使用者端

圖 3-8 使用者端程式介面

I

II III

IV V

VI

VII

我們用 Borland C++ Builder 撰寫一個程式，提供使用者端做音樂檢索，其介 面如圖 3-8 所示。在圖 3-8 中有標示羅馬數字的說明如下：

I. 連線前需輸入比對端的 IP 位址。

II. 可讓使用者選擇要容許幾個錯誤，目前此系統允許 0~10 個錯誤可供選 擇。

III. 輸入想要搜尋的音樂內容，目前最多能輸入 32 個搜尋音符，輸入完後 點擊下面的試聽按鈕可供試聽。

IV. 輸入音樂檢索內容的格式說明，這裡是用簡譜的形式輸入。

V. 可開啟 MIDI 檔來讀入要檢索的音樂片段。

VI. 使用者除了可用簡譜輸入之外，也能利用程式上面的鋼琴介面來彈奏音 樂片段。

VII. 接收比對完的結果之後將 match 的歌曲列出，依照錯誤數目由小到大排 列，在列出的歌曲上方點擊左鍵兩下即可撥放試聽歌曲。

在前一節中有提到，使用者端會利用公式(2.2)將查詢樣本 P 轉換為位元向量

|

| ..., 1, ,k = Σ

S_k ，同樣為了符合「音調無關」，我們必需將Σ 重新定義成兩兩字元 的差值，只是因為Σ 的變動我們需將資料庫的建置，以及位元向量S 稍作修改。_k 這裡我們簡單以實例說明，假設P=deac、T =aadeacb則Σ =

{

}

bound，即Σ =

{

}

Symbol s_k s₁ = -4 s2 = -3 s₃ = -2 s₄ = -1 s₅ = 0 s₆ = 1 s₇ = 2 s8 = 3 s9 = 4

Bit Vector S_k S₁[i] S₂[i] S₃[i] S₄[i] S₅[i] S₆[i] S₇[i] S₈[i] S₉[i]

1 0 0 0 1 0 0 0 0 0

2 0 0 0 0 0 0 0 0 1 i

3 0 0 1 0 0 0 0 0 0

圖 3-9 為了符合「音調無關」而改變的位元向量S _k

最後我們再將資料庫也改成前面字元減去後面字元的差值，建立新的資料庫，即 T = 0 -3 -1 4 -2 1

若以完全比對為例，我們可以簡單判斷在T 中-1 4 -2 的地方是有 match 的，所 以用 difference 就可以解決音調不同但所搜尋的旋律卻相同的問題。

延續上面的例子，接著說明如何將查詢片段的長度與位元向量S 一併傳送至_k 比對端。在圖 3-9 的位元向量S 產生之後，由上而下從_k 2 、⁰ 2 、……、¹ 2^|P|−1將位 元向量S 的值記錄起來如圖 3-10。 _k

Symbol s_k s₁ = -4 s₂ = -3 s₃ = -2 s₄ = -1 s₅ = 0 s₆ = 1 s₇ = 2 s₈ = 3 s₉ = 4

Bit Vector S_k S₁[i] S₂[i] S₃[i] S₄[i] S₅[i] S₆[i] S₇[i] S₈[i] S₉[i]

1 0 0 0 1 0 0 0 0 0

2 0 0 0 0 0 0 0 0 1 i

3 0 0 1 0 0 0 0 0 0

0 0 4 1 0 0 0 0 2

圖 3-10 記錄位元向量S 的值 _k

然後將圖 3-10 產生的數值(也就是一維陣列)前面加上查詢片段的長度之後以圖

3-11 的一維陣列傳送至 Server 端。

3 0 0 4 1 0 0 0 0 2 圖 3-11 查詢片段長度與位元向量S 合併後的一維陣列 _k

由於 MIDI 格式將音符的表示以一個 byte 儲存，也就是總共有 128(0~127)個 音，如圖 3-12，而根據實驗多首歌的結果，發現在我們的系統中，所有歌曲用到 的音符不會低於 48(如圖 3-12，第四音階的 Do)，最高不會超過 95(如圖 3-12，第 七音階的 Si)，因此在我們的系統中，Σ 就是 ASCII code 48~95 的字元，其兩兩字 元相減後得到最大與最小的值，即Σ = {‘-47’、‘-46’、‘-45’、……、‘45’、‘46’、‘47’}。

位元向量S _k 查詢片段的長度

音階

圖 3-14 查詢片段長度與位元向量S 合併後的一維陣列 _k m S1 S2 S3 …… S93 S94 S95

查詢片段的長度 位元向量S _k