一种按内容检索的音乐检索系统研究与设计

摘要

随着多媒体和计算机网络技术的迅速发展，音乐信息的数量急剧增长。如何从海量的音乐数据中快速准确地检索到想要的音乐，已成为基于内容音乐检索领域的研究热点。
　　基于内容的音乐检索以其方便以及能够准确表达检索需求的优势，成为未来音乐检索中最主要的检索方式。它使得用户只需哼唱一个旋律片段，就可在大规模音乐数据库中检索出想要的歌曲。
　　本文以音乐乐理为基础，以对相关关键技术研究为依托，对基于内容的音乐检索系统进行研究、设计和实现，主要研究内容包括：
　　(1)对基于内容的音乐检索系统研究的背景、现状等进行全面的阐述。
　　(2)对音乐基础知识进行了详细地介绍。
　　(3)对基于内容音乐检索的关键技术进行了深入的研究，详细剖析了音乐旋律特征抽取技术和旋律特征匹配技术，其中，音乐旋律特征抽取技术研究内容主要包括特征信号预处理、基音提取、提取后处理、音符切分、特征计算和数字化表示等，音乐旋律特征匹配技术研究内容包括近似字符串匹配技术、音高轮廓几何匹配技术和统计匹配技术等。
　　(4)提出一种改进的旋律特征匹配算法，即基于N-gram和句子长度的DTW算法；使用该算法进行基于内容的音乐检索时，具有较高的检索成功率，且能够有效地提高检索的效率。
　　(5)实现了一个初步的基于内容的音乐检索系统，可以实现音乐文件乐谱检索、音乐片段检索和哼唱检索等基于内容的检索功能。
　　(6)对本文设计的系统进行试验验证和结果分析，结果表明系统性能良好。

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第一章 绪论

1.1 研究背景与意义

1.2 研究现状

1.3 研究目的

1.4 论文组织结构

第二章 音乐基础知识

2.1 概述

2.2 音乐理论

2.3 音频文件格式[12]

2.4 音频文件特征

2.5 本章小结

第三章 基于内容音乐检索关键技术研究

3.1 旋律特征抽取技术

3.2 旋律特征匹配技术

3.3 本章小结

第四章 基于内容的音乐检索系统设计与实现

4.1 系统功能需求

4.2 系统总体结构设计

4.3 系统各模块设计

4.4 输入查询及处理模块

4.5 数据库设计

4.6 系统的实现

4.7 本章小结

第五章 实验和结果分析

5.1 五线谱和直接类简谱输入查询

5.2 哼唱输入查询

5.3 单音色、单声部的非哼唱音乐输入查询

5.4 多声部音乐检索的和声模型

5.5 本章小结

第六章 总结与展望

6.1 全文总结

6.2 进一步的工作

参考文献

致谢