[发明专利]基于16位DSP平台应用的嵌入式哼唱检索方法及系统

权利要求书

1.基于16位DSP平台应用的嵌入式哼唱检索方法，其特征在于，包括：

采集用户的哼唱旋律，并将哼唱旋律按照PCM格式存储；

根据短时自相关算法对哼唱旋律进行基音提取，获得PV信息；

对PV信息进行音符切分和后处理后转换为NOTE格式信息，剔除虚假基音信息，获得待检索旋律；

将MIDI音乐库信息转换为NOTE格式信息，获得标准MIDI音乐模板库；

将待检索旋律与标准MIDI音乐模板库通过NLS算法和NRA算法进行旋律匹配，获得匹配分数；其中NLS算法是将基于帧的传统LS算法修改为基于NOTE信息；NRA算法将基于帧的传统RA算法修改为基于NOTE信息；

根据匹配分数高低排序，输出匹配结果。

2.如权利要求1所述的基于16位DSP平台应用的嵌入式哼唱检索方法，其特征在于，在执行采集用户的哼唱旋律的步骤时，用户哼唱时间的长度大于0.3s。

3.如权利要求1所述的基于16位DSP平台应用的嵌入式哼唱检索方法，其特征在于，在执行对PV信息进行音符切分和后处理后转换为NOTE格式信息的步骤时，后处理具体包括：基频路径代价计算以及Boersma计算最小路径。

4.如权利要求1所述的基于16位DSP平台应用的嵌入式哼唱检索方法，其特征在于，在执行根据匹配分数高低排序，输出匹配结果的步骤时，其具体操作为，将待检索旋律与标准MIDI音乐模板库当中的每一个标准MIDI音乐模板进行匹配，并计算出对应的匹配得分，根据匹配得分高低进行排序，并筛选出得分最高的标准MIDI音乐模板的序号，即为最终的输出匹配结果。

5.如权利要求1所述的基于16位DSP平台应用的嵌入式哼唱检索方法，其特征在于，在执行采集用户的哼唱旋律的步骤时，用户哼唱时间的长度大于6s。

6.基于16位DSP平台应用的嵌入式哼唱检索片上系统，其特征在于，包括：

采集模块，用于采集用户的哼唱旋律，并将哼唱旋律按照PCM格式存储；

基音提取模块，用于根据短时自相关算法对哼唱旋律进行基音提取，获取PV信息；

音符切分模块，用于对PV信息进行音符切分，将时间顺序上相邻的基音信息进行合并/拆分处理；

后处理模块，用于对PV信息进行基频路径代价计算，Boersma计算处理后获得输入旋律的PV信息；

算法匹配模块，用于将PV信息，MIDI音乐库信息转换为NOTE格式信息；并根据NLS算法模块和NRA算法模块对转换后的PV信息与MIDI音乐库信息中的MIDI音乐模板进行匹配，获得匹配分数；

匹配结果输出端，用于根据匹配分数高低输出排序以及求取最大匹配距离值所对应MIDI音乐模板序号。

7.如权利要求6所述的基于16位DSP平台应用的嵌入式哼唱检索片上系统，其特征在于，NLS算法模块用于将NOTE格式信息进行线性伸缩，具体步骤为：

预先设定一系列伸缩因子；

对哼唱旋律进行伸缩；

找出哼唱旋律与MIDI音乐模板的最小距离。

8.如权利要求6所述的基于16位DSP平台应用的嵌入式哼唱检索片上系统，其特征在于，NRA算法模块的具体步骤包括：

对哼唱旋律进行伸缩与MIDI音乐模板进行对齐；

把MIDI音乐模板从中间分成等长的两部分H1、H2，把哼唱旋律从中间截成两段S1、S2，两段的长度根据预先设定的比例而定，分别为f Ts和（1-f）Ts，其中f为[0，1]之间的比例因子，Ts为哼唱旋律段的总时间长度；

分别对S1、S2进行伸缩与H1、H2对齐，计算出整体距离；

根据哼唱旋律与MIDI音乐模板间的最小距离找出最佳分割比值f best；

对新分割成的两部分H1、H2按照以上步骤进行迭代，直到迭代次数为0，得到匹配距离值为哼唱旋律与歌曲模板信息之间的匹配距离。