音乐数据管理与检索关键技术的研究

来源 :哈尔滨工业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:dfgh45h4
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
随着信息技术的飞速发展,各种媒体的数据量都呈爆炸性增长趋势,数字音乐随处可见并且与日俱增。与此同时,各种音乐应用也极大促进了信息技术的前进步伐,例如音乐共享使得古老的对等技术在20世纪结束之际开始成为主流。作为一个新的研究领域,音乐数据管理与检索不论在理论研究还是现实应用中都有着广阔的前景。目前音乐管理与检索领域的研究成果远远不能满足现实中的应用需求。为此,本文以音乐数据为目标,采用数据管理与统计计算的技术路线,研究了音乐数据管理的理论、技术和方法,同时研究了对等网络中基于内容的音乐信息检索技术等,主要研究成果如下:  在音乐数据管理方面,提出了数据模型、查询语言、存储结构、存取方法、主题挖掘算法和查询处理方法。具体的,提出音乐数据模型,不仅能够有效表达音乐数据的各种复杂结构和语义,而且能够有效支持各种音乐计算应用。提出音乐数据定义和操纵语言MuSQL,直接支持各种音乐操作。提出结构化存储方法,灵活存储各种音乐数据。提出音乐数据上的N-gram倒排索引结构,具有简单方便、易于在数据库系统中实现等优点。提出中心、平凡和集簇摘要索引结构(abstract index, AbIx),具有空间消耗小、查询速度快、保证peer高度自治、支持高频更新等特点,还适合于音乐数据之外的其它媒体数据。提出音乐主题挖掘算法CDM,性能优于现有同类算法。提出音乐数据查询处理算法,以及该算法的NestedLoop和SortMerge两种实现。提出集中式、分布式和结构化对等数据系统中获取候选peer集合的算法,以及基于内容的近似查询处理方法,能够在各种对等数据系统中搜索尽量少的peer得到尽量多的满足用户查询的返回结果,此外还适用于Grid、Deep Web等其它分布式环境。  在音乐信息检索方面,提出并分析了对等网络环境下四种音乐信息检索模式和检索算法,同时给出PsPsC模式的实现方案。具体的,提出对等网络环境下基于内容的音乐信息检索问题,并给出基于内容音乐信息检索的4种peer-to-peer模式。通过从网络负载、检索时间、系统更新和鲁棒性等方面对4种模式进行了理论分析和实验比较,发现PsPsC模式是最适合近似查询的模式,PsC+模式是最适合精确查询的模式。提出PsPsC模式的实现方案,包括特征提取方法、检索算法、重复结果过滤方法以及体系结构等。模拟实验结果验证了所提算法的有效性。  最后使用上述基础研究成果,设计实现了音乐数据管理系统HIT-DML。它采用新颖的体系结构,完全以数据库系统为基础,把音乐的内容数据、特征数据和元数据结构化存储在数据库中;不仅在数据库系统内实现了若干音乐操作,例如特征提取,把多媒体技术和数据库技术无缝地结合在一起;而且充分利用数据库系统已有优点,例如事务处理等;同时能够根据乐器种类基于内容地检索和播放音乐。HIT-DML验证了本文提出的音乐数据管理与检索关键技术的理论及实际意义。
其他文献
WWW的迅速发展,改变了信息创建和交换的方式。虽然网络速度在近几年有了很大的提高,但网络带宽的增长却总是滞后于对其需求的增长,使得人们在访问WWW时总是要忍受较长的等待
本文结合了语义网和小波分析两大成熟的技术对文本的特征提取进行了研究,提出了一个大致可行的较为粗略的方案。首先,对现有的语义概念关系网作了详尽的分析,在了解了概念关系
联机分析处理(OLAP)是建立在数据仓库基础上的一种支持多维分析的决策支持工具,国外主流的数据库厂商都提供了自己的数据仓库与OLAP解决方案和产品。本论文针对目前OLAP技术
随着电信业务的迅猛发展,电信网络规模也急剧扩大。电信基础设施(电信人井、管孔等)对保障电信网络运行起着无可替代的作用。然而,这些分布错综复杂的基础设施的管理与维护问
随着航空电子系统的发展,对机载计算机提出了更高的要求。其中的可靠性指标是重要指标之一,依靠容错技术,可以有效提高可靠性。容错己经成为研究的热点。本论文首先介绍了航空电
本论文提出了材料试验机负载适应控制系统的可拓智能控制策略,实现了各种控制模式之间平滑、稳定切换,并开发了相应的可拓智能专家控制系统软件EXTECS。本文针对材料试验机控制
基于事例的推理(Case-Based Reasoning,CBR)作为基于知识的专家系统(Expert System)的一个分支,它是目前人工智能(Artificial Intelligence)研究中一种正在迅速发展的推理方
网格作为一种新兴的将在未来起重要基础作用的技术,其安全性是其核心问题,决定着网格技术能否得到广泛的应用。 网格认证是网格安全技术中的重要问题,防止数据在网格上传
近年来,计算机在交通控制、通讯网络等各个领域得到了广泛的应用。支持上述应用的基础理论问题为求解该领域内的NP完全问题的实用与快速算法,对上述领域内NP完全问题的快速算
企业信息化技术发展到了今天,企业信息门户(EIP)现在已经成为企业最关注的领域之一所谓门户就是一个基于web的系统,提供单一访问入口来访问后台应用程序和不同来源的各种资源