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基于音频指纹的大规模移动音乐检索技术研究的任务书
任务书
一、任务背景
随着智能手机的普及和移动网络的发展，移动音乐应用已成为现代人日常生活中不可或缺的一部分。同时，随着音乐产业的发展，音乐作品数量急剧增加。这些情况导致了一个问题——如何在庞大的音乐资源中快速准确地找到所需的音乐？
尽管现有的音乐检索算法能够实现文本或标签搜索，但是它们并不能很好地应对音乐相似度搜索。而且，由于人类的语言能力是有限的，我们无法用精确的语言描述音乐。因此，基于音频指纹的大规模移动音乐检索技术成为了当下亟待解决的问题。
二、任务目的
本项目旨在研究基于音频指纹的大规模移动音乐检索技术，实现如下目标：
1.研究音频指纹的提取和匹配算法，以实现音频的快速检索；
2.开发一款具有音乐检索功能的移动应用，可以检索用户手机或云端中的音频文件，并匹配相似的音乐作品；
3.针对音频指纹库的实时更新，研究一种高效的指纹更新算法，实现系统的实时更新和维护。
三、研究方案
1.音频指纹的提取和匹配算法的研究
针对音频指纹技术，我们将研究相关算法，包括如下内容：1.1常用的音频文件格式和数据存储；1.2音频指纹的提取算法和流程；1.3基于哈希表的音频指纹匹配算法；1.4针对噪声、变速变调等情况的音频指纹匹配算法。
2.移动音乐检索应用的开发
基于前期研究成果，我们将开发一款音乐检索应用，包括如下功能：2.1音频库管理模块：管理用户手机或云端中的音频文件；2.2音频指纹提取模块：提取已存储音频文件的音频指纹；2.3音频指纹库的匹配模块：匹配用户设备中的音频文件和服务器音频指纹库中的近似匹配；2.4基于用户历史使用的音乐偏好，为用户推荐相似歌曲。
3.音频指纹库的实时更新
为满足数据快速增长和变化的需求，我们将研究一种快速高效的音频指纹库更新算法，保证指纹库的实时更新和维护，同时提高检索的准确性。
四、研究计划
时间节点|任务内容
-|-
第1-2个月|针对音频指纹技术，调研常见的音频文件格式和数据存储方式，在此基础上研究音频指纹的提取算法和流程，实现音频指纹的快速提取和储存。
第3-4个月|针对音频指纹匹配问题，研究基于哈希表的音频指纹匹配算法，考虑噪声、变速变调等情况的匹配算法，提高指纹匹配的准确性和健壮性。
第5-6个月|在前期研究结果的基础上，开发一款音乐检索应用，包括音频库的管理模块、音频指纹提取模块、指纹库的匹配模块和音乐推荐模块等功能。
第7-8个月|研究一种高效的音频指纹库更新算法，实现指纹库的实时更新和维护，提高音乐检索的实用性。
第9-10个月|对完成的研究成果进行测试和验证，优化算法和应用程序。
第11-12个月|写出科研论文，主持项目结题，并结合音乐产业实际需求，提出后续研究方向和建议。
五、研究团队
1.研究小组组长：负责项目计划的制定和实施，尤其是方案的设计和算法的调试。
2.研究人员：主要负责算法的研究、开发和测试。
3.数据库管理：负责音频数据库的管理、更新和维护。
4.移动端开发人员：负责移动端应用的软件开发、测试和故障排除。
六、预期成果
本项目的预期成果为：实现基于音频指纹的大规模移动音乐检索技术，包括音频指纹提取算法、哈希表匹配算法，音乐检索应用程序和音频指纹库的实时更新算法等。项目成果具有实际应用价值和研究转化成果。
七、经费预算
研究所需的经费预算如下：
经费|金额（元）
-|-
人员工资|200000
设备及材料|80000
差旅费|20000
其他费用|30000
总计|330000
八、风险分析
研究中可能遇到的风险包括：1.研究成果的实用性和市场竞争力不高；2.研究过程中人员流失和研究小组的组织管理问题；3.软件开发中的技术难题和网络安全问题。
我们将对风险进行认真分析和评估，尽可能减小风险对项目的影响，并推进研究工作的顺利实施。
九、参考文献
[1]张云辉,颜俊豪,张华平,马利涛,基于音频指纹的大规模音乐检索与推荐,上海科技大学学报,2017,24(2):212-218.
[2]游腾飞,杨圣福.音频指纹的提取及应用研究.通信世界,2009,42(5):27-32.
[3]WangJ,LiW,OgunbonaP.Audiofingerprintingbasedonconsistenthumanauditoryperception.IEEETransactionsonCircuitsandSystemsforVideoTechnology,2007,17(4):475-484.
[4]XiniChen,WenjunXu,GuopingLi,etal.Large-scaleMusicRetrievalandIdentificationviaRobustAcousticFingerprinting.ACMTransactions