[发明专利]一种基于音乐特征的数字音频时域压缩方法

摘要

本发明涉及一种基于音乐特征的数字音频时域压缩方法，属于音频处理技术领域。本方法通过提取乐曲的音频和歌词特征，分析并获得乐曲中各音频片段的压缩抗性值，根据压缩抗性值对乐曲的数字音频中各音频片段进行不同程度的时域压缩，以改变一首乐曲的播放时间。本方法通过提取乐曲的音频、歌词等特征计算乐曲数字音频中各音频片段的压缩抗性值，可以更精确地刻画各音频片段在时域压缩后的播放质量下降程度。在对数字音频进行时域压缩时，根据压缩抗性值的大小，将时域压缩的时间减少量优先分配给压缩抗性高的音频片段，减少了压缩抗性低的音频片段的时间减少量，因此可以有效地降低时域压缩对整首乐曲的质量影响，提高时域压缩后乐曲的播放质量。

主权项

1.一种基于音乐特征的数字音频时域压缩方法，其特征在于该方法包括以下步骤：(1)根据用户设定的压缩后的乐曲数字音频的时间长度T_u和原始乐曲数字音频的时间长度T_m，得到时域压缩率并得到压缩后的总时间减少量D＝T_m-T_u，根据用户设定，将压缩后的总时间减少量D平分为k份长度相等的时间片(2)将原始乐曲数字音频分为n个音频片段，分别记为：s₁、s₂、s₃、......、s_n-1、s_n，设第s_i个音频片段的原始时间长度为t_i，设第s_i个音频片段的压缩过程中的当前时间长度为c_i，使n个音频片段的当前时间长度c_i的值等于音频片段s_i的原始时间长度t_i；(3)使用音乐特征提取方法，分别从n个音频片段的每个音频片段s_i中提取一个v维的音乐特征向量F_i＝(f_i，1，f_i，2，......，f_i，v-1，f_i，v)，其中f_i，j为第s_i个音频片段的第j个音乐特征值，其中j的取值范围为1、2、3......v；(4)根据上述音乐特征向量F_i，计算第s_i个音频片段的压缩抗性值R_i，R_i＝其中w₁、w₂、......、w_v、w_v-1为权重系数，w₁、w₂、......、w_v、w_v-1的取值满足重复该步骤，分别得到n个音频片段的压缩抗性值R₁、R₂、......、R_n-1、R_n；(5)将n个音频片段按照上述压缩抗性值从大到小排序，得到音频片段队列q；(6)从上述音频片段队列q中取出压缩抗性值最大的第s_e个音频片段，将第s_e个音频片段的当前时间长度c_e更新为c_e-T，重复上述步骤(4)，重新计算第s_e个音频片段的压缩抗性R_e，并使上述总时间减少量D更新为D-T，若D＞0，则转至步骤(5)，若D≤0，则转至步骤(7)；(7)根据上述第s_i个音频片段的原始时间长度t_i和压缩过程中的当前时间长度c_i，计算第s_i个音频片段的时域压缩率重复计算，分别得到n个音频片段的时域压缩率a₁、a₂、......、a_n-1、a_n；(8)根据n个音频片段的时域压缩率，使用通用音频时域压缩方法对每个音频片段进行时域压缩。