智能电视平台唱歌应用的设计与实现

发布时间：2019-11-03 22:38

【摘要】：移动互联网的出现带来了多种硬件设备的更新和换代，搭载安卓操作系统的智能电视有取代传统电视成为家庭影音娱乐中心的趋势。作为影音娱乐的重要组成部分，唱歌应用在智能电视平台尤为重要，然而，由于智能电视发展刚起步，操作繁琐，，应用匮乏，目前唱歌应用并不多。本文结合安卓智能电视的技术特点和设计操作特点，设计并实现了一种智能电视上的唱歌应用，以解决唱歌应用操作复杂、唱歌体验差的缺点。本文设计并实现的应用充分利用了传统KTV的操作特点和使用习惯，采用音频音高提取技术，实时提取用户唱歌的节奏和音准，将此信息同标准背景音乐的节奏和音准信息进行对比和显示，增强用户的歌唱体验。演唱过程中录制的用户声音经后期处理和播放之后能进一步反映用户的歌唱水平，指引用户更好的演唱。应用包含有三大主要模块：首先是歌曲资源准备模块，该模块采用128位的AES对称加密算法对音频资源文件加密，有效地保护音频资源；其次是音高提取模块，该模块采用了频域中的音高提取算法MFSHS，在一般的唱歌环境下提取音高的准确度达到预期效果；最后是录制歌曲播放与处理模块，该模块对歌曲伴奏和用户录制声音进行时间上的同步，同时运用混音算法并添加开源混响音效freeverb达到了良好音效的目的。这三个模块构成应用的核心，为整个应用的功能实现提供良好的技术支持，应用通过测试，各项指标均达到预期效果。本文设计并实现的智能电视平台的唱歌应用，不仅功能齐全、设计新颖、用户使用反馈良好，而且还解决了智能电视上唱歌应用操作复杂、应用资源匮乏的缺点，同时更能有效提高用户的歌曲演唱水平。
【图文】：

AES算法,难度,矩阵,字节

华中科技大学硕士学位论文替换时，矩阵中的每一个字节在 S 盒表中查找此字节对应的替替换如图 2.5 所示。变换的回合在矩阵中不同行进行行变换的方式不同，相同的是都是采的循环移位。变换的回合在矩阵中不同列进行列变换的方式不同，相同的是矩阵的变换。

波形,人声,幅度响应,频域

图 2.7 一段人声的频域幅度响应提取音高的技术通常在三个域度进行：时域、频域和小波域。时域的计算往往利用了声音波形直观的周期性的特点，计算简单，但是抗噪声能力较弱，大部分的时域算法[29][30][31]采用了波形和延拓之后的波形之间的相关性计算周期。频域的计算使用离散傅里叶变换[32]（工程上的实现还要使用快速傅里叶变换[33][34]）将时域信号转换到频域，信号转换到频域之后，不同频率的分量所占比重不同，如图 2.7 所示，周期性的频率显示较大的比重，其中第一个展现周期性的频率称为基频，基频的整数倍称为泛音频率，一般情况之下，基频的比重最大，泛音频率比重呈现递减的形式，许多算法[35][36][37][38][39]就是利用这种特性提取基频。小波域中提取音高的技术是近年兴起的，相比于时域中噪声的干扰和周期性的不明显、频域中泛音的干扰导致经常出现提取出的音高为真实基频的整数倍的缺点，小波域从另一个维度探索了新的途径，成果显著[40][41][42][43]。MFSHS 算法[44][45]是一种基于和谐泛音的频域音高提取算法，基本思想为将待选基频与其泛音频率乘以缩减因子之后的和汇总，进行置信度的比较，选出置信度最高的待选基频，作为最终的音高。由于其具有抗噪声、泛音频率影响小等特点，
【学位授予单位】：华中科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：TN949.292

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