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基于内容的音乐检索研究

作　者: 唐强
导　师: 周春光
学　校: 吉林大学
专　业: 计算机应用技术
关键词: 哼唱检索旋律基频动态规划模糊匹配
分类号: TP391.3
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
下　载: 232次
引　用: 1次
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内容摘要

基于内容的音乐检索,也称基于旋律内容的音乐检索,是指通过对音乐本身的声学旋律特征进行分析,并对音频数据赋予相应的特征表达形式,从而使具有相同或相似旋律特征的音乐在特征表达上保持相近,并据此检索到相关内容。对此类检索的研究包含音乐的自动分类,相似性查询,哼唱查询等相关课题,这些都需要对音乐自身复杂的数据进行相应处理以获取其中有价值的信息。本文所做研究即基于此。本文所研究的音乐哼唱查询是音乐相似性查询的一个特别分支,它的查询输入不再是数字音乐本身,而是人们哼唱出的音乐片段,这就需要更多的考虑哼唱中的不确定因素,如曲调的差异,哼唱音准的差异,音长的差异等问题,这些问题会使得哼唱片断与所要检索的源音乐之间存在特征表示上的不一致而导致无法进行有效的检索。这就需要分别从哼唱片段和源音乐库中找到能够用于匹配的旋律特征,并在提取特征和匹配查询时都能充分考虑到哼唱的随意性和非专业性。本文根据这些实际要求,采用基于频率分量模型的音频特征提取算法,提高了旋律提取的准确性。应用音程量化描述子解决了人声哼唱和源音乐不能直接兼容匹配的难题。并且提出了音乐旋律模糊匹配算法和相应的音乐检索投票算法,实现了对人声哼唱与源音乐段落的模糊匹配和较为高效的候选音乐选取。这些研究成果共同保证了本文系统实验结果的准确性和反馈的实时性,取得了较好的实验效果。

全文目录

提要  4-7
第1章绪论  7-10
  1.1 信息检索介绍  7
  1.2 多媒体信息检索  7-8
  1.3 基于旋律内容的音乐检索  8
  1.4 本文的研究工作  8-10
第2章研究背景和现状  10-14
  2.1 基础声学乐理知识  10-11
  2.2 基于旋律内容的音乐检索研究背景  11-12
  2.3 哼唱检索的相关领域的研究现状  12-14
第3章基于旋律内容的音乐检索  14-25
  3.1 音高与频率的关系  14-16
  3.2 音乐特征的提取  16-21
    3.2.1 基于时域特征的音高提取模型  16-18
    3.2.2 基于频域特征的音高提取模型  18-19
    3.2.3 本文系统采用的特征提取模型  19
    3.2.4 音乐人声段落的提取  19-21
  3.3 音乐特征的表示  21-24
    3.3.1 基于音高的表示串  21-23
    3.3.2 基于音长的表示串  23-24
  3.4 音乐特征的相似性匹配  24
  3.5 本章小结  24-25
第4章面向WAV音乐的哼唱检索  25-39
  4.1 音频数据音乐的种类  25-29
    4.1.1 常见音频数据音乐格式简介  25-26
    4.1.2 WAV 音频的编码结构  26-29
  4.2 基于时域特征的人声提取  29-31
  4.3 基于频域特征的旋律提取  31-35
  4.4 旋律特征的相似性匹配查找  35-38
    4.4.1 改进的动态规划算法  35-36
    4.4.2 旋律特征数据的匹配策略  36-37
    4.4.3 相似度投票算法  37-38
  4.5 本章小结  38-39
第5章系统设计与实现  39-49
  5.1 哼唱检索系统设计框架  39-40
  5.2 哼唱检索系统功能介绍  40-45
    5.2.1 源音乐库的建立  42
    5.2.2 人声端点检测的实现  42-43
    5.2.3 音乐旋律特征的提取  43-45
  5.3 实验结果和分析  45-49
    5.3.1 人声提取模块效能分析  45-46
    5.3.2 歌曲类型对哼唱检索的影响  46-47
    5.3.3 实验总结  47-49
第6章总结与展望  49-51
参考文献  51-54
致谢  54-55
摘要  55-58
ABSTRACT  58-60

基于内容的音乐检索研究

内容摘要

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