Đồ Án Chuỗi đặc trưng âm thanh và ứng dụng trong tìm kiếm nhạc số

TÓM TẮT NỘI DUNG








Những năm gần đây đã chứng kiến sự phát triển mạnh mẽ của khoa học và ngành công nghiệp tính toán các đặc trưng của các đối tượng đa phương tiện. Khái niệm chuỗi đặc trưng âm thanh ra đời có ý nghĩa quan trọng trong việc phát triển các ứng dụng liên quan đến âm thanh nhờ đó mang lại rất nhiều tiện ích cho cuộc sống hiện đại của con người. Một trong những ứng dụng của chuỗi đặc trưng âm thanh đang rất được quan tâm hiện nay là nhận dạng nhạc số. Trên thế giới đã có rất nhiều ứng dụng về nhận dạng nhạc được phát triển với các phương pháp khác nhau và thu được những kết quả khác nhau, song không phải tất cả các trong số chúng đều trả về kết quả chính xác. Trên cơ sở nghiên cứu về chuỗi đặc trưng âm thanh và những ứng dụng của nó, khóa luận này hướng đến việc xây dựng một hệ thống nhận dạng nhạc rất tiện ích với người dùng cho phép trả về thông tin chính xác của một bản nhạc được chơi qua một thiết bị di động chỉ với vài giây âm thanh. Khóa luận tốt nghiệp này được thực hiện trong khuôn khổ đề tài nghiên cứu mang mã số QC.08.01 Đại học Quốc gia Hà Nội.

MỤC LỤC








LỜI MỞ ĐẦU .1
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ CHUỖI ĐẶC TRƯNG ÂM THANH VÀ CÁC
ỨNG DỤNG .3
1.1 Giới thiệu .3
1.2 Các khái niệm chuỗi đặc trưng âm thanh 3
1.2.1 Định nghĩa chuỗi đặc trưng âm thanh .3
1.2.2 ác tham số của hệ thống chuỗi đặc trưng âm thanh .5
1.3 Các ứng dụng 6
1.3.1 . Broadcast Monitoring (BM) .6
1.3.2 Ứng dụng liên thông âm thanh .6
1.3.3 ông nghệ lọc chia sẻ file 7
1.3.4 Tổ chức thư viện âm nhạc tự động .8
CHƯƠNG 2: CÁC PHƯƠNG PHÁP XÂY DỰNG VÀ TÌM KIẾM CHUỖI ĐẶC TRƯNG ÂM THANH 9
2.1. Nguyên tắc cơ bản xây dựng hệ thống chuỗi đặc trưng âm thanh .9
2.2. Các phương pháp xây dựng và tìm kiếm chuỗi đặc trưng trong ứng dụng nhận dạng nhạc .10
2.2.1. Phương pháp xây dựng hệ thống chuỗi đặc trưng mạnh .10 2.2.1.1. Trích rút chuỗi đặc trưng 10 2.2.1.2. Tìm kiếm chuỗi đặc trưng trong cơ sở dữ liệu .16
2.2.2. Phương pháp xây dựng và tìm kiếm chuỗi đặc trưng dựa trên waveprint
21 2.2.2.1. Trích rút chuỗi đặc trưng 21
2.2.2.2. Tìm kiếm chuỗi đặc trưng .25
CHƯƠNG 3: ỨNG DỤNG THỬ NGHIỆM .27
3.1. hát biểu bài toán .27
3.2. Tổng quan hệ thống .27
3.2.1. Mô tả âm thanh và trích rút chuỗi đặc trưng 28
3.2.2. Tìm kiếm chuỗi đặc trưng phù hợp .29
3.3. Thực thi chương trình 31
3.4. Đánh giá hiệu quả của ứng dụng thử nghiệm 32
3.4.1. Cài đặt thử nghiệm 32
3.4.2. Hiệu quả của hệ thống .33
KẾT LUẬN .36
TÀI LIỆU THAM KHẢO 37

LỜI MỞ ĐẦU








Trong thực tế có khi chúng ta sẽ gặp phải một tình huống thế này: bạn đang ngồi trong xe ô tô nghe radio, đang trên xe bus hoặc trong quán cà phê nghe nhạc và bỗng nhiên bạn nghe được một bài hát rất thu vị. Đó là bài hát mới rất hay mà bạn từng được nghe sau một khoảng thời gian dài, nhưng bạn đã bỏ lỡ mất phần thông tin về bài hát và không nhận ra nghệ sĩ đang biểu diễn bài hát đó. Mặc dù vậy bạn vẫn muốn biết một số thông tin về bản nhạc này. Khi đó bạn nên làm gì? Bạn có thể gọi đến đài phát thanh để hỏi hay hỏi những người xung quanh nhưng đôi khi điều đó hơi bất tiện. Nếu bạn có thể nhấn một vài phím trên điện thoại di động và vài giây sau điện thoại sẽ trả lời cho bạn tên của nghệ sĩ và tên của bản nhạc mà bạn đang nghe thì có phải tốt hơn không? Thậm chí có thể có một email sẽ được gửi đến hòm thư của bạn với một vài thông tin được bổ sung thêm.


Xuất phát từ nhu cầu thiết thực đó, nhiều phần mềm nhận dạng nhạc kiểu này dựa trên các công nghệ khác nhau đã ra đời tuy nhiên không nhiều trong số đó đáp ứng tốt mong muốn của người dùng và trở nên phổ biến.


Trong khóa luận này sẽ thảo luận về hệ thống chuỗi đặc trưng âm thanh – một nền tảng quan trọng có thể giúp tạo ra viễn cảnh như chúng ta vừa đề cập bên trên. Bằng cách sử dụng chuỗi đặc trưng (fingerprint) của một đoạn âm thanh chưa biết như một truy vấn trong cơ sở dữ liệu chuỗi đặc trưng, cơ sở dữ liệu này chứa các chuỗi đặc trưng của một thư viện rất nhiều bài hát, và khi đó đoạn âm thanh có thể được xác định. Điểm cốt lõi của vấn đề được trình bày là phương pháp trích rút chuỗi đặc trưng và chiến lược tìm kiếm chuỗi đặc trưng rất hiệu quả, nó cho phép tìm kiếm một cơ sở dữ liệu chuỗi đặc trưng lớn chỉ với những tài nguyên tính toán gới hạn. Khóa luận gồm ba chương:


Chương 1: Tổng quan về chuỗi đặc trưng âm thanh và các ứng dụng. Chương này trình bày một cách tổng quan nhất những khái niệm cơ bản liên quan đến chuỗi đặc trưng âm thanh và những ứng dụng phổ biến của chuỗi đặc trưng âm thanh.


Chương 2: Các phương pháp xây dựng và tìm kiếm chuỗi đặc trưng âm thanh. Trình bày hai phương phát trích rút và tìm kiếm chuỗi đặc trưng âm thanh phổ biến hiện nay trong các ứng dụng nhận dạng nhạc là phương pháp xây dựng chuôi đặc trưng mạnh và phương pháp xây dựng chuỗi đặc trưng dựa trên wavelet

Chương 3: Ứng dụng thử nghiệm. Chương này trình bày một ứng dụng cụ thể của chuỗi đặc trưng âm thanh trong một lĩnh vực đang rất được quan tâm hiện nay đó là nhận dạng nhạc số. Trong này sẽ mô tả khái quát về chương trình thử nghiệm của ứng dụng nhận dạng nhạc và những kết quả đạt được