Perceptually motivated restoration of highly degraded audio signals
Project goals
Highly degraded audio restoration presents a live research field currently. However, the recovery of missing, saturated or quantized audio signal information has been studied only marginally in connection to psychoacoustics. The project will provide new models and techniques for audio signal restoration and compression, resulting in significantly improved perceptual quality of the restored audio, compared to the state-of-the-art approaches. The new techniques will be based on convex and non-convex optimization and they will be encompassed by a unifying theoretical framework. The quality of restoration will be evaluated using both the perceptually-motivated objective measures and formal listening tests. The experimental part will answer the question whether simultaneous storage of subsampled and quantized data in both the time and transformed domains can lead to a new strategy of audio coding. Therefore, besides fundamental research, project results should indicate whether the new techniques could be potentially useful in practice in the future.
Keywords
signal processingaudiorestorationsparsityinpaintingdeclippingdequantizationcodingauditory modelingpsychoacousticstime-frequency representationsfilterbanks
Public support
Provider
Czech Science Foundation
Programme
Standard projects
Call for proposals
SGA0202000001
Main participants
Vysoké učení technické v Brně / Fakulta elektrotechniky a komunikačních technologií
Contest type
VS - Public tender
Contract ID
20-29009S
Alternative language
Project name in Czech
Restaurace degradovaných audiosignálů založená na sluchové percepci
Annotation in Czech
Restaurace vysoce degradovaných audiosignálů představuje v současné době živé pole výzkumu. Rekonstrukce chybějících, saturovaných nebo kvantovaných vzorků audio signálu však byla ve spojení s psychoakustikou dosud studována pouze okrajově. Projekt poskytne nové modely a techniky pro restaurování a kompresi audiosignálů, což povede k výraznému zlepšení perceptuální kvality restaurovaného zvuku ve srovnání se stávajícími postupy. Nové techniky budou založeny na konvexní a nekonvexní optimalizaci a budou součástí univerzálního teoretického rámce. Kvalita restaurace bude hodnocena s využitím jak perceptuálně motivovaných objektivních indikátorů, tak pomocí formálních poslechových testů. Experimentální část bude hledat odpověď na otázku, zda simultánní ukládání podvzorkovaných a kvantovaných dat v časové i transformované doméně může vést k nové strategii pro kódování zvuku. Výsledky projektu tedy kromě základního výzkumu naznačí, zda by tyto nové techniky mohly být v budoucnu aplikovatelné v praxi.
Scientific branches
Completed project evaluation
Provider evaluation
U - Uspěl podle zadání (s publikovanými či patentovanými výsledky atd.)
Project results evaluation
The project forms an important contribution to the fundamental research in the area of audio signal reconstruction using general mathematal methods and optimization techniques. Results correspond with project goals. Main project topics have an interdisciplinary impact and its results were published in impacted prestigeous journals.
Solution timeline
Realization period - beginning
Jan 1, 2020
Realization period - end
Dec 31, 2022
Project status
U - Finished project
Latest support payment
Apr 8, 2022
Data delivery to CEP
Confidentiality
S - Úplné a pravdivé údaje o projektu nepodléhají ochraně podle zvláštních právních předpisů
Data delivery code
CEP23-GA0-GA-U
Data delivery date
Jun 26, 2023
Finance
Total approved costs
4,728 thou. CZK
Public financial support
4,536 thou. CZK
Other public sources
192 thou. CZK
Non public and foreign sources
0 thou. CZK
Basic information
Recognised costs
4 728 CZK thou.
Public support
4 536 CZK thou.
95%
Provider
Czech Science Foundation
OECD FORD
Applied mathematics
Solution period
01. 01. 2020 - 31. 12. 2022