【摘要】：在基于內(nèi)容的檢索領(lǐng)域中,音頻檢索是新發(fā)展起來的研究熱點。音樂哼唱檢索是基于內(nèi)容的音頻檢索的一個分支,它提供了一種新穎、方便的音樂檢索方法,當(dāng)人們遺忘了歌曲的歌名等信息時,用戶可以通過哼唱一段旋律的方式,在大型歌曲數(shù)據(jù)庫中快速尋找到目標(biāo)歌曲,這種檢索方式給用戶帶來了簡單、直觀、方便的音樂檢索體驗。本文分析了當(dāng)今基于哼唱的音樂檢索系統(tǒng)中的一些技術(shù),對旋律特征表示方法、旋律特征提取算法、旋律匹配算法進(jìn)行了討論和研究�，F(xiàn)今的哼唱檢索系統(tǒng)大都忽略了檢索速度的問題,本文針對這個問題,將基于精確歐氏距離位置敏感哈希的相似性檢索技術(shù)應(yīng)用到哼唱檢索中,構(gòu)建一個快速的音樂哼唱檢索系統(tǒng)。本文主要做了以下幾個方面工作:1.對哼唱檢索系統(tǒng)基礎(chǔ)進(jìn)行了分析。在了解哼唱檢索系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上,分別研究了旋律特征表示方法以及相關(guān)語音信號處理技術(shù),研究了使用MIDI文件建立旋律模板庫,研究了旋律特征的提取技術(shù),包括基音周期預(yù)估、平滑處理和音符切分,其中,對比了幾種基音周期預(yù)估算法,YIN的性能較好,然后對旋律匹配過程中音高偏移問題和音長伸縮問題進(jìn)行分析討論。2.對旋律匹配技術(shù)進(jìn)行研究。本文對比了線性伸縮(LS),動態(tài)時間規(guī)整(DTW)和土堆移動距離(EMD)三種旋律匹配算法的性能,針對旋律匹配,對DTW算法進(jìn)行了動態(tài)閾值偏移約束的改進(jìn),形成了檢索速度較快的改進(jìn)型DTW(IDTW)。綜合EMD與IDTW各自的優(yōu)點,本文提出了一種旋律匹配算法EMD-IDTW,該方法匹配準(zhǔn)確率較高且檢索速度較快。3.針對現(xiàn)今哼唱檢索系統(tǒng)檢索速度慢、需要窮舉匹配的問題,本文研究了基于精確歐氏位置敏感哈希(E2LSH)的相似性快速檢索技術(shù),對E2LSH及其哈希函數(shù)進(jìn)行了理論分析,將E2LSH檢索技術(shù)應(yīng)用到哼唱檢索系統(tǒng)中,建立了基于pitch向量的E2LSH索引結(jié)構(gòu),利用該索引結(jié)構(gòu)進(jìn)行第一層檢索,加快了系統(tǒng)檢索速度。本文結(jié)合EMD-IDTW匹配算法,提出了Pitch-E2LSH+EMD-IDTW旋律匹配方法。最后本文構(gòu)建了基于E2LSH的音樂哼唱檢索系統(tǒng),該系統(tǒng)在保證檢索準(zhǔn)確率的情況下,大大提高了檢索速度。
[Abstract]:In the field of content-based retrieval, audio retrieval is a new research hotspot. Music humming retrieval is a branch of content-based audio retrieval, which provides a novel and convenient method of music retrieval. When people forget the song title and other information, the user can sing a melody by humming. The target songs are quickly found in the large song database, which brings users a simple, intuitive and convenient music retrieval experience. This paper analyzes some techniques in the music retrieval system based on humming, and discusses and studies the melody feature representation method, melody feature extraction algorithm and melody matching algorithm. In this paper, the similarity retrieval technology based on the accurate Euclidean distance position sensitive hash is applied to the humming retrieval. Build a fast music humming retrieval system. This article mainly does the following several aspects of work: 1. The basis of humming retrieval system is analyzed. On the basis of understanding the structure of the humming retrieval system, this paper studies the melody feature representation method and the related speech signal processing technology, studies the establishment of melody template library using MIDI file, and studies the melody feature extraction technology. It includes pitch period prediction, smoothing processing and note segmentation. Among them, the performance of several pitch prediction algorithms called yen is compared, and then the pitch offset and pitch scaling in melodic matching are analyzed and discussed. The melody matching technique is studied. This paper compares the performance of three melodic matching algorithms of linear telescopic (LS), (dynamic time warping (DTW) and moving distance (EMD). Aiming at melody matching, the dynamic threshold offset constraint of DTW algorithm is improved to form an improved DTW (IDTW). With fast retrieval speed. Based on the advantages of EMD and IDTW, a melody matching algorithm, EMD-IDTW, is proposed in this paper, which has high matching accuracy and fast retrieval speed. Aiming at the problem of slow retrieval speed and exhaustive matching in humming retrieval system, a fast similarity retrieval technique based on accurate Euclidean position sensitive hashing (E2LSH) is studied in this paper, and E2LSH and its hash functions are analyzed theoretically. The E2LSH retrieval technology is applied to the humming retrieval system, and the E2LSH index structure based on pitch vector is established. The first layer retrieval is carried out by using the E2LSH index structure, which speeds up the retrieval speed of the system. Combining with EMD-IDTW matching algorithm, this paper proposes a Pitch-E2LSH EMD-IDTW melody matching method. Finally, this paper constructs a music humming retrieval system based on E2LSH, which can greatly improve the retrieval speed under the condition of guaranteeing the retrieval accuracy.
【學(xué)位授予單位】：電子科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號】：TN912.3;TP391.3

【相似文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 黃碧玉;;多國文字情報微機(jī)檢索系統(tǒng)[J];微型機(jī)與應(yīng)用;1987年05期

2 朱鳴學(xué);趙俠;;《紅樓夢》電腦檢索系統(tǒng)在聯(lián)邦德國[J];深圳大學(xué)學(xué)報;1988年Z1期

3 佚名;;論檔案文獻(xiàn)基本檢索系統(tǒng)及其相互關(guān)系——檔案、圖書、情報學(xué)互鑒研究之二[J];檔案管理;1988年06期

4 唐煥文,姜冶,郭建,蘇秀榮,高桂清;油田歷史統(tǒng)計資料查詢檢索系統(tǒng)[J];大連理工大學(xué)學(xué)報;1989年05期

5 馮新寧,周中一,方寧德,王讓定,馮百明;電子琴輸入微機(jī)記譜與檢索系統(tǒng)[J];蘭州大學(xué)學(xué)報;1992年S1期

6 周山;;一個綜合實用的情報處理和檢索系統(tǒng)[J];交通與計算機(jī);1992年04期

7 汪紅秋;;單漢字檢索系統(tǒng)查全率查準(zhǔn)率的保障[J];情報學(xué)刊;1993年06期

8 朱猛;醫(yī)學(xué)圖書微機(jī)編目與檢索系統(tǒng)[J];計算機(jī)系統(tǒng)應(yīng)用;1994年03期

9 杜元洪,黃正東,茹家鉅;《廣后醫(yī)學(xué)》文獻(xiàn)微機(jī)檢索系統(tǒng)[J];解放軍醫(yī)學(xué)情報;1994年04期

10 田波;如何建立網(wǎng)絡(luò)信息查找檢索系統(tǒng)[J];計算機(jī)系統(tǒng)應(yīng)用;1997年10期

相關(guān)會議論文 前10條

1 楊光復(fù);;論年鑒的檢索系統(tǒng)和信息開發(fā)[A];創(chuàng)新與發(fā)展——云南省年鑒論文選（續(xù)集）[C];2006年

2 許潔萍;袁斌;劉怡;;音樂檢索系統(tǒng)中用戶哼唱旋律錯誤的研究[A];第二屆和諧人機(jī)環(huán)境聯(lián)合學(xué)術(shù)會議(HHME2006)——第15屆中國多媒體學(xué)術(shù)會議(NCMT'06)論文集[C];2006年

3 張剛;孫健;丁國棟;米嘉;王斌;;海量數(shù)據(jù)的索引與檢索系統(tǒng)[A];全國網(wǎng)絡(luò)與信息安全技術(shù)研討會’2004論文集[C];2004年

4 顧寄南;陳曉燕;;檢索系統(tǒng)專業(yè)化和智能化的研究與實現(xiàn)[A];走中國特色農(nóng)業(yè)機(jī)械化道路——中國農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)會2008年學(xué)術(shù)年會論文集（下冊）[C];2008年

5 徐英進(jìn);王愈;蔡銳;蔡蓮紅;;一種基于“樂紋”的海量音樂檢索系統(tǒng)[A];第二屆和諧人機(jī)環(huán)境聯(lián)合學(xué)術(shù)會議(HHME2006)——第15屆中國多媒體學(xué)術(shù)會議(NCMT'06)論文集[C];2006年

6 劉超彪;宋鴻陟;司國東;傅熠;;應(yīng)用于移動學(xué)習(xí)的樹木檢索系統(tǒng)[A];第八屆和諧人機(jī)環(huán)境聯(lián)合學(xué)術(shù)會議（HHME2012)論文集CHCI[C];2012年

7 王寧;范志新;胡運發(fā);;虛擬圖書館檢索系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)[A];數(shù)據(jù)庫研究進(jìn)展97——第十四屆全國數(shù)據(jù)庫學(xué)術(shù)會議論文集（下）[C];1997年

8 高鵬;梁家恩;王曉瑞;徐波;;一個面向海量視音頻應(yīng)用的快速關(guān)鍵音檢索系統(tǒng)[A];第三屆全國信息檢索與內(nèi)容安全學(xué)術(shù)會議論文集[C];2007年

9 穆飛;李維佳;薛巍;舒繼武;;一種分布式信息檢索系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)[A];全國網(wǎng)絡(luò)與信息安全技術(shù)研討會論文集（下冊）[C];2007年

10 張浩;黃厚寬;;基于OAI協(xié)議的統(tǒng)一檢索系統(tǒng)研究與實現(xiàn)[A];首屆中國CAE工程分析技術(shù)年會暨2005全國計算機(jī)輔助工程(CAE)技術(shù)與應(yīng)用高級研討會論文集[C];2005年

相關(guān)重要報紙文章 前10條

1 王津東 李會霞;南京市江寧區(qū) 法律法規(guī)檢索系統(tǒng)推進(jìn)工作信息化[N];中國社會報;2008年

2 楊申武;工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)制性條文檢索系統(tǒng)即將開通運行[N];中國建設(shè)報;2012年

3 本報記者 汪建根;想不起歌名,你就哼一聲[N];中國文化報;2011年

4 葛濤;人文社科期刊怎樣進(jìn)入國際權(quán)威領(lǐng)域[N];中華讀書報;2003年

5 記者 侯梅竹;漢語語料檢索系統(tǒng)問世[N];計算機(jī)世界;2004年

6 柯文;找音樂？會哼幾句就行[N];人民日報;2006年

7 本報記者 侯闖;讓企業(yè)不再“眼花”[N];計算機(jī)世界;2003年

8 ;讓法治細(xì)胞在網(wǎng)絡(luò)上繁衍[N];人民法院報;2002年

9 清華大學(xué)計算機(jī)系智能技術(shù)與系統(tǒng)國家重點實驗室 張敏 金奕江;實驗與實用系統(tǒng)[N];計算機(jī)世界;2003年

10 楓丹;企業(yè)搜索引擎 安全性能大盤點[N];中國計算機(jī)報;2005年

相關(guān)博士學(xué)位論文 前3條

1 王君澤;基于大規(guī)模問答語料的問題檢索系統(tǒng)[D];華中科技大學(xué);2010年

2 張毅波;中文結(jié)構(gòu)化信息檢索系統(tǒng)的研究與實現(xiàn)[D];中國科學(xué)院研究生院（軟件研究所）;2001年

3 王鏹;基于內(nèi)容的海量音樂檢索技術(shù)研究[D];北京郵電大學(xué);2013年

，

本文編號：2157205