一種實時音頻指紋檢索庫數(shù)據(jù)更新和檢索方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種實時音頻指紋檢索庫數(shù)據(jù)更新和檢索方法，實時音頻指紋檢索庫可實時地接收多路音頻指紋流，多路音頻指紋流每個指紋流中均包含成對的音頻指紋、母本元信息，實時音頻指紋檢索庫采用環(huán)形隊列存儲數(shù)據(jù)，環(huán)形隊列包括頭指針、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)，檢索時從隊尾開始獲取數(shù)據(jù)，多路音頻指紋流每路指紋流數(shù)據(jù)存入時均設(shè)有過期時間，通過所述的尾指針移動使過期數(shù)據(jù)失效。本發(fā)明保證音頻指紋數(shù)據(jù)的實時性，所有音頻指紋數(shù)據(jù)均設(shè)有有效期，具備超時音頻指紋數(shù)據(jù)自動刪除功能。
【專利說明】一種實時音頻指紋檢索庫數(shù)據(jù)更新和檢索方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及音頻指紋檢索領(lǐng)域，尤其是涉及一種實時音頻指紋檢索庫數(shù)據(jù)更新和檢索方法。
【背景技術(shù)】
[0002]音頻指紋(audio fingerprint)是根據(jù)音頻信號計算出的一組哈希值，目前音頻指紋技術(shù)廣泛地被應(yīng)用到歌曲搜索，盜版檢測等領(lǐng)域，隨著移動互聯(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)行實時互動中；音頻指紋檢索庫是用于保存母本音頻指紋以及相應(yīng)的原始信息的庫，歌曲搜索檢索庫的特點是數(shù)據(jù)量大，一旦入庫完成基本不會頻繁更新，屬于離線庫，關(guān)注的是系統(tǒng)內(nèi)存消耗和檢索速度，電視節(jié)目檢索庫的特點是數(shù)據(jù)量相對較小，不過由于電視直播的特點，數(shù)據(jù)庫需要實時更新，并且每段指紋需要有一定的生存時間，過了這個時間自動失效，屬于在線庫，相對于離線庫，在線庫除了需要關(guān)注內(nèi)存和檢索速度之外，還需要關(guān)注實時性，指紋超時機(jī)制，以及解決時間戳溢出問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明是為了解決在線庫音頻指紋存儲和檢索的問題，提供一種具備實時性、指紋有效期、超時指紋刪除功能的實時音頻指紋檢索庫數(shù)據(jù)更新和檢索方法。
[0004]為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案:一種實時音頻指紋檢索庫數(shù)據(jù)更新和檢索方法，所述的實時音頻指紋檢索庫可實時地接收多路音頻指紋流，所述的多路音頻指紋流每個指紋流中均包含成對的音頻指紋、母本元信息，所述實時音頻指紋檢索庫采用環(huán)形隊列存儲數(shù)據(jù)，所述的環(huán)形隊列包括頭指針、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)，檢索時從隊尾開始獲取數(shù)據(jù)。本方案音頻指紋檢索庫實時地接收多路音頻指紋流，每個指紋流中包含成對的(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)識頻道名或節(jié)目內(nèi)容的索引)，在音頻指紋庫中，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key對應(yīng)一個隊列，存放相同hash值的音頻指紋對應(yīng)的元信息，因為指紋庫有自動過期的特點，所以采用環(huán)形隊列來存貯，隊列有頭指針，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)，檢索時從隊尾開始獲取數(shù)據(jù)；在指紋檢索庫中，指紋數(shù)據(jù)的實時更新和檢索是并發(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，這樣對于實時更新的系統(tǒng)必然會造成檢索的性能低下，由于本方案中指紋數(shù)據(jù)是從隊列頭部更新，尾部超時的，獲取時從隊尾開始獲取，入庫時連續(xù)在同一個隊列中更新的幾率較低，并且入庫和檢索操作都是速度很多的操作，所以在實際中入庫、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造成明顯的精度下降。
[0005]作為優(yōu)選，所述的多路音頻指紋流每路指紋流數(shù)據(jù)存入時均設(shè)有過期時間，通過所述的尾指針移動使過期數(shù)據(jù)失效。為了實現(xiàn)指紋庫過期失效，在音頻指紋入庫的時候，可先根據(jù)每路音頻指紋流設(shè)置的過期時間，從隊尾開始將過期的指紋刪除，這里的刪除并不需要真正的刪除數(shù)據(jù)操作，只需要移動一下隊尾指針；在離線的音頻指紋庫中，每個音頻文件的長度是有限的，少則幾分鐘，多則幾小時，但是在實時流式系統(tǒng)中理論上音頻指紋流是無限長的，而表示音頻指紋流中的時間信息的比特數(shù)又是有限的，所以實時音頻指紋庫中需要考慮時間溢出的問題，在檢查超時和獲取指紋的時候需要考慮由于時間位數(shù)溢出造成的時間戳跳動情況，如果不考慮這個情況，那么會造成每次時間溢出時系統(tǒng)的不可用；對于實時音頻指紋檢索庫，需要考慮指紋數(shù)據(jù)的過期失效機(jī)制，以支持一些實時應(yīng)用，并且保證庫的容量不隨著時間的增長而不斷增大，性能不隨著時間的增長而下降。
[0006]作為優(yōu)選，所述的實時音頻指紋檢索庫在檢索音頻指紋的時候會判斷每個獲得的母本元信息數(shù)據(jù)是否在有效時間范圍之內(nèi)，所述實時音頻指紋檢索庫返回在有效時間范圍內(nèi)的檢索結(jié)果。在每次指紋數(shù)據(jù)到來的時候更新的方式，不能保證隊列中的數(shù)據(jù)都是100%在有效時間范圍之內(nèi)的，因為如果某一路指紋流出現(xiàn)問題，沒有及時更新的情況下，隊列中的數(shù)據(jù)就不能超時，為了解決這個問題，在檢索音頻指紋的時候，指紋庫會判斷每個獲得的元信息數(shù)據(jù)是否在有效時間范圍之內(nèi)，只返回在有效時間范圍內(nèi)的檢索結(jié)果。
[0007]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)的實時性；2)所有音頻指紋數(shù)據(jù)均設(shè)有有效期；3)具備超時音頻指紋數(shù)據(jù)自動刪除功能。
【具體實施方式】
[0008]下面對本發(fā)明做進(jìn)一步的描述。
[0009]一種實時音頻指紋檢索庫數(shù)據(jù)更新和檢索方法，實時音頻指紋檢索庫可實時地接收多路音頻指紋流，多路音頻指紋流每個指紋流中均包含成對的音頻指紋、母本元信息，實時音頻指紋檢索庫采用環(huán)形隊列存儲數(shù)據(jù)，環(huán)形隊列包括頭指針、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)，檢索時從隊尾開始獲取數(shù)據(jù)，多路音頻指紋流每路指紋流數(shù)據(jù)存入時均設(shè)有過期時間，通過尾指針移動使過期數(shù)據(jù)失效，實時音頻指紋檢索庫在檢索音頻指紋的時候會判斷每個獲得的母本元信息數(shù)據(jù)是否在有效時間范圍之內(nèi)，實時音頻指紋檢索庫只返回在有效時間范圍內(nèi)的檢索結(jié)果。
【權(quán)利要求】
1.一種實時音頻指紋檢索庫數(shù)據(jù)更新和檢索方法，其特征在于，所述的實時音頻指紋檢索庫可實時地接收多路音頻指紋流，所述的多路音頻指紋流每個指紋流中均包含成對的音頻指紋、母本元信息，所述實時音頻指紋檢索庫采用環(huán)形隊列存儲數(shù)據(jù)，所述的環(huán)形隊列包括頭指針、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)，檢索時從隊尾開始獲取數(shù)據(jù)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種實時音頻指紋檢索庫數(shù)據(jù)更新和檢索方法，其特征在于，所述的多路音頻指紋流每路指紋流數(shù)據(jù)存入時均設(shè)有過期時間，通過所述的尾指針移動使過期數(shù)據(jù)失效。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種實時音頻指紋檢索庫數(shù)據(jù)更新和檢索方法，其特征在于，所述的實時音頻指紋檢索庫在檢索音頻指紋的時候會判斷每個獲得的母本元信息數(shù)據(jù)是否在有效時間范圍之內(nèi)，所述實時音頻指紋檢索庫返回在有效時間范圍內(nèi)的檢索結(jié)果。
【文檔編號】G06F17/30GK103995890SQ201410244730
【公開日】2014年8月20日 申請日期:2014年5月30日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月30日
【發(fā)明者】王磊, 邱戴飛 申請人:杭州智屏軟件有限公司