本发明涉及多媒体技术领域，特别涉及一种演唱评分方法及系统。
背景技术：
随着多媒体技术的发展，用于人们娱乐的多媒体项目也越来越多。例如，人们可以去ktv、酒吧唱歌或者是通过在自己的智能终端上安装唱歌应用进行在线唱歌。为了增强演唱者的参与度，从而提升用户体验，开发人员实现了对演唱者演唱质量的评分功能。
现有技术中对演唱者的演唱质量的评分方法在于客观的通过抽取演唱者的演唱音频中的人声和原唱音频中的人声，并比较演唱音频中的人声和原唱音频中的人声的相似度来客观的反应演唱者的演唱质量。然而，现有技术中虽然能够客观的反应演唱者的演唱质量，但是并不能真实的反应演唱者的演唱质量(这里，我们定义听众听完演唱后直接感知的演唱者的演唱质量为真实的演唱质量)。
因为，一方面听众聆听演唱时是合着背景音与人声来听的，因此现有技术只基于人声来评价演唱质量得出的评分结果是不够真实的。
另一方面，每一首歌中都存在着能够给人以震撼的几句(例如，包含了高音、低音、转音或者是真假声切换等的句子，或者是比较长的句子等，这些都是比较考验演唱者演唱功底的句子)，一般情况下只要演唱者能够将这些比较震撼的句子唱好，就足以证明演唱者的演唱功底了。但这种情况下演唱的其它部分并不一定与原唱相似甚至可能是非常糟糕的，如果这种情况下采用现有技术进行评价将会得出较低的评分，并不能真实准确地反应演唱者的演唱质量。
技术实现要素：
本发明提供一种演唱评分方法及系统，以至少解决上述技术问题之一。
一方面，本发明提供一种演唱评分方法，所述方法包括：
预先建立存储有提取自原唱音频的参考基音的参考基音库，所述参考基音包括多个对应于所述原唱音频的每一句的参考子基音；
实时提取演唱者演唱每一句的演唱音频的演唱子基音；
从基音库中获取相应于所述演唱子基音的参考子基音；
比较所述演唱子基音与相应于所述演唱子基音的参考子基音之间的吻合度以确定演唱者演唱每一句的演唱音频的演唱子评分；
对确定的多个所述演唱子评分加权求和以确定所述演唱评分。
另一方面，本发明提供一种演唱评分系统，所述系统包括：
参考基音库建立模块，用于预先建立存储有提取自原唱音频的参考基音的参考基音库，所述参考基音包括多个对应于所述原唱音频的每一句的参考子基音；
演唱子基音提取模块，用于实时提取演唱者演唱每一句的演唱音频的演唱子基音；
参考子基音获取模块，用于从基音库中获取相应于所述演唱子基音的参考子基音；
演唱子评分确定模块，用于比较所述演唱子基音与相应于所述演唱子基音的参考子基音之间的吻合度以确定演唱者演唱每一句的演唱音频的演唱子评分；
演唱评分确定模块，用于对确定的多个所述演唱子评分加权求和以确定所述演唱评分。
本发明实施例的演唱评分方法及系统通过比较演唱者所演唱的每一句歌曲的演唱音频的基音与预先存储的原唱音频的每一句歌曲的参考基音之间的吻合度，从而实时的确定出了演唱者演唱每一句歌曲的演唱子评分。然后综合演唱者所演唱整个歌曲的每一句所确定的多个演唱子评分确定下演唱者演唱这首歌曲的综合得分。基音指发音体整体振动产生的音(振动长度越大，频率越小)，决定音高。本实施例通过比较包含了背景音和人声的演唱基音与原唱基音实现了对演唱质量的真实的评价。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明的演唱评分方法的一实施例的流程图；
图2为本发明的演唱评分方法的另一实施例的流程图；
图3为本发明的演唱评分方法的又一实施例的流程图；
图4为本发明的演唱评分系统的一实施例的示意图；
图5为本发明的演唱评分系统中的演唱评分确定模块的一实施例的示意图；
图6为本发明的演唱评分系统中的加权系数确定单元的一实施例的示意图；
图7为本发明演唱评分装置的一实施例的示意图。
具体实施例
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”，不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
如图1所示为本发明一实施例提供的一种演唱评分方法的流程图，本实施例的技术方案可适用存储器优化进行操作的情况，该方法可以由演唱评分装置来执行，并配置在智能终端应用中。
本发明的一实施例的演唱评分方法，包括：
s11、预先建立存储有提取自原唱音频的参考基音的参考基音库，所述参考基音包括多个对应于所述原唱音频的每一句的参考子基音；
s12、实时提取演唱者演唱每一句的演唱音频的演唱子基音；
s13、从基音库中获取相应于所述演唱子基音的参考子基音；
s14、比较所述演唱子基音与相应于所述演唱子基音的参考子基音之间的吻合度以确定演唱者演唱每一句的演唱音频的演唱子评分；
s15、对确定的多个所述演唱子评分加权求和以确定所述演唱评分。
在本实施例通过比较演唱者所演唱的每一句歌曲的演唱音频的基音与预先存储的原唱音频的每一句歌曲的参考基音之间的吻合度，从而实时的确定出了演唱者演唱每一句歌曲的演唱子评分。然后综合演唱者所演唱整个歌曲的每一句所确定的多个演唱子评分确定下演唱者演唱这首歌曲的综合得分。基音指发音体整体振动产生的音(振动长度越大，频率越小)，决定音高。本实施例通过比较包含了背景音和人声的演唱基音与原唱基音实现了对演唱质量的真实的评价。
本实施例的步骤s11中基音库中存储有多首歌曲的原唱音频的参考基音，其中多首歌曲可以是预定歌单列表中的所有的歌曲(例如，ktv、酒吧的歌曲列表中的所有的歌曲，或者是智能终端所安装有唱歌应用软件的歌曲列表中的所有的歌曲)。每一首歌曲的原唱音频的参考基音包括多个参考子基音，每一首歌曲的一个参考子基音对应于该首歌曲的一句原唱音频。每一首歌曲的参考基音都配置有唯一对应于歌曲的标签，并且同一首歌的多个参考子基音按照对应歌词的顺序存储在一个文件中，以便于进行统一的读取操作。本实施例中采用任意一种通用的基音提取方法来提取原唱音频中的参考基音。步骤s12中同样采用任意一种基音提取方法提取演唱收音装置接收到的演唱音频的演唱基音。
步骤s13中第一次从基音库中获取相应于所述演唱子基音的参考子基音(获取相应于歌曲的第一句的参考子基音)需要根据被演唱歌曲的标签信息从基音库中检索到相应于被演唱歌曲的参考基音。而由于包括了多个参考子基音的参考基音整个是存储为一个文件的，因此后续获取被演唱歌曲的其它参考子基音直接从确定的文件中顺序读取即可，省略了反复检索基音库造成的时间开销与cpu内存资源的浪费。
步骤s14中比较所述演唱子基音与相应于所述演唱子基音的参考子基音之间的吻合度以确定演唱者演唱每一句的演唱音频的演唱子评分。吻合度越高对演唱者所演唱的相应句的评分越高。
步骤s15中对确定的多个所述演唱子评分加权求和以确定所述演唱评分。所有的加权系数可以是相等的，这时一首歌曲的所有句子的演唱子评分之和就是所演唱歌曲的演唱评分。所有的加权系数也是可以根据需要进行设定为不同的大小，这样可以实现综合考虑不同的句子对整体演唱质量的影响程度的大小来调整不同句子所对应的加权系数的大小。因此，可以更加准确的为演唱者的演唱质量进行评分。
在一些实施例中还包括：以每一句的得分生成评分波形图，以客观的显示演唱者的演唱质量。并直观的展现演唱者本次演唱所选歌曲的优点以及缺点，便于演唱者更有针对性的进行练习，以进一步的提高自身的演唱质量。
在一些实施例中还包括：在同一坐标系(横坐标为时间轴，纵坐标为音高轴)中绘制原唱音频的参考基音的波形图和演唱音频的演唱基音的波形图以得到基音波形对比图。演唱者通过基音波形对比图可以一目了然的发现自身演唱每一个音与原唱音准之间的差距(或者高于原唱音准，或者低于原唱音准)，并根据观察的实际情况去加强练习每一个音，从而迅速高效地提升演唱质量。此外，由于本实施例中是实时的展现每一句歌曲的基音波形对比图的，所以演唱者可以实时了解自身的演唱情况。而由于一首歌曲中总是存在相同的唱句的，所以实时展现基音波形对比图有助于演唱者在同一首歌的演唱期间不断纠正自身演唱存在的问题。
在一些实施例中还包括：存储生成的评分波形图和基音波形对比图。可以将生成的评分波形图和基音波形对比图上传至云端进行存储或者存储于本地终端上(例如，对于用安装了唱歌软件的智能终端来说，可以直接将评分波形图和基音波形对比图存储在智能终端的存储器中，或者通过云账户上传至云服务器)。用户可以随时调取存储的评分波形图和基音波形对比图来进行参考学习。在ktv或者酒吧演唱时由于参与演唱的人很多，所以一般不会有机会去循环练习同一首歌并根据显示的各种波形图来纠正和学习(因为，一个人演唱完之后会有其他人接着演唱其它的歌曲)。因此，本实施例的方法就解决了上述问题。本实施例中的智能终端至少包括但并不限于智能手机、pc、平板电脑、智能电视、ktv客户端、车载电脑等。
在一些实施例中，在所述比较所述演唱子基音与相应于所述演唱子基音的参考子基音之间的吻合度以确定演唱者演唱每一句的演唱音频的演唱子评分之前还包括：确定当前演唱者所选择的演唱模式，所述演唱模式至少包括娱乐档和专业档。本实施例中将演唱模式至少分成了娱乐档和专业档，以供不同需求的演唱者选择。其中，娱乐档适合于非专业的用户来选择，娱乐档对演唱者的演唱质量的评分标准比较宽松，从而可以保证即使是非专业的用户也能够得到比较满意的演唱评分。专业档适合于比较专业的用户来选择，专业档对于演唱者的演唱质量的评分标砖比较严格，从而保证专业的演唱者对评分客观性与准确性的高要求。因此，通过设置不同的演唱模式满足了不同的人群的需求，并提升了用户体验。
在一些实施例中，吻合度包括音调吻合度和节奏吻合度；所述演唱子评分包括音调吻合度子评分和节奏吻合度子评分。本实施例中从音调吻合度和节奏吻合度两个方面来为演唱者进行客观准确的评分。所谓音调吻合度就是演唱者的演唱音频的演唱基音与相应的原唱歌曲的参考基音的音高的吻合度。所述节奏吻合度就是演唱者演唱每一句的开始与结束的时机与原唱中相应句的开始与结束的时机的吻合度。
音调吻合度通过比较演唱者的演唱基音与相应的原唱音频的参考基音进行比较来确定，被演唱歌曲的同一句歌曲的演唱基音和参考基音进行相应的对比。并且可以是实时地比较每一句歌曲的演唱基音和参考基音的中的每一个音调的高低或者是在演唱完一句完整的歌曲后来整个的比较演唱基音和参考基音。
节奏吻合度的获取方法可以为：预先标记被演唱歌曲的演唱音频中的每一句的开始时机和结束时机，以被演唱歌曲的开始时间为0时间参考点(例如，第一句在距离0时间参考点3秒时开始)。在开始演唱时即开始计时并记录下整个演唱过程中每一句的开始时机和结束时机，然后将记录的每一句的开始时机和结束时机与预先标记的原唱音频的每一句的开始时机和结束时机进行比较以确定演唱音频与原唱音频的节奏吻合度。
如图2所示，在一些实施例中，对确定的多个所述演唱子评分加权求和以确定所述演唱评分包括：
s21、确定对应于所述多个演唱子评分的多个加权系数，所述多个加权系数之和为1；
s22、根据确定的所述多个加权系数对所述多个演唱子评分进行加权求和以确定所述演唱评分。
本实施例中确定了对应于多个演唱子评分的经过归一化处理的多个加权系数，并根据确定的多个加权系数对多个演唱子评分进行加权求和确定了对演唱者的演唱评分。经归一化处理后的加权系数可以直观的显示各个加权系数所对应的演唱子评分对整个演唱评分质量的影响的大小。
如图3所示，在一些实施例中，确定对应于所述多个演唱子评分的多个加权系数包括：
s31、将所述被演唱歌曲的所有唱句分为多个热点唱句和多个非热点唱句，所述热点唱句至少为包括了高音、低音、转音和真假声切换之一的唱句，或者是比较长的句子等，这些都是比较考验演唱者演唱功底的唱句；
s32、为所述多个热点唱句配置第一加权系数，为所述多个非热点唱句配置第二加权系数，所述第一加权系数大于所述第二加权系数。
在本实施例中将整个被演唱歌曲划分为热点唱句和非热点唱句，并利用加权系数的配置来加大了热点唱句对演唱者演唱质量影响的权重，从而可以得到能够真实反映演唱者演唱功底的演唱评分。其中，第一加权系数还可以包括多个第一子加权系数，多个第一子加权系数可以相互相等，也可以互不相等。同理，第二加权系数还可以包括多个第二子加权系数，多个第二子加权系数可以相互相等，也可以互不相等。多个第一子加权系数都小于多个第二子加权系数，多个第一子加权系数和多个第二子加权系数之和为1。
在一些实施例中演唱评分方法还包括：录制演唱音频并存储。录制演唱音频包括录制整个演唱音频和单独录制演唱音频得分高的片段的音频和得分低的片段的音频。这样有针对性的录制演唱音频有助于演唱者回听自己的演唱，巩固自己的长项，弥补完善自己的短板。
需要说明的是，对于前述的各方法实施例，为了简单描述，故将其都表述为一系列的动作合并，但是本领域技术人员应该知悉，本发明并不受所描述的动作顺序的限制，因为依据本发明，某些步骤可以采用其他顺序或者同时进行。其次，本领域技术人员也应该知悉，说明书中所描述的实施例均属于优选实施例，所涉及的动作和模块并不一定是本发明所必须的。
在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。
如图4所示，本发明实施例还提供一种演唱评分系统400，其包括：
参考基音库建立模块410，用于预先建立存储有提取自原唱音频的参考基音的参考基音库，所述参考基音包括多个对应于所述原唱音频的每一句的参考子基音；
演唱子基音提取模块420，用于实时提取演唱者演唱每一句的演唱音频的演唱子基音；
参考子基音获取模块430，用于从基音库中获取相应于所述演唱子基音的参考子基音；
演唱子评分确定模块440，用于比较所述演唱子基音与相应于所述演唱子基音的参考子基音之间的吻合度以确定演唱者演唱每一句的演唱音频的演唱子评分；
演唱评分确定模块450，用于对确定的多个所述演唱子评分加权求和以确定所述演唱评分。
在一些实施例中，还包括评分波形图生成模块，用于以每一句的得分生成评分波形图，以客观的显示演唱者的演唱质量。并直观的展现演唱者本次演唱所选歌曲的优点以及缺点，便于演唱者更有针对性的进行练习，以进一步的提高自身的演唱质量。
在一些实施例中，还包括基音波形对比图生成模块，用于在同一坐标系(横坐标为时间轴，纵坐标为音高轴)中绘制演唱者所选歌曲的原唱音频的参考基音的波形图和演唱者的演唱音频的演唱基音的波形图以得到基音波形对比图。演唱者通过基音波形对比图可以一目了然的发现自身演唱每一个音与原唱音准之间的差距(或者高于原唱音准，或者低于原唱音准)，并根据观察的实际情况去加强练习每一个音，从而迅速高效地提升演唱质量。
在一些实施例中还包括：存储模块，用于存储生成的评分波形图和基音波形对比图。可以将生成的评分波形图和基音波形对比图上传至云端进行存储或者存储于本地终端上(例如，对于用安装了唱歌软件的智能终端来说，可以直接将评分波形图和基音波形对比图存储在智能终端的存储器中，或者通过云账户上传至云服务器)。用户可以随时调取存储的评分波形图和基音波形对比图来进行参考学习。在ktv或者酒吧演唱时由于参与演唱的人很多，所以一般不会有机会去循环练习同一首歌并根据显示的各种波形图来纠正和学习(因为，一个人演唱完之后会有其他人接着演唱其它的歌曲)。因此，本实施例的系统就解决了上述问题。
本发明一些实施例的演唱评分系统还包括：
演唱模式确定模块，用于在所述比较所述演唱子基音与相应于所述演唱子基音的参考子基音之间的吻合度以确定演唱者演唱每一句的演唱音频的演唱子评分之前确定当前演唱者所选择的演唱模式，所述演唱模式至少包括娱乐档和专业档。
在一些实施例中，吻合度包括音调吻合度和节奏吻合度；所述演唱子评分包括音调吻合度子评分和节奏吻合度子评分。
如图5所示，在一些实施例中，演唱评分确定模块450包括：
加权系数确定单元451，用于确定对应于所述多个演唱子评分的多个加权系数，所述多个加权系数之和为1；
加权求和单元452，用于根据确定的所述多个加权系数对所述多个演唱子评分进行加权求和以确定所述演唱评分。
如图6所示，在一些实施例中，加权系数确定单元451包括：
唱句分类组件4511，用于将所述被演唱歌曲的所有唱句分为多个热点唱句和多个非热点唱句，所述热点唱句至少为包括了高音、低音、转音和真假声切换之一唱句，或者是比较长的句子等，这些都是比较考验演唱者演唱功底的唱句；
加权系数配置组件4512，用于为所述多个热点唱句配置第一加权系数，为所述多个非热点唱句配置第二加权系数，所述第一加权系数大于所述第二加权系数。
在一些实施例中演唱评分系统还包括：音频录制模块，用于录制演唱音频并存储。录制演唱音频包括录制整个演唱音频和单独录制演唱音频得分高的片段的音频和得分低的片段的音频。这样有针对性的录制演唱音频有助于演唱者回听自己的演唱，巩固自己的长项，弥补完善自己的短板。
本发明实施例中可以通过硬件处理器(hardwareprocessor)来实现相关功能模块。
图7为本申请实施例提供的又一种演唱评分装置700的结构示意图，本申请具体实施例并不对演唱评分装置700的具体实现做限定。如图7所示，该演唱评分700可以包括：
处理器(processor)710、通信接口(communicationsinterface)720、存储器(memory)730、以及通信总线740。其中：
处理器710、通信接口720、以及存储器730通过通信总线740完成相互间的通信。
通信接口720，用于与比如客户端等的网元通信。
处理器710，用于执行程序732，具体可以执行上述方法实施例中的相关步骤。
具体地，程序732可以包括程序代码，所述程序代码包括计算机操作指令。
处理器710可能是一个中央处理器cpu，或者是特定集成电路asic(applicationspecificintegratedcircuit)，或者是被配置成实施本申请实施例的一个或多个集成电路。
本发明的演唱评分装置，包括：
存储器，用于存储操作指令；
处理器，用于执行所述存储器存储的操作指令，以使所述直播装置执行：
预先建立存储有提取自原唱音频的参考基音的参考基音库，所述参考基音包括多个对应于所述原唱音频的每一句的参考子基音；
实时提取演唱者演唱每一句的演唱音频的演唱子基音；
从基音库中获取相应于所述演唱子基音的参考子基音；
比较所述演唱子基音与相应于所述演唱子基音的参考子基音之间的吻合度以确定演唱者演唱每一句的演唱音频的演唱子评分；
对确定的多个所述演唱子评分加权求和以确定所述演唱评分。
又一方面，本发明还提供一种演唱评分装置，其布设有本发明所提出的演唱评分系统。
上述任一实施例的演唱评分装置例如可以配置成能够执行应用于ktv、餐厅、酒店、的任意一种或者多种环境中的演唱评分方法，具体细节再次不再赘述。
以上所描述的方法实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性的劳动的情况下，即可以理解并实施。
通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到各实施方式可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件。基于这样的理解，上述技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中，如rom/ram、磁碟、光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。
本领域内的技术人员应明白，本发明的实施方式可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本发明可采用完全硬件实施方式、完全软件实施方式、或结合软件和硬件方面的实施方式的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器和光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
本发明是参照根据本发明实施方式的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。