基于算法的音频指纹识别技术研究

时间:2023-12-29 04:50:23 阅读: 最新文章 文档下载
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基于算法的音频指纹识别技术研究

随着数字化时代的不断发展,人们对音频文件的需求也越来越多。然而,随着音频文件的数量不断增加,需要对这些音频文件进行管理和检索。在这个背景下,音频指纹技术应运而生,这种技术可以对音频文件进行快速的识别和比对。本文将围绕基于算法的音频指纹识别技术展开研究。

一、音频指纹概述

音频指纹是指从音频信号中提取出的一种特征,类似人类的指纹。相对于传统的音频识别方式,例如通过关键词或者SVM等方法,音频指纹技术优势在于其可以在音频库中高效地进行寻找、比对和匹配。

音频指纹通常采用的方法是在不失真的前提下,将音频信号经过一系列处理,站在某个角度上提取出某些特征,即为音频指纹。这些特征需要满足两个条件,一是具有鲁棒性,可以在不同噪声等情况下依旧被正确提取;二是具有识别性,即不同的音频文件应该可以被区分开来。

二、音频指纹识别算法

在音频指纹识别技术中,关键的环节就是对音频文件进行指纹特征提取和识别匹配。其中,特征提取的质量和运算速度的快慢成为音频指纹识别技术是否可行和实用的重要指标。以下是几种常用的音频指纹识别算法:

1. Shazam算法

Shazam算法是一种最经典的音频指纹识别算法,该算法的实现过程包括特征提取、哈希存储和匹配三个步骤。特征提取部分采用了短时傅立叶变换(STFT将时间域的信号转换成频域的信号。哈希存储部分则使用了将两个局部差分值拼接在一起的方法,提高了哈希值的鲁棒性和可靠性。

2. Echoprint算法


Echoprint算法是由开源社区The Echo Nest所提供的一种音频指纹识别算法。该算法的特征提取部分使用了四次小波变换和非线性压缩,大大简化了匹配阶段的计算复杂度。并且Echoprint可以用于各种类型的音频文件,包括15秒内的短片断。

3. SoundHound

SoundHound算法是一个商业化的音频识别服务,它能够在12秒内完成一首歌曲的识别,因此可以应用于识别输入速度要求较高的场景。该算法融合了几种特征提取方法,例如STFTMFCC、滤波、倒频谱等。

三、音频指纹技术的应用

音频指纹技术不仅可以用于音乐和视频的版权保护,还可以用于语音识别、智能家居、智能辅助驾驶等领域。以下是几个音频指纹技术应用案例:

1. 智能语音助手

智能语音助手需要快速、准确地进行语音识别,这就需要对语音进行一定的处理和识别。音频指纹技术可以用于对声音进行识别和比对,从而提高智能语音助手的识别准确率和反应速度。

2. TV节目版权保护

电视台在播出节目时需要考虑到版权的问题,因此需要进行版权保护。针对这种情况,电视台可以使用音频指纹技术对其所用的音频文件进行匹配,从而识别该节目是否属于违法使用。

3. 基于车载娱乐的音频识别

随着车载娱乐的普及,车辆的车载娱乐系统内也被嵌入了大量的音频文件。如果能够利用音频指纹技术实现对音频文件的快速识别和比对,那么就可以大大提高司机的驾驶安全性,在不分心的情况下,更好的享受音乐带来的愉悦感受。

四、总结


本文来源:https://www.wddqw.com/doc/758085a025fff705cc1755270722192e44365842.html