Επεξεργασία Σημάτων Μουσικής Και Εφαρμογές Αναγνώρισης

Abstract

Η διδακτορικη αυτη ερευνα ασχολειται με το θεμα της ψηφιακης επεξεργασιας μουσικων σηματων και την αναλυση τους με υπολογιστικες μεθοδους με στοχο την εξαγωγη χρησιμης πληροφοριας για την αναγνωριση τους. Συγκεκριμενα μελεταμε και αναπτυσσουμε αποτελεσματικους αλγοριθμους, με τη χρηση μη-γραμμικων μοντελων, για την επεξεργασια των σηματων μουσικης, την κατανοηση μουσικων φαινομενων και τη μοντελοποιηση τους. Εστιαζουμε στη διερευνηση και την αναλυση των σχεσεων μεταξυ των μουσικων οργανων για την κατανοηση της λειτουργιας και των χαρακτηριστικων τους. Εξεταζουμε τα γνωρισματα των διαφορετικων ειδων μουσικης, ενω επιπλεον αξιολογουμε την αποτελεσματικοτητα των μη-γραμμικων μοντελων για την ανιχνευση σημαντικων μουσικων και γενικα ακουστικων γεγονοτων.Η αναλυση αυτη συνεισφερει στην ερευνα και στην τεχνολογια αιχμης που σχετιζεται με την αυτοματη κατηγοριοποιηση μουσικης μεσω των διαφορετικων αυτων πλαισιων, αλλα και στη δημιουργια περιληψεων των ηχητικων σηματων. Τετοιες εφαρμογες στις μερες μας συναντωνται ευρεως σε εφαρμογες απο το λογισμικο υπολογιστων εως τα κινητα τηλεφωνα τριτης γενιας. Λογω της πληθωρας των ηχητικων, μουσικων, αλλα και πολυμεσικων δεδομενων, η χρησιμοτητα της μελετης αυτης διαφαινεται σε εφαρμογες οπως η αυτοματη αναζητηση μουσικης με βαση το ειδος, η αναγνωριση βασικων δομων της μουσικης, οπως για παραδειγμα τα μουσικα οργανα, και η δημιουργια περιληψεων.Με βαση το πλαισιο αυτο προτεινουμε νεα χαρακτηριστικα για τη μοντελοποιηση των σηματων μουσικης. Η πειραματικη αξιολογηση τους τεκμηριωνει τη δυναμικη των μεθοδων που ακολουθουμε καθως τα αποτελεσματα παρουσιαζονται ιδιαιτερα ενθαρρυντικα. Συγκεκριμενα, η ερευνα αυτη δειχνει πως τα προτεινομενα χαρακτηριστικα δυνανται να περιγραψουν σημαντικα φαινομενα των μουσικων σηματων οπως για παραδειγμα τις μικρο-μεταβολες των δομων τους. Επιπλεον, αναπαραστασεις που βασιζονται στις μακροδομες των σηματων επιφερουν μειωση της πολυπλοκοτητας του συστηματος κατηγοριοποιησης, εφοσον ικανοποιητικα αποτελεσματα επιτυγχανονται με απλουστερα στατιστικα μοντελα. Τελος, η εισαγωγη ιδεων οπως η «μουσικη» συστοιχια φιλτρων επιδεικνυει ιδιαιτερη διακριτικη ικανοτητα στην κατηγοριοποιηση των μουσικων σηματων.