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《西北大学》 2007年
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音乐哼唱检索关键技术研究

郭红波  
【摘要】: 音频检索与图像检索、视频检索并列为当今基于内容检索研究的热点,而目前基于内容的多媒体信息检索技术研究成果主要集中在图像和视频方面,在音乐检索上的成果还不多见。随着数字音乐作品的剧增,音乐检索可以用于搜索引擎、卡拉OK、KTV厅的点歌系统,还可以用于数字音乐图书馆的检索等领域。哼唱检索给音乐检索提供了易于操作的接口,其中哼唱声音的特征提取、选择,音乐旋律匹配以及对环境噪声的处理是音乐检索中的难点。 本文紧紧围绕音乐哼唱检索关键技术,开展了以下研究工作: 1)给出了基于内容音乐检索的系统框架。通过分析基于内容方式检索音乐的可行性与难点,给出了哼唱检索的研究方案和处理框架。 2)提出了一种基于音乐旋律轮廓的特征提取算法。该算法从哼唱片断中提取出歌曲基音序列,经规整、合并、分段后转化为旋律轮廓序列,然后使用标准音调生成的标准音调差值表将此序列转化为旋律轮廓特征。 3)提出了一个音乐检索匹配算法。该算法根据歌曲字符串对相似度进行了重新定义,它将从歌谱轮廓特征序列转化而来的字符串序列与音乐数据库中的歌曲特征序列进行相似度计算,返回相似度最高的歌曲。 4)音乐数据库研究。首先介绍了音乐数据库的建立方法,然后将时间序列方法引入音乐数据库,使用其中的PAA算法对音乐数据库进行优化处理。 5)设计实现了一个基于内容的音乐哼唱检索系统。经过实验验证该系统对于单一器乐音乐片段和哼唱的检索具有较高的准确性,成功率达到90%以上。同时也表明,该系统无需事先训练,对环境噪声有较好的鲁棒性,具有较高的检索精度。 本研究工作得到国家自然科学基金“基于Web的音频识别与检索关键技术研究(基金编号:60673100)”的资助。
【学位授予单位】:西北大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2007
【分类号】:TN912.3

【引证文献】
中国期刊全文数据库 前7条
1 林小兰;王晓光;王晖;;基于内容的音乐检索关键技术研究[J];中国传媒大学学报(自然科学版);2010年04期
2 夏小亮;周明全;王学松;李鹏;李娟;;基于分句匹配的哼唱音乐检索系统的算法研究与实现[J];北京师范大学学报(自然科学版);2011年04期
3 丁娜娜;潘峰;杨晓元;吴翔;;哼唱检索中一种新颖的基音周期提取算法[J];计算机工程与应用;2009年35期
4 李鹏;周明全;夏小亮;黎南杉;;改进的基音检测方法及在音乐检索中的应用[J];计算机工程与应用;2011年06期
5 李娟;周明全;李鹏;;MIDI主旋律特征提取构建音乐数据库[J];计算机工程与应用;2011年26期
6 张晶;周明全;耿国华;王小凤;;音乐哼唱检索技术在WEB上的应用[J];计算机应用与软件;2008年12期
7 王昉;;音乐检索现状及发展趋势研究[J];科技广场;2008年03期
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 王小凤;基于内容的音乐检索关键技术研究[D];西北大学;2008年
中国硕士学位论文全文数据库 前8条
1 唐静;基于内容的钢琴音乐检索研究[D];西南交通大学;2011年
2 张晶;基于Web的音乐哼唱检索关键技术研究[D];西北大学;2008年
3 李晨;结合语音识别技术的音乐哼唱检索研究[D];西北大学;2008年
4 张新彩;基于内容的音乐检索技术研究与实现[D];西北大学;2009年
5 马永芬;基于声音样本匹配的语音应用系统技术研究[D];华北电力大学(北京);2009年
6 周旭;哼唱检索系统在音乐播放器中的研究与实现[D];内蒙古大学;2012年
7 王芳;关于音乐的检索研究[D];河北科技大学;2012年
8 杨柳;乐曲检索与评价系统的设计与实现[D];电子科技大学;2012年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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3 张文耀,许刚,王裕国;循环AMDF及其语音基音周期估计算法[J];电子学报;2003年06期
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6 冯雅中,庄越挺,潘云鹤;一种启发式的用哼唱检索音乐的层次化方法[J];计算机研究与发展;2004年02期
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8 李雪莹,刘宝旭,许榕生;字符串匹配技术研究[J];计算机工程;2004年22期
9 张天骐;张战;林孝康;权进国;;一种语音信号基音检测的功率谱二次处理方法[J];计算机工程;2006年01期
10 杨志华;齐东旭;杨力华;;一种基于Hilbert-Huang变换的基音周期检测新方法[J];计算机学报;2006年01期
中国硕士学位论文全文数据库 前1条
1 赵静;基于内容的音乐检索系统研究[D];西北大学;2005年
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 林小兰;王晓光;王晖;;基于内容的音乐检索关键技术研究[J];中国传媒大学学报(自然科学版);2010年04期
2 秦吉胜,王淑静,宋瀚涛;基于小波变换和反馈的时间序列相似模式搜索算法[J];北京理工大学学报;2004年12期
3 李珂;周明全;;基于音频检索的点歌系统[J];北京师范大学学报(自然科学版);2006年04期
4 夏小亮;周明全;王学松;李鹏;李娟;;基于分句匹配的哼唱音乐检索系统的算法研究与实现[J];北京师范大学学报(自然科学版);2011年04期
5 裴丽鹊;;一种基于分段线性的FKD时间序列模式表示[J];赤峰学院学报(自然科学版);2008年07期
6 刘建敏;史玉鹏;贺立峰;周荣兴;;基于单振动传感器的多缸柴油机失火诊断[J];车用发动机;2011年04期
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8 张阳;张海;;一种系统测试中的快速多协议匹配算法[J];电光与控制;2010年07期
9 黄勇;平玲娣;潘雪增;陈健;;基于划分的模式匹配改进算法[J];大连海事大学学报;2008年01期
10 魏晓聪;路莹;唐晓君;李鑫;;对多声道音频文件的基于旋律的音频检索系统设计[J];大连工业大学学报;2008年03期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 杜云峰;许娜;孙爽;许立永;董彦荣;;一种基于排除的串匹配算法[A];2007北京地区高校研究生学术交流会通信与信息技术会议论文集(上册)[C];2008年
2 胡楠;许洁萍;;音乐哼唱检索系统中元数据特征的提取[A];第一届建立和谐人机环境联合学术会议(HHME2005)论文集[C];2005年
3 陈知困;徐明;黄云森;;一种高效的基于CHMM的哼唱式旋律检索方法[A];第三届和谐人机环境联合学术会议(HHME2007)论文集[C];2007年
4 刘怡;郝云飞;;一种有效的复调音乐查询算法[A];第三届和谐人机环境联合学术会议(HHME2007)论文集[C];2007年
5 王小凤;耿国华;孙霞;张翔;;一个以句为单位的音乐哼唱检索算法[A];第18届全国多媒体学术会议(NCMT2009)、第5届全国人机交互学术会议(CHCI2009)、第5届全国普适计算学术会议(PCC2009)论文集[C];2009年
6 ;An Anomaly Detection Approach based on Symbolic Similarity[A];Proceedings of 2010 Chinese Control and Decision Conference[C];2010年
7 ;A Qualitative Feature Extraction Method for Time Series Analysis[A];第25届中国控制会议论文集(下册)[C];2006年
8 王艳秋;兰巨龙;;基于Wu-Manber的快速跳跃多模式匹配算法[A];第四届中国软件工程大会论文集[C];2007年
9 王磊;黄申;胡晟;姜洪臣;徐波;;基于动态规划的清唱评分与纠错系统设计与实现[A];第九届全国人机语音通讯学术会议论文集[C];2007年
10 蔡彪;廖闻剑;彭艳兵;;改进的BMH模式匹配算法[A];中国通信学会第六届学术年会论文集(上)[C];2009年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 倪丽萍;基于分形技术的金融数据分析方法研究[D];合肥工业大学;2010年
2 吴学雁;金融时间序列模式挖掘方法的研究[D];华南理工大学;2010年
3 洪弘;基于Hilbert-Huang变换的汉语动态特征分析[D];南京大学;2010年
4 程文聪;面向大规模网络安全态势分析的时序数据挖掘关键技术研究[D];国防科学技术大学;2010年
5 贺伟凇;骨干网络流量异常行为感知方法研究[D];电子科技大学;2011年
6 张树壮;面向网络安全的高性能特征匹配技术研究[D];哈尔滨工业大学;2011年
7 刘祥明;水质时间序列数据挖掘及其应用集成研究[D];重庆大学;2011年
8 钱爱玲;复杂结构的时间序列数据挖掘与预测方法研究[D];华中科技大学;2011年
9 熊正大;链式几何结构的拟人型优化方法[D];华中科技大学;2011年
10 韩志艳;语音信号鲁棒特征提取及可视化技术研究[D];东北大学;2009年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 汤雪;时间序列线性表示方法及其相似性度量算法研究[D];山东科技大学;2010年
2 刘维巍;语音信号基音周期检测算法研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
3 李纯;P2P网络中基于内容的音乐信息检索[D];大连理工大学;2010年
4 赵晓燕;基于多索引的高维时间序列子序列检索研究[D];大连理工大学;2010年
5 刘军伟;基于正交变换的时间序列索引[D];大连理工大学;2010年
6 任芳;时间序列数据挖掘研究[D];辽宁师范大学;2010年
7 朱俊;多模式匹配算法研究[D];合肥工业大学;2010年
8 姜海鹏;基于矢量量化的音频信号辨析系统的研究[D];哈尔滨理工大学;2010年
9 方如果;基于相似性分析的时间序列数据挖掘算法研究[D];浙江大学;2011年
10 曹茸;基于时间序列的图形挖掘[D];西安电子科技大学;2009年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 李鹏;周明全;夏小亮;黎南杉;;音乐检索新方法的研究与实现[J];北京邮电大学学报;2010年03期
2 付青青;吴爱平;;基于Matlab的语音信号自相关基音检测[J];长江大学学报(自科版)理工卷;2006年04期
3 罗大光;郝玉洁;刘乃琦;;一种非常快速的字符串匹配算法[J];电子科技大学学报;2005年06期
4 赵毅,牟同升,刘庆江,宓磊;TETRA语音编码中基音预处理算法的优化[J];电路与系统学报;2003年01期
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6 钟声声;冯寅;;哼唱音符划分技术研究[J];电脑知识与技术;2010年12期
7 柏静,韦岗;一种基于线性预测与自相关函数法的语音基音周期检测新算法[J];电声技术;2005年08期
8 张宝华;张品;;基于旋律的音乐检索系统[J];电声技术;2005年12期
9 谢志文;梁志强;;钢琴余音的存在及其作用[J];电声技术;2006年03期
10 于拾全;景新幸;刘志国;;乐器音高检测方法的比较和精度分析[J];电声技术;2006年07期
中国重要会议论文全文数据库 前2条
1 蒋丹宁;秦勇;刘文;刘义;;基于统计模型的哼唱旋律识别算法[A];第九届全国人机语音通讯学术会议论文集[C];2007年
2 李明;颜永红;;一种基于哼唱的音乐检索方法[A];第八届全国人机语音通讯学术会议论文集[C];2005年
中国博士学位论文全文数据库 前2条
1 郑贵滨;基于内容的音频信息检索技术研究[D];哈尔滨工业大学;2006年
2 王小凤;基于内容的音乐检索关键技术研究[D];西北大学;2008年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 邢伟利;基于内容的音频检索技术研究与实现[D];西北大学;2004年
2 齐俊英;基于内容的音频检索技术的研究[D];辽宁工程技术大学;2005年
3 赵静;基于内容的音乐检索系统研究[D];西北大学;2005年
4 刘乐;钢琴演奏评价系统研究[D];清华大学;2005年
5 许刚;基于内容的音频检索方法研究[D];电子科技大学;2006年
6 宋贤美;基于重复模式的连续哼唱输入音乐检索研究[D];哈尔滨工业大学;2006年
7 王俊;基于J2EE的网络广告管理系统的设计与实现[D];兰州大学;2007年
8 崔嘉;遗传算法在计算机辅助乐曲创作中的研究与应用[D];山东师范大学;2007年
9 郭贺平;基于内容的音乐检索的算法研究及系统实现[D];东北师范大学;2007年
10 邹益;基于内容的音频检索研究[D];南京理工大学;2007年
【二级引证文献】
中国期刊全文数据库 前9条
1 杨剑锋;冯寅;;一种新的哼唱音符音高划分方法[J];电脑知识与技术;2011年10期
2 柴园园;;数字音频的实时可视化[J];电子技术与软件工程;2013年16期
3 丁娜娜;潘峰;杨晓元;吴翔;;哼唱检索中一种新颖的基音周期提取算法[J];计算机工程与应用;2009年35期
4 王小凤;耿国华;刘晓宁;孙霞;;基于相对特征的音乐哼唱多句检索算法[J];计算机应用研究;2011年03期
5 袁莉萍;房雨林;;旋律搜索开辟音乐海洋新航道[J];中国教育网络;2012年02期
6 马丽丽;邬杨波;李宏;;基于DTW算法的哼唱检索系统的设计[J];科技视界;2012年01期
7 马丽丽;邬杨波;李宏;;基于DTW算法的哼唱检索系统的设计[J];科技信息;2012年01期
8 石锐;叶亮亮;何庆华;;基于音频波形极值的基音检测方法[J];计算机工程与应用;2012年32期
9 万程程;汪伟;舒棚;张朋;袁锋;;哼唱检索中一种实用哼唱信号处理方法[J];现代电子技术;2010年10期
中国博士学位论文全文数据库 前2条
1 孙挺;三维模型特征提取技术研究[D];西北大学;2011年
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中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 周旭;车载蓝牙语音控制系统的设计与实现[D];吉林大学;2011年
2 徐鹏进;乐音识别跟踪系统关键技术的研究与实现[D];北京邮电大学;2011年
3 于琪;基于音乐旋律的特征聚类算法研究及其应用[D];广东工业大学;2011年
4 苏启院;基于内容的音乐检索关键技术研究[D];华南理工大学;2011年
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9 马永芬;基于声音样本匹配的语音应用系统技术研究[D];华北电力大学(北京);2009年
10 耿杰;嵌入式语音处理系统的设计及其在基音检测中的应用[D];太原理工大学;2012年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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【相似文献】
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3 王煜;白石;王正欧;;用于Web文本分类的快速KNN算法[J];情报学报;2007年01期
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5 郝祥根;杨思春;高远飙;张伟;;基于向量空间模型的中文问答系统研究与实现[J];苏州科技学院学报(自然科学版);2009年01期
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8 缪勇;宋斌;;基于Web日志的典型匿名用户路径挖掘研究[J];计算机应用;2009年10期
9 张爱琦;左万利;王英;梁浩;;基于多个领域本体的文本层次被定义聚类方法[J];计算机科学;2010年03期
10 江耿豪;;基于VisualProlog的自动答疑系统设计与实现[J];现代教育技术;2010年07期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 王凯;李绍稳;张友华;刘超;;缺值背景中的粗糙形式概念相似度计算理论与方法[A];中国农业工程学会电气信息与自动化专业委员会、中国电机工程学会农村电气化分会科技与教育专委会2010年学术年会论文摘要[C];2010年
2 陈立;宋自林;郑世明;张英;;基于本体的概念相似度计算研究[A];江苏省系统工程学会第十一届学术年会论文集[C];2009年
3 吴志雄;;不精确数据的相似度计算[A];逻辑学及其应用研究——第四届全国逻辑系统、智能科学与信息科学学术会议论文集[C];2008年
4 王小凤;耿国华;孙霞;张翔;;一个以句为单位的音乐哼唱检索算法[A];第18届全国多媒体学术会议(NCMT2009)、第5届全国人机交互学术会议(CHCI2009)、第5届全国普适计算学术会议(PCC2009)论文集[C];2009年
5 车万翔;刘挺;秦兵;李生;;面向双语句对检索的汉语句子相似度计算[A];语言计算与基于内容的文本处理——全国第七届计算语言学联合学术会议论文集[C];2003年
6 沈君;马生全;;两种新的相似性度量在模糊推理中的应用[A];中国运筹学会模糊信息与模糊工程分会第五届学术年会论文集[C];2010年
7 袁斌;许洁萍;;基于HMM模型的音乐哼唱检索系统的研究[A];第一届建立和谐人机环境联合学术会议(HHME2005)论文集[C];2005年
8 李明;颜永红;;一种基于哼唱的音乐检索方法[A];第八届全国人机语音通讯学术会议论文集[C];2005年
9 张迪;郑德权;赵铁军;于浩;;Blog网页分类与识别技术研究[A];全国网络与信息安全技术研讨会论文集(上册)[C];2007年
10 张奇;黄萱菁;吴立德;;一种新的句子相似度度量及其在文本自动摘要中的应用[A];NCIRCS2004第一届全国信息检索与内容安全学术会议论文集[C];2004年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 本报记者 汪建根;想不起歌名,你就哼一声[N];中国文化报;2011年
2 海量智能计算技术研究中心 霍刚;新兴技术为互联网加速[N];计算机世界;2007年
3 俞志新 李水根;创新——中药跨出国门的基础[N];健康报;2006年
4 记者 洪奕宜;网站特设专区 委员“开博议政”[N];南方日报;2007年
5 田振坤 王连芝;黑龙江中医药大学建立蔓荆子药材指纹图谱[N];中国医药报;2005年
6 深圳商报记者 陈晓薇;提案从提交到办理电子监控实时跟踪[N];深圳商报;2007年
7 曹凤兰 孟杰;创建先进的中药质量检测方法[N];科技日报;2004年
8 记者 白京丽;指纹图谱研究走出象牙塔[N];中国医药报;2002年
9 崔昕;浙大中药质控技术取得创新性成果[N];中国医药报;2002年
10 吴铭;天士力推出多元指纹图谱检测法[N];中国医药报;2004年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 宋万鹏;短文本相似度计算在用户交互式问答系统中的应用[D];中国科学技术大学;2010年
2 王秀红;文本相似度计算核函数的构造及其在分布式信息检索中的应用研究[D];江苏大学;2012年
3 李辉;移动商务导购系统的研究[D];大连理工大学;2008年
4 史先敏;中国栽培灵芝三萜成分的高效液相指纹图谱研究[D];南京农业大学;2008年
5 李进;两性霉素B有关物质的质量研究与多元组分药物的质量控制和分析[D];中国协和医科大学;2007年
6 王小凤;基于内容的音乐检索关键技术研究[D];西北大学;2008年
7 王吉华;基于特征函数的产品造型进化设计研究[D];山东师范大学;2009年
8 吴健;基于Web服务的网络化产品配置技术研究[D];浙江大学;2004年
9 卢湖川;人脸识别中几个关键算法研究[D];大连理工大学;2008年
10 杨雨图;支持双语的协同CAPP系统若干关键技术研究[D];南京航空航天大学;2006年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 郭红波;音乐哼唱检索关键技术研究[D];西北大学;2007年
2 王德刚;智能答疑系统的设计[D];内蒙古大学;2008年
3 张宇;关系数据库中基于元组的关键词查询研究[D];燕山大学;2009年
4 张平生;计算机辅助飞机协调图表设计技术研究[D];西北工业大学;2007年
5 郭竞;三维地形模型检索系统设计与实现[D];西北大学;2007年
6 王婷;OWL本体之间概念相似度计算研究[D];河海大学;2007年
7 蔡元哲;本体实例学习关键技术的研究[D];中国人民大学;2008年
8 刘岩;基于概念图的中文语义分析系统的研究与实现[D];西北大学;2008年
9 王少鹏;基于网页标识的图像内容过滤防火墙的设计[D];山西大学;2008年
10 王利局;基于语义分析树核的句子相似度计算[D];大连理工大学;2008年
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