基于内容的音乐检索研究是一种涉及音乐理论、信号处理、模式识别等相关领域的综合学科研究,其在音乐数据库管理、Internet音乐检索以及生活娱乐等方面都具有非常重要的意义。 本文主要围绕基于内容音乐检索技术的以下几个方面展开研究工作: 1) 对整个基于内容的音乐检索理论进行分析研究,对音乐内容的获取、音乐内容的描述(音乐特征提取)、特征相似度匹配,三个部分的新算法给予详细的描述和分析。 2) 学习研究了音乐乐理知识、音乐的相关概念、音乐特征的表示方法及相关音乐信号分析知识,对音调提取所用到的相关信号处理的概念、算法和信号特征进行了详细描述。 3) 提出了一种基于歌唱片段的不定长分割算法。该算法根据人们哼唱时的习惯特性,以音乐文件的歌唱片段整句长度作为窗口长度,对音乐文件进行划分和旋律特征提取。 4) 提出了一种通过音乐片段的音乐检索算法。该算法在基于歌唱片段的不定长分割算法的基础上,通过单一器乐信号的基频提取计算得到准确的音调值,进而求得音乐片段的旋律特征。并且对应于通过音乐片段的音乐检索算法,提出了用于音乐片段检索的精确匹配相似度计算方法。 5) 提出了一种通过哼唱的音乐检索算法。该算法在基于歌唱片段的不定长分割算法的基础上,计算取得哼唱片段各音调的基频周期值。对应于通过哼唱的音乐检索算法,提出了用于哼唱片段检索的模糊匹配相似度计算方法。 6) 结合以上算法和理论研究,设计了基于内容的音乐检索系统模型,并加以实现。试验验证该系统对于单一器乐音乐片段和哼唱的检索具有较高的准确性。 本论文的工作为基于内容的音乐检索研究打下了一定的基础,对进一步的深入研究具有推动和借鉴意义。