基于音樂旋律的特征聚類算法研究及其應(yīng)用_24086.pdf

1、在基于旋律的檢索機(jī)制中,主要研究的內(nèi)容是旋律的特征提取、特征表示以及特征匹配引擎,在目前的研究中,旋律匹配高速化算法以及旋律模型的魯棒性建模方面已取得了一定的成績。本文的研究是圍繞基于內(nèi)容的音樂檢索技術(shù)進(jìn)行展開的,旨在實(shí)現(xiàn)較高檢索精度的基礎(chǔ)上,提高檢索的效率。
　　 本文的主要工作涉及了語音信號(hào)處理、MIDI主旋律提取、模式識(shí)別、數(shù)據(jù)挖掘等領(lǐng)域的相關(guān)技術(shù)。研究的主要內(nèi)容包括MIDI格式音樂的主旋律提取、哼唱波形文件的特征提取、特

2、征數(shù)據(jù)庫聚類以及旋律匹配問題等。圍繞上述研究內(nèi)容開展了以下研究工作:
　　 1.搜集MIDI格式樂曲并分析其格式信息,對(duì)多音軌MIDI樂曲進(jìn)行主旋律提取,將提取的旋律特征數(shù)據(jù)存儲(chǔ)為特征數(shù)據(jù)庫,該方法為樂曲庫的聚類分析和檢索匹配提供了數(shù)據(jù)支持。
　　 2.針對(duì)哼唱旋律特征提取的方法,就時(shí)域分析法和頻域分析法做了補(bǔ)充實(shí)驗(yàn),并將基于Matlab環(huán)境下提取的特征數(shù)據(jù)調(diào)用到VS環(huán)境下,該做法改善了原系統(tǒng)的操作性能,為后續(xù)研究提供了

3、實(shí)用性較強(qiáng)的實(shí)驗(yàn)環(huán)境。
　　 3.在數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)中,聚類方法常用于對(duì)海量數(shù)據(jù)的分析研究中。為使本文匹配檢索效率提高,本文根據(jù)對(duì)音頻聚類算法的研究分析以及對(duì)兩級(jí)匹配算法的認(rèn)識(shí),提出了在樂曲匹配檢索之前將數(shù)據(jù)庫進(jìn)行自動(dòng)分組的單側(cè)連續(xù)匹配聚類算法,實(shí)驗(yàn)證明該方法可以在提高檢索效率的基礎(chǔ)上,保證檢索的準(zhǔn)確度。
　　 4.最后,結(jié)合特征聚類算法和線性對(duì)其匹配算法,設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了一個(gè)基于旋律的音樂檢索測(cè)試系統(tǒng),并通過不同測(cè)試,對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)

4、進(jìn)行分析和評(píng)價(jià),驗(yàn)證了本文聚類算法的性能優(yōu)勢(shì)以及檢索的準(zhǔn)確性。
　　 本文圍繞MIDI主旋律提取、旋律特征數(shù)據(jù)的聚類、旋律的檢索匹配以及哼唱檢索系統(tǒng)的搭建等四個(gè)主要問題進(jìn)行研究,重點(diǎn)研究了對(duì)旋律信息的特征聚類和旋律的匹配算法；提出了具有較強(qiáng)容差性的基于單側(cè)連續(xù)匹配的聚類算法,實(shí)現(xiàn)了候選歌集的優(yōu)化；測(cè)試實(shí)驗(yàn)表明該方法明顯降低了檢索匹配所需的實(shí)際時(shí)間,為大規(guī)模樂曲數(shù)據(jù)庫的哼唱檢索提供了有參考價(jià)值的數(shù)據(jù)支持,并為基于內(nèi)容的多媒體檢索提