Сравнение звуковых файлов, если они не полностью идентичны

Question

Есть ли способ программно сравнить два звуковых файла, чтобы определить, идентичны они или почти идентичны? Это не mp3-файлы и не содержат ID3 или других метаданных, а представляют собой обычные wav-файлы. Сравнение значений контрольной суммы может не сработать, поскольку они могут быть не полностью идентичными.

Answer 1

В статье Википедии об акустической дактилоскопии упоминается ряд продуктов, включая libfooid с открытым исходным кодом. По сути, вы рассматриваете возможность перехода в частотную область, принимая грубые уровни в относительно небольшом количестве полос (скажем, 32), чтобы получить строку, которая представляет собой что-то вроде 25 мс звука, сделать это для всего файла, а затем выполнить нечеткое сравнение этих строк для разных файлов. Это довольно сложно, но нужно сделать - сравнение реальных сэмплов ни к чему не приведет, так как простое изменение громкости на несколько процентов приведет к потере всего соответствия.

Answer 2

Процесс сравнения набора звуков по сходствам называется Content Based Audio Индексирование , Извлечение и Отпечатки пальцев в исследованиях в области компьютерных наук.

Один из способов сделать это:

1) Выполнить несколько бит обработки сигнала для каждого аудиофайла, чтобы извлечь такие функции, как высота тона, частотный спектр, автокорреляция, динамический диапазон, переходные процессы и т. Д.

2) Поместите все функции для каждого аудиофайла в многомерный массив и поместите каждый многомерный массив в базу данных

3) Используйте методы оптимизации (такие как градиентное спуск ), чтобы найти лучшее соответствие для данного аудиофайла в вашей базе данных многомерных данных.

Хитрость в том, чтобы сделать это хорошо, заключается в том, какие функции

Есть несколько проектов, которые делают подобные вещи, включая MusicBrainz и EchoNest .

Echonest имеет один из самых простых API , которые я видел в этом пространстве. Очень легко начать.

P.S. Нет, я не работаю на Echonest и не знаю никого, кто там работает.

Answer 3

Одна вещь, которую вы могли бы попробовать, чтобы получить достаточно приличный отпечаток файла, - это взять преобразование Фурье и посмотреть распределение различных частот, присутствующих в файле. Все еще очень возможно сделать два совершенно разных звуковых файла, которые имеют одно и то же преобразование Фурье, но это несколько маловероятно, если ваши файлы поступают из не надуманного источника ...

Answer 4

Вы можете сравнить два файла WAV по выборкам и рассчитать среднюю разницу по выборкам. Чтобы ускорить процесс, вы можете использовать тот же метод, но сравнить каждый 10-й образец или каждый 100-й образец и получить по существу одинаковое значение (два файла, которые не совпадают или даже близки, будут иметь огромную среднюю разницу для выборки ).