257-9.
Detail

RAJMIC, P.; VLACH, J. Forward and Inverse Segmented Wavelet Transform. In Research in Telecommunication Technology 2006 Proceedings - Part I. Nové město na Moravě: 2006. p. 134 ( p.)ISBN: 80-214-3243-8.
Detail

GESCHEIDTOVÁ, E.; BARTUŠEK, K.; KUBÁSEK, R.; SMÉKAL, Z. Equiripple Digital Filters in Quadratur Mirror Filter Banks. In Proceedings of 10th International Conference on Communication Technology. Guilin, Čína: Institute of Electrical an Electronics Engineering, Beijing, 2006. p. 1309-1312. ISBN: 978-1-4244-0800-9.
Detail

Responsibility: Smékal Zdeněk, prof. Ing., CSc.