Моделі системи аналізу та розпізнавання музичних композицій

Abstract

У статті розглядаються моделі системи розпізнавання музичних композицій у системі синтезу та аналізу музичних звуків, спрямовані на підвищення ідентифікаційних можливостей автоматизованої системи. Модуль розпізнавання музичних композицій орієнтований на серверну частину системи, яка, незалежно від клієнта, містить базу даних з відбитками музичних композицій. За допомогою алгоритмів розпізнавання мелодій за заданим аргументом у вигляді відбитку сервер повертає список музичних композицій, які найбільше задовольняють умовам пошуку. Клієнтська частина взаємодіє з серверною за допомогою розробленого прикладного програмного інтерфейсу , який, крім відомого функціоналу підходу до архітектури мережевих протоколів REST, що базується на протоколі HTTP, де клієнт використовує запити лише в форматі, визначеному специфікацією серверної частини, також передбачає реалізацію можливостей підходу до архітектури мережевої взаємодії з використанням мови запитів GraphQL, що дозволяє будувати параметри запиту зі сторони клієнта. Локальна база даних містить набір відбитків та метаданих про музичні композиції для прискорення процесу розпізнавання, оскільки дозволяє покрити більшість сценаріїв використання додатку з найпопулярнішими музичними композиціями з можливістю швидкого повернення результату після локального співставлення даних без необхідності затримок клієнт-серверної взаємодії. Модуль синхронізації бази даних відповідає за своєчасне оновлення локальної бази новими відбитками з серверної частини та за загальну синхронізацію клієнтської і серверної частин системи. Планувальник синхронізації забезпечує формування розкладу синхронізації локальної та серверної баз даних, а також реалізує стратегії оп- тимізації використання акумулятора та забезпечує роботу з низьким рівнем інтернет-з`єднання. Розглянуто собливості зберігання бази відбитків композицій та стратегії роботи з пристроями на базі мобільних платформ, зокрема, під операційну систему Android з використанням режиму Doze, який забороняє фонову роботу пристрою у стані спокою, окрім коротких проміжків часу, так званих вікон підтримки, які визначаються операційною системою в процесі роботи та дозволяють виконувати короткочасні фонові операції. Проведено оптимізацію процесу використання енергії акумулятора мобільного пристрою при синхронізації метаданих музичних композицій між клієнтською та серверною складовими системи.

В статье рассматриваются модели системы распознавания музыкальных композиций в системе синтеза и анализа музыкальных звуков, направленные на повышение идентификационных возможностей автоматизированной системы. Модуль распознавания музыкальных композиций ориентирован на серверную часть системы, которая, независимо от клиента, содержит базу данных с отпечатками музыкальных композиций. С помощью алгоритмов распознавания мелодий с заданным аргументом в виде отпечатка сервер возвращает список музыкальных композиций, наиболее удовлетворяющих условиям поиска. Клиентская часть взаимодействует с серверной с помощью разработанного прикладного программного интерфейса, который, кроме известного функционала подхода к архитектуре сетевых протоколов REST, основанном на протоколе HTTP, где клиент использует запросы только в формате, определенном спецификацией серверной части, также предусматривает реализацию возможностей подхода к архитектуре сетевого взаимодействия с использованием языка запросов GraphQL. что позволяет строить параметры запроса со стороны клиента. Локальная база данных содержит набор отпечатков и метаданных о музыкальных композициях для ускорения процесса распознавания, поскольку позволяет покрыть большинство сценариев использования приложения с самыми популярными музыкальными композициями с возможностью быстрого возврата результата после локального сопоставления данных без необходимости задержек клиент-серверного взаимодействия. Модуль синхронизации базы данных отвечает за своевременное обновление локальной базы новыми отпечаткаъш с серверной части и за общую синхронизацию клиентской и серверной частей системы. Планировщик синхронизации обеспечивает формирование расписания синхронизации локальной и серверной баз данных, а также реализует стратегии оптимизации использования аккумулятора и обеспечивает работу с низким уровнем интернет-соединения Рассмотрены особенности хранения базы отпечатков композиций и стратегии работы с устройствами на базе мобильных плаїформ, в частности, под операционную систему Android в режиме Doze, запрещающем фоновую работу устройства в состоянии покоя, кроме коротких промежутков времени, так называемых окон поддержки, которые определяются операционной системой в процессе работы и позволяют выполнять кратковременные фоновые операции. Проведена оптимизация процесса использования энергии аккумулятора мобильного устройства при синхронизации метаданных музыкальных композиций между клиентской и серверной составляющими системы.

The article discusses the models of the recognition system for musical compositions in the system of synthesis and analysis of musical sounds, aimed at increasing the identification capabilities of an automated system. The recognition module for musical compositions is oriented to the server part of the system, which, regardless of the client, contains a database with fingerprints of musical compositions. With the help of melody recognition algorithms with a given argument m the form of a fingerprint, the server returns a list of musical compositions that most satisfy the search conditions. The client part, interacts with the server part using the developed application programming interface, which, in addition to the well-known functional approach to the REST network protocol architecture based on the HTTP protocol, where the client uses requests only in the format defined by the server part specification, also provides for the implementation of the capabilities of the network architecture approach interactions using the GraphQL query language, which allows to build query parameters on the client side. The local database contains a set of fingerprints and metadata about musical compositions to speed up the recognition process, smce it allows to cover most application scenarios with the most popular musical compositions with the ability to quickly return results after local data matching without the need for client-server interaction delays. The database synchronization module is responsible for the timely updating of the local database with newr fingerprints from the server side and for the general synchronization o f the client and server parts of the system. The synchronization scheduler provides a synchronization schedule for the local and server databases, as well as implements strategies for optimizing battery usage and ensures wrork with a lowr level of Internet, connection. The features of storing the fingerprint database of compositions and strategies for w’orkmg with devices based on mobile platforms, m particular, for the Android operating system in Doze mode, which prohibits the background operation of the device at rest, except for short periods o f time, the so-called support windows, which are determined by the operating svstern work process and allow to perforai short-term background operations. Performed the optimization of the process of using the batten’ energy of a mobile device while synchronizing the metadata of musical compositions between the client and server components of the system.