Published May 19, 2008 | Version v1
Publication Open

One-Class SVMs Challenges in Audio Detection and Classification Applications

  • 1. École Nationale d'Ingénieurs de Gabès
  • 2. National Engineering School of Tunis

Description

Support vector machines (SVMs) have gained great attention and have been used extensively and successfully in the field of sounds (events) recognition. However, the extension of SVMs to real-world signal processing applications is still an ongoing research topic. Our work consists of illustrating the potential of SVMs on recognizing impulsive audio signals belonging to a complex real-world dataset. We propose to apply optimized one-class support vector machines (1-SVMs) to tackle both sound detection and classification tasks in the sound recognition process. First, we propose an efficient and accurate approach for detecting events in a continuous audio stream. The proposed unsupervised sound detection method which does not require any pretrained models is based on the use of the exponential family model and 1-SVMs to approximate the generalized likelihood ratio. Then, we apply novel discriminative algorithms based on 1-SVMs with new dissimilarity measure in order to address a supervised sound-classification task. We compare the novel sound detection and classification methods with other popular approaches. The remarkable sound recognition results achieved in our experiments illustrate the potential of these methods and indicate that 1-SVMs are well suited for event-recognition tasks.

⚠️ This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%

Translated Description (Arabic)

اكتسبت آلات ناقلات الدعم (SVMs) اهتمامًا كبيرًا واستخدمت على نطاق واسع وبنجاح في مجال التعرف على الأصوات (الأحداث). ومع ذلك، لا يزال توسيع نطاق SVMs ليشمل تطبيقات معالجة الإشارات في العالم الحقيقي موضوع بحث مستمر. يتكون عملنا من توضيح إمكانات آليات القيمة المضافة في التعرف على الإشارات الصوتية الاندفاعية التي تنتمي إلى مجموعة بيانات معقدة في العالم الحقيقي. نقترح تطبيق آلات ناقلات دعم محسنة من فئة واحدة (1 - SVMs) لمعالجة كل من مهام الكشف عن الصوت وتصنيفه في عملية التعرف على الصوت. أولاً، نقترح نهجًا فعالًا ودقيقًا للكشف عن الأحداث في دفق صوتي مستمر. تعتمد طريقة الكشف عن الصوت المقترحة غير الخاضعة للإشراف والتي لا تتطلب أي نماذج مسبقة التدريب على استخدام نموذج الأسرة الأسي و 1 - SVMs لتقريب نسبة الاحتمال المعمم. بعد ذلك، نطبق خوارزميات تمييزية جديدة تعتمد على 1 - SVMs مع مقياس اختلاف جديد من أجل معالجة مهمة تصنيف الصوت الخاضعة للإشراف. نقارن طرق الكشف عن الصوت وتصنيفه الجديدة مع الأساليب الشائعة الأخرى. توضح نتائج التعرف على الصوت الملحوظة التي تحققت في تجاربنا إمكانات هذه الأساليب وتشير إلى أن 1 - SVMs مناسبة تمامًا لمهام التعرف على الأحداث.

Translated Description (French)

Les machines à vecteurs de support (SVM) ont attiré une grande attention et ont été largement et avec succès utilisées dans le domaine de la reconnaissance des sons (événements). Cependant, l'extension des SVM aux applications de traitement du signal dans le monde réel est toujours un sujet de recherche en cours. Notre travail consiste à illustrer le potentiel des SVM sur la reconnaissance des signaux audio impulsifs appartenant à un ensemble de données complexes du monde réel. Nous proposons d'appliquer des machines vectorielles de support optimisées à une classe (1-SVM) pour aborder à la fois les tâches de détection et de classification du son dans le processus de reconnaissance du son. Tout d'abord, nous proposons une approche efficace et précise pour détecter les événements dans un flux audio continu. La méthode de détection sonore non supervisée proposée qui ne nécessite aucun modèle pré-entraîné est basée sur l'utilisation du modèle de famille exponentielle et des 1-SVM pour approcher le rapport de vraisemblance généralisé. Ensuite, nous appliquons de nouveaux algorithmes discriminants basés sur des 1-SVM avec une nouvelle mesure de dissemblance afin de répondre à une tâche de classification sonore supervisée. Nous comparons les nouvelles méthodes de détection et de classification du son avec d'autres approches populaires. Les résultats remarquables de reconnaissance sonore obtenus dans nos expériences illustrent le potentiel de ces méthodes et indiquent que les 1-SVM sont bien adaptés aux tâches de reconnaissance d'événements.

Translated Description (Spanish)

Las máquinas de vectores de soporte (SVM) han ganado gran atención y se han utilizado ampliamente y con éxito en el campo del reconocimiento de sonidos (eventos). Sin embargo, la extensión de las SVM a las aplicaciones de procesamiento de señales del mundo real sigue siendo un tema de investigación en curso. Nuestro trabajo consiste en ilustrar el potencial de las SVM para reconocer señales de audio impulsivas pertenecientes a un conjunto de datos complejo del mundo real. Proponemos aplicar máquinas vectoriales de soporte optimizadas de una clase (1-SVM) para abordar las tareas de detección y clasificación de sonido en el proceso de reconocimiento de sonido. En primer lugar, proponemos un enfoque eficiente y preciso para detectar eventos en un flujo de audio continuo. El método de detección de sonido no supervisado propuesto que no requiere ningún modelo preentrenado se basa en el uso del modelo de familia exponencial y 1-SVM para aproximar la relación de probabilidad generalizada. Luego, aplicamos algoritmos discriminativos novedosos basados en 1-SVM con una nueva medida de disimilitud para abordar una tarea supervisada de clasificación de sonido. Comparamos los nuevos métodos de detección y clasificación de sonidos con otros enfoques populares. Los notables resultados de reconocimiento de sonido logrados en nuestros experimentos ilustran el potencial de estos métodos e indican que las 1-SVM son muy adecuadas para las tareas de reconocimiento de eventos.

Files

834973.pdf

Files (480.1 kB)

⚠️ Please wait a few minutes before your translated files are ready ⚠️ Note: Some files might be protected thus translations might not work.
Name Size Download all
md5:7be5324deca6974b525c3b2dcf38c3f7
480.1 kB
Preview Download

Additional details

Additional titles

Translated title (Arabic)
تحديات SVMs من فئة واحدة في تطبيقات الكشف عن الصوت وتصنيفه
Translated title (French)
Défis SVMS d'une classe dans les applications de détection et de classification audio
Translated title (Spanish)
Desafíos de las SVM de clase única en aplicaciones de detección y clasificación de audio

Identifiers

Other
https://openalex.org/W1965980674
DOI
10.1155/2008/834973

GreSIS Basics Section

Is Global South Knowledge
Yes
Country
Tunisia

References

  • https://openalex.org/W1480643256
  • https://openalex.org/W1493036841
  • https://openalex.org/W1970088130
  • https://openalex.org/W2044591814
  • https://openalex.org/W2088632109
  • https://openalex.org/W2105298717
  • https://openalex.org/W2125838338
  • https://openalex.org/W2144585611
  • https://openalex.org/W2148477345