[發(fā)明專(zhuān)利]一種實(shí)時(shí)音頻指紋檢索庫(kù)數(shù)據(jù)更新和檢索方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410244730.6
• 申請(qǐng)日: 2014-05-30
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103995890A
• 公開(kāi)（公告）日: 2014-08-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王磊;邱戴飛
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 杭州智屏軟件有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): G06F17/30
• 分類(lèi)號(hào): G06F17/30
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• 代理人: 暫無(wú)信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及音頻指紋檢索領(lǐng)域，尤其是涉及一種實(shí)時(shí)音頻指紋檢索庫(kù)數(shù)據(jù)更新和檢索方法。

背景技術(shù)

音頻指紋(audio?fingerprint)是根據(jù)音頻信號(hào)計(jì)算出的一組哈希值，目前音頻指紋技術(shù)廣泛地被應(yīng)用到歌曲搜索，盜版檢測(cè)等領(lǐng)域，隨著移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，音頻指紋技術(shù)也被應(yīng)用到與電視節(jié)目進(jìn)行實(shí)時(shí)互動(dòng)中；音頻指紋檢索庫(kù)是用于保存母本音頻指紋以及相應(yīng)的原始信息的庫(kù)，歌曲搜索檢索庫(kù)的特點(diǎn)是數(shù)據(jù)量大，一旦入庫(kù)完成基本不會(huì)頻繁更新，屬于離線(xiàn)庫(kù)，關(guān)注的是系統(tǒng)內(nèi)存消耗和檢索速度，電視節(jié)目檢索庫(kù)的特點(diǎn)是數(shù)據(jù)量相對(duì)較小，不過(guò)由于電視直播的特點(diǎn)，數(shù)據(jù)庫(kù)需要實(shí)時(shí)更新，并且每段指紋需要有一定的生存時(shí)間，過(guò)了這個(gè)時(shí)間自動(dòng)失效，屬于在線(xiàn)庫(kù)，相對(duì)于離線(xiàn)庫(kù)，在線(xiàn)庫(kù)除了需要關(guān)注內(nèi)存和檢索速度之外，還需要關(guān)注實(shí)時(shí)性，指紋超時(shí)機(jī)制，以及解決時(shí)間戳溢出問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明是為了解決在線(xiàn)庫(kù)音頻指紋存儲(chǔ)和檢索的問(wèn)題，提供一種具備實(shí)時(shí)性、指紋有效期、超時(shí)指紋刪除功能的實(shí)時(shí)音頻指紋檢索庫(kù)數(shù)據(jù)更新和檢索方法。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：一種實(shí)時(shí)音頻指紋檢索庫(kù)數(shù)據(jù)更新和檢索方法，所述的實(shí)時(shí)音頻指紋檢索庫(kù)可實(shí)時(shí)地接收多路音頻指紋流，所述的多路音頻指紋流每個(gè)指紋流中均包含成對(duì)的音頻指紋、母本元信息，所述實(shí)時(shí)音頻指紋檢索庫(kù)采用環(huán)形隊(duì)列存儲(chǔ)數(shù)據(jù)，所述的環(huán)形隊(duì)列包括頭指針、尾指針、最大容量、當(dāng)前數(shù)量信息，所述的數(shù)據(jù)從隊(duì)列的頭部添加，每次成功添加數(shù)據(jù)，所述的頭指針往前移，所述的尾指針和頭指針之間的數(shù)據(jù)設(shè)為當(dāng)前有效數(shù)據(jù)，檢索時(shí)從隊(duì)尾開(kāi)始獲取數(shù)據(jù)。本方案音頻指紋檢索庫(kù)實(shí)時(shí)地接收多路音頻指紋流，每個(gè)指紋流中包含成對(duì)的(key，value)數(shù)據(jù)，其中的key就是音頻指紋，value包含母本元信息(例如用于標(biāo)識(shí)頻道名或節(jié)目?jī)?nèi)容的索引)，在音頻指紋庫(kù)中，以hash表的方式存貯元信息數(shù)據(jù)，hash的方式可以提供接近0(1)的檢索復(fù)雜度，每個(gè)key對(duì)應(yīng)一個(gè)隊(duì)列，存放相同hash值的音頻指紋對(duì)應(yīng)的元信息，因?yàn)橹讣y庫(kù)有自動(dòng)過(guò)期的特點(diǎn)，所以采用環(huán)形隊(duì)列來(lái)存貯，隊(duì)列有頭指針，尾指針，最大容量，以及當(dāng)前數(shù)量等信息，數(shù)據(jù)從隊(duì)列的頭部添加，每次成功添加數(shù)據(jù)，頭指針往前移，尾指針和頭指針之間是當(dāng)前有效數(shù)據(jù)，檢索時(shí)從隊(duì)尾開(kāi)始獲取數(shù)據(jù)；在指紋檢索庫(kù)中，指紋數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)更新和檢索是并發(fā)進(jìn)行的，如果需要保證插入、讀取的強(qiáng)一致性，需要加鎖操作，這樣對(duì)于實(shí)時(shí)更新的系統(tǒng)必然會(huì)造成檢索的性能低下，由于本方案中指紋數(shù)據(jù)是從隊(duì)列頭部更新，尾部超時(shí)的，獲取時(shí)從隊(duì)尾開(kāi)始獲取，入庫(kù)時(shí)連續(xù)在同一個(gè)隊(duì)列中更新的幾率較低，并且入庫(kù)和檢索操作都是速度很多的操作，所以在實(shí)際中入庫(kù)、檢索操作都不加鎖，由于音頻指紋流中每秒鐘有大量指紋數(shù)據(jù)，所以這種處理方式不會(huì)造成明顯的精度下降。

作為優(yōu)選，所述的多路音頻指紋流每路指紋流數(shù)據(jù)存入時(shí)均設(shè)有過(guò)期時(shí)間，通過(guò)所述的尾指針移動(dòng)使過(guò)期數(shù)據(jù)失效。為了實(shí)現(xiàn)指紋庫(kù)過(guò)期失效，在音頻指紋入庫(kù)的時(shí)候，可先根據(jù)每路音頻指紋流設(shè)置的過(guò)期時(shí)間，從隊(duì)尾開(kāi)始將過(guò)期的指紋刪除，這里的刪除并不需要真正的刪除數(shù)據(jù)操作，只需要移動(dòng)一下隊(duì)尾指針；在離線(xiàn)的音頻指紋庫(kù)中，每個(gè)音頻文件的長(zhǎng)度是有限的，少則幾分鐘，多則幾小時(shí)，但是在實(shí)時(shí)流式系統(tǒng)中理論上音頻指紋流是無(wú)限長(zhǎng)的，而表示音頻指紋流中的時(shí)間信息的比特?cái)?shù)又是有限的，所以實(shí)時(shí)音頻指紋庫(kù)中需要考慮時(shí)間溢出的問(wèn)題，在檢查超時(shí)和獲取指紋的時(shí)候需要考慮由于時(shí)間位數(shù)溢出造成的時(shí)間戳跳動(dòng)情況，如果不考慮這個(gè)情況，那么會(huì)造成每次時(shí)間溢出時(shí)系統(tǒng)的不可用；對(duì)于實(shí)時(shí)音頻指紋檢索庫(kù)，需要考慮指紋數(shù)據(jù)的過(guò)期失效機(jī)制，以支持一些實(shí)時(shí)應(yīng)用，并且保證庫(kù)的容量不隨著時(shí)間的增長(zhǎng)而不斷增大，性能不隨著時(shí)間的增長(zhǎng)而下降。

作為優(yōu)選，所述的實(shí)時(shí)音頻指紋檢索庫(kù)在檢索音頻指紋的時(shí)候會(huì)判斷每個(gè)獲得的母本元信息數(shù)據(jù)是否在有效時(shí)間范圍之內(nèi)，所述實(shí)時(shí)音頻指紋檢索庫(kù)返回在有效時(shí)間范圍內(nèi)的檢索結(jié)果。在每次指紋數(shù)據(jù)到來(lái)的時(shí)候更新的方式，不能保證隊(duì)列中的數(shù)據(jù)都是100％在有效時(shí)間范圍之內(nèi)的，因?yàn)槿绻骋宦分讣y流出現(xiàn)問(wèn)題，沒(méi)有及時(shí)更新的情況下，隊(duì)列中的數(shù)據(jù)就不能超時(shí)，為了解決這個(gè)問(wèn)題，在檢索音頻指紋的時(shí)候，指紋庫(kù)會(huì)判斷每個(gè)獲得的元信息數(shù)據(jù)是否在有效時(shí)間范圍之內(nèi)，只返回在有效時(shí)間范圍內(nèi)的檢索結(jié)果。

因此，本發(fā)明具有如下有益效果：1)保證音頻指紋數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)性；2)所有音頻指紋數(shù)據(jù)均設(shè)有有效期；3)具備超時(shí)音頻指紋數(shù)據(jù)自動(dòng)刪除功能。

具體實(shí)施方式

下面對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步的描述。

一種實(shí)時(shí)音頻指紋檢索庫(kù)數(shù)據(jù)更新和檢索方法，實(shí)時(shí)音頻指紋檢索庫(kù)可實(shí)時(shí)地接收多路音頻指紋流，多路音頻指紋流每個(gè)指紋流中均包含成對(duì)的音頻指紋、母本元信息，實(shí)時(shí)音頻指紋檢索庫(kù)采用環(huán)形隊(duì)列存儲(chǔ)數(shù)據(jù)，環(huán)形隊(duì)列包括頭指針、尾指針、最大容量、當(dāng)前數(shù)量信息，數(shù)據(jù)從隊(duì)列的頭部添加，每次成功添加數(shù)據(jù)，頭指針往前移，尾指針和頭指針之間的數(shù)據(jù)設(shè)為當(dāng)前有效數(shù)據(jù)，檢索時(shí)從隊(duì)尾開(kāi)始獲取數(shù)據(jù)，多路音頻指紋流每路指紋流數(shù)據(jù)存入時(shí)均設(shè)有過(guò)期時(shí)間，通過(guò)尾指針移動(dòng)使過(guò)期數(shù)據(jù)失效，實(shí)時(shí)音頻指紋檢索庫(kù)在檢索音頻指紋的時(shí)候會(huì)判斷每個(gè)獲得的母本元信息數(shù)據(jù)是否在有效時(shí)間范圍之內(nèi)，實(shí)時(shí)音頻指紋檢索庫(kù)只返回在有效時(shí)間范圍內(nèi)的檢索結(jié)果。