CN111341290A - 确定音频的波形的方法、装置、设备及存储介质 - Google Patents

确定音频的波形的方法、装置、设备及存储介质 Download PDF

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CN111341290A CN202010130102.0A CN202010130102A CN111341290A CN 111341290 A CN111341290 A CN 111341290A CN 202010130102 A CN202010130102 A CN 202010130102A CN 111341290 A CN111341290 A CN 111341290A
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Abstract

本申请公开了一种确定音频的波形的方法、装置、设备及存储介质，属于音频处理技术领域。所述方法包括：将音频数据库包括的N个音频中的每个音频的音频波形分成M段，得到K个第一波形片段，每个第一波形片段包括多个波形数据，K为N与M的乘积，M、N均为正整数；对K个第一波形片段进行聚类，得到S种类别的第一波形片段，每种类别的第一波形片段具有相同规律，S为正整数；基于S种类别的第一波形片段，确定S种类别的目标波形数据。如此，属于同种类别的第一波形片段，可以用确定的对应类别的目标波形数据进行波形显示，由于S种类别的波形数据是分别根据属于对应类别的第一波形片段确定的，因此确定的波形更真实。

Description

确定音频的波形的方法、装置、设备及存储介质
技术领域
本申请涉及音频处理技术领域，特别涉及一种确定音频的波形的方法、装置、设备及存储介质。
背景技术
当通过音乐软件听音乐时，音乐软件可以提供显示音频的波形的功能。通常情况下，在音乐软件播放音频的过程中，为音乐软件提供后台服务的服务器可以从存储的波形数据中随机获取波形数据，将获取的波形数据发送给终端，由终端根据该波形数据，通过音乐软件显示波形，将显示的波形确定为当前播放的音频的波形。但这样显示的波形与当前播放的音频没有任何关系，缺乏真实性。
发明内容
本申请提供了一种确定音频的波形的方法、装置、设备及存储介质，可以解决相关技术的波形显示不真实的问题。所述技术方案如下：
一方面，提供了一种确定音频的波形的方法，所述方法应用于服务器中，所述服务器包括音频数据库，所述音频数据库包括N个音频，包括：
将所述N个音频中的每个音频的音频波形分成M段，得到K个第一波形片段，每个第一波形片段包括多个波形数据，所述K为所述N与所述M的乘积，所述M、所述N均为正整数；
对所述K个第一波形片段进行聚类，得到S种类别的第一波形片段，每种类别的第一波形片段具有相同规律，所述S为正整数；
基于所述S种类别的第一波形片段，确定所述S种类别的目标波形数据。
在本申请一种可能的实现方式中，所述分别将音频数据库内的N个音频的音频波形分成M段，得到K个第一波形片段，包括：
对于所述N个音频中的每个音频，分别对每个音频的音频波形进行重采样，得到N个音频的重采样后的音频波形；
分别将每个音频的重采样后的音频波形分成M段，得到K个第一波形片段，且每个第一波形片段包括的波形数据的个数相同。
在本申请一种可能的实现方式中，所述分别将音频数据库内的N个音频的音频波形分成M段，得到K个第一波形片段，包括：
分别将所述N个音频中每个音频的音频波形分成M段，得到K个第二波形片段；
分别对所述K个第二波形片段中的每个第二波形片段进行重采样，得到K个第一波形片段，且每个第一波形片段包括的波形数据的个数相同。
在本申请一种可能的实现方式中，所述基于所述S种类别的第一波形片段，确定所述S种类别的目标波形数据，包括：
对于所述S种类别中的任一类别，当属于所述任一类别的第一波形片段的数量为多个时，获取属于所述任一类别的每个第一波形片段的波形数据序列；
将属于所述任一类别的多个第一波形片段的波形数据序列中的波形数据进行求和后取平均值，得到所述任一类别的目标波形数据，所述目标波形数据是由经过求和后取平均值运算得到的数据组成。
在本申请一种可能的实现方式中，所述基于所述S种类别的第一波形片段，确定所述S种类别的目标波形数据，包括：
对于所述S种类别中的任一类别，当属于所述任一类别的第一波形片段的数量为多个时，确定属于所述任一类别的每个第一波形片段与其他属于所述任一类别的第一波形片段的平均相似度；
将平均相似度最大的第一波形片段的波形数据确定为所述任一类别的目标波形数据。
在本申请一种可能的实现方式中，所述基于所述S种类别的第一波形片段，确定所述S种类别的目标波形数据之后，还包括：
获取每个音频的音频标识和所述音频的M个第一波形片段的片段标识；
将所述音频标识、所述音频的M个第一波形片段的片段标识、以及所述音频的M个第一波形片段的类别信息的第一对应关系进行存储。
在本申请一种可能的实现方式中，所述方法还包括：
将所述S种类别的类别信息以及每种类别的目标波形数据发送至终端进行对应存储。
在本申请一种可能的实现方式中，所述方法还包括：
接收目标音频的目标音频标识，所述目标音频为待显示音频波形的音频；
根据所述第一对应关系，确定所述目标音频标识对应的M个第一波形片段的类别信息；
将所述目标音频标识对应的M个第一波形片段的类别信息发送至终端，所述目标音频标识对应的M个第一波形片段的类别信息用于所述终端获取所述目标音频的M个目标波形数据。
在本申请一种可能的实现方式中，所述方法还包括：
将所述S种类别中的每种类别的类别信息与目标波形数据的第二对应关系进行存储。
在本申请一种可能的实现方式中，所述方法还包括：
接收目标音频的目标音频标识，所述目标音频为待显示音频波形的音频；
根据所述第一对应关系，确定所述目标音频标识对应的M个第一波形片段的类别信息，得到所述目标音频的M个类别信息；
根据所述第二对应关系，确定所述M个类别信息中的每个类别信息对应的目标波形数据；
将所确定的M个目标波形数据发送至终端进行显示。
另一方面，提供了一种确定音频的波形的装置，所述装置应用于服务器中，所述服务器包括音频数据库，所述音频数据库包括N个音频，所述装置包括：
分段模块，用于将所述N个音频中的每个音频的音频波形分成M段，得到K个第一波形片段，每个第一波形片段包括多个波形数据，所述K为所述N与所述M的乘积，所述M、所述N均为正整数；
聚类模块，用于对所述K个第一波形片段进行聚类，得到S种类别的第一波形片段，每种类别的第一波形片段具有相同规律，所述S为正整数；
确定模块，用于基于所述S种类别的第一波形片段，确定所述S种类别的目标波形数据。
在本申请一种可能的实现方式中，所述分段模块用于：
对于所述N个音频中的每个音频，分别对每个音频的音频波形进行重采样，得到N个音频的重采样后的音频波形；
分别将每个音频的重采样后的音频波形分成M段，得到K个第一波形片段，且每个第一波形片段包括的波形数据的个数相同。
在本申请一种可能的实现方式中，所述分段模块用于：
分别将所述N个音频中每个音频的音频波形分成M段，得到K个第二波形片段；
分别对所述K个第二波形片段中的每个第二波形片段进行重采样，得到K个第一波形片段，且每个第一波形片段包括的波形数据的个数相同。
在本申请一种可能的实现方式中，所述确定模块用于：
对于所述S种类别中的任一类别，当属于所述任一类别的第一波形片段的数量为多个时，获取属于所述任一类别的每个第一波形片段的波形数据序列；
将属于所述任一类别的多个第一波形片段的波形数据序列中的波形数据进行求和后取平均值，得到所述任一类别的目标波形数据，所述目标波形数据是由经过求和后取平均值运算得到的数据组成。
在本申请一种可能的实现方式中，所述确定模块用于：
对于所述S种类别中的任一类别，当属于所述任一类别的第一波形片段的数量为多个时，确定属于所述任一类别的每个第一波形片段与其他属于所述任一类别的第一波形片段的平均相似度；
将平均相似度最大的第一波形片段的波形数据确定为所述任一类别的目标波形数据。
在本申请一种可能的实现方式中，所述确定模块还用于：
获取每个音频的音频标识和所述音频的M个第一波形片段的片段标识；
将所述音频标识、所述音频的M个第一波形片段的片段标识、以及所述音频的M个第一波形片段的类别信息的第一对应关系进行存储。
在本申请一种可能的实现方式中，所述确定模块还用于：
将所述S种类别的类别信息以及每种类别的目标波形数据发送至终端进行对应存储。
在本申请一种可能的实现方式中，所述确定模块还用于：
接收目标音频的目标音频标识，所述目标音频为待显示音频波形的音频；
根据所述第一对应关系，确定所述目标音频标识对应的M个第一波形片段的类别信息；
将所述目标音频标识对应的M个第一波形片段的类别信息发送至终端，所述目标音频标识对应的M个第一波形片段的类别信息用于所述终端获取所述目标音频的M个目标波形数据。
在本申请一种可能的实现方式中，所述确定模块还用于：
将所述S种类别中的每种类别的类别信息与目标波形数据的第二对应关系进行存储。
在本申请一种可能的实现方式中，所述确定模块还用于：
接收目标音频的目标音频标识，所述目标音频为待显示音频波形的音频；
根据所述第一对应关系，确定所述目标音频标识对应的M个第一波形片段的类别信息，得到所述目标音频的M个类别信息；
根据所述第二对应关系，确定所述M个类别信息中的每个类别信息对应的目标波形数据；
将所确定的M个目标波形数据发送至终端进行显示。
另一方面，提供了一种设备，所述设备包括存储器和处理器，所述存储器用于存放计算机程序，所述处理器用于执行所述存储器上所存放的计算机程序，以实现上述所述的确定音频的波形的方法的步骤。
另一方面，提供了一种计算机可读存储介质，所述存储介质内存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述所述的确定音频的波形的方法的步骤。
另一方面，提供了一种包含指令的计算机程序产品，当其在计算机上运行时，使得计算机执行上述所述的确定音频的波形的方法的步骤。
本申请提供的技术方案至少可以带来以下有益效果：
音频数据库中包括N个音频，可以将N个音频中的每个音频的音频波形分成M段，得到K个第一波形片段，即M乘N个第一波形片段，每个第一波形片段包括多个波形数据。然后对K个第一波形片段进行聚类，得到S种类别的第一波形片段，每种类别的第一波形片段具有相同规律。如此，可以得到N个音频中每个音频的M个第一波形片段分别所属的类别，然后基于S种类别的第一波形片段，可以确定S种类别的目标波形数据。如此，对于属于同种类别的第一波形片段，可以用确定的对应类别的目标波形数据进行波形显示，由于S种类别的波形数据是分别根据属于对应类别的第一波形片段确定的，因此，对于音频数据库中的任一音频，根据其对应的M个第一波形片段的类别所确定的波形是较真实的，能够比较准确地描述该任一音频。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，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是根据一示例性实施例示出的一种实施环境的示意图；
图2是根据一示例性实施例示出的一种确定音频的波形的方法的流程图；
图3是根据一示例性实施例示出的一种音频的波形的示意图；
图4是根据一示例性实施例示出的一种确定音频的波形的装置的结构示意图；
图5是根据一示例性实施例示出的一种设备的结构示意图。
具体实施方式
为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本申请实施方式作进一步地详细描述。
在对本申请实施例提供的确定音频的波形的方法进行详细的解释说明之前，先对本申请实施例提供的实施环境进行介绍。
请参考图1，图1是根据一示例性实施例示出的一种实施环境的示意图。该实施环境包括终端101和服务器102，终端101可以与服务器102进行通信连接。该通信连接可以为有线或者无线连接，本申请对此不做限定。
其中，终端101安装有音乐软件，用户可以通过该音乐软件听音乐。该终端101还可以播放音频，且能够通过屏幕显示音频的波形。作为一种示例，该终端101可以是任何一种可与用户通过键盘、触摸板、触摸屏、遥控器、语音交互或手写设备等一种或多种方式进行人机交互的电子产品，例如PC(Personal Computer，个人计算机)、手机、智能手机、PDA(Personal Digital Assistant，个人数字助手)、可穿戴设备、掌上电脑PPC(Pocket PC)、平板电脑、智能车机、智能电视等。
其中，服务器102用于为上述终端101安装的音乐软件提供后台服务，且服务器102包括音频数据库，该音频数据库包括N个音频。作为一种示例，该服务器102可以是一台服务器，也可以是由多台服务器组成的服务器集群，或者是一个云计算服务中心，本申请实施例对此不作限定。
本领域技术人员应能理解上述终端101和服务器102仅为举例，其他现有的或今后可能出现的终端或服务器如可适用于本申请，也应包含在本申请保护范围以内，并在此以引用方式包含于此。
在介绍完本申请实施例涉及的实施环境后，接下来将结合附图对本申请实施例提供的确定音频的波形的方法进行详细的解释说明。
图2是根据一示例性实施例示出的一种确定音频的波形的方法的流程图，该方法应用于图1所示的实施环境中，主要由服务器作为执行主体来实现。请参考图2，该方法可以包括如下步骤。
步骤201：将N个音频中的每个音频的音频波形分成M段，得到K个第一波形片段，每个第一波形片段包括多个波形数据，K为N与M的乘积，M、N均为正整数。
需要说明的是，M和N可以由用户根据实际需求进行设置，也可以由服务器默认设置，本申请实施例对此不做限定。
其中，音频波形可以为对音频的原始波形进行采样后得到的波形，其采样频率通常为44.1KHZ。示例性地，如果音频的音频时长为4分钟，该音频的音频波形的采样点的个数大概为44100×60×4＝10584000。
其中，第一波形片段包括的多个波形数据可以表示成序列的形式，即第一波形片段的波形数据序列包括多个波形数据，波形数据的个数与第一波形片段的采样点的个数相同，具体地，一个采样点对应一个波形数据。示例性地，音频的第一波形片段包括的多个波形数据可以表示为[n1,n1,n3,......nz]，z为第一波形片段的采样点的个数。
由此可见，音频波形的采样点的个数是非常多的，对音频波形进行处理是比较复杂的，为了能够更好地对N个音频波形进行处理，可以将每个音频波形分别进行分段，得到每个音频的M个第一波形片段。
作为一种示例，将N个音频中的每个音频的音频波形分成M段，得到K个第一波形片段可以包括如下两种可能的实现方式：
第一种实现方式：对于N个音频中的每个音频，分别对每个音频的音频波形进行重采样，得到N个音频的重采样后的音频波形。分别将每个音频的重采样后的音频波形分成M段，得到K个第一波形片段，且每个第一波形片段包括的波形数据的个数相同。
在实施中，由于音频波形的采样点的个数通常非常多，但屏幕可以显示的波形的采样点的个数有限，譬如可以为W个，该W为正整数，例如，W可以为1024。因此，实际在屏幕上显示波形时，若屏幕的分辨率较低，是无法完全显示音频的音频波形的，即便能够显示，显示的音频波形也可能会出现问题，导致显示的音频波形的真实性较差。因此，可以对音频波形进行重采样，使得采样点的个数符合屏幕可以显示的波形的采样点的个数，进而使得音频波形的显示达到较好的显示效果。在本实现方式中，可以对N个音频中的每个音频的音频波形进行重采样，再对每个音频重采样得到的音频波形进行分段，得到每个音频的M个第一波形片段，进而得到K个第一波形片段。
需要说明的是，W可以由用户根据实际需要设置，也可以由终端或服务器进行设置，本申请实施例对此不做限定。
在一些实施例中，重采样是从一种数字信号采样得到另一种数字信号，可以用专门的硬件实现，也可以用软件实现。重采样分为上采样和下采样，下采样时需要对信号进行抽取，上采样时需要对信号进行插值。减少采样频率以去掉过多波形数据的过程称为信号的“抽取”，增加采样频率以增加波形数据的过程称为信号的“插值”。也就是说，若音频波形的采样点的个数过多，可以采用抽取的方式减少采样点的个数，即减少波形数据的个数；若音频波形的采样点的个数过少，可以采用插值的方式增加采样点的个数，即增加波形数据的个数。
作为一种示例，对于N个音频中的任一音频，可以根据该任一音频的音频波形的采样点的个数，对该任一音频的音频波形进行重采样，得到该任一音频的重采样后的音频波形。
在一种可能的实现方式中，若任一音频的音频波形的采样点的个数为X，且X大于W，可以按照整数倍X÷W，对该音频波形每隔X÷W个采样点提取一个采样点的值，即每隔X÷W个采样点确定一个波形数据，进而确定多个波形数据，根据得到的多个波形数据可以确定该任一音频的重采样后的音频波形，且该重采样后的音频波形的采样点的个数为W。
在另一种可能的实现方式中，若该任一音频的音频波形的采样点的个数为Y，且Y小于W，可以为该音频波形增加采样点，即可以在原采样点之间内插采样点，从而得到多个新的采样点，以及多个新的采样点的值，即得到多个新的波形数据，根据得到的多个波形数据可以确定该任一音频的重采样后的音频波形，且该重采样后的波形的采样点的个数为W。
需要说明的是，对N个音频中的每个音频的音频波形都进行上述操作，可以得到N个音频的重采样后的音频波形。
在实施中，得到任一音频的重采样后的音频波形之后，可以对重采样后的音频波形进行分段，得到任一音频的M个第一波形片段，且每个第一波形片段包括的波形数据的个数相同。也就是说，可以将任一音频的重采样后的音频波形均分成M个第一波形片段，每个第一波形片段的采样点的个数相同。
作为一种示例，可以按照整数M，将重采样后的音频波形平分成M个第一波形片段。由于每个音频的重采样后的音频波形的采样点的个数相同，因此，得到的M个第一波形片段的采样点的个数也相同。
示例性地，假设重采样后的音频波形对应的音频的音频时长为4分钟，M为8，W为1024，可以将重采样后的音频波形分为8个30秒的第一波形片段，且每个第一波形片段的采样点的个数为1024÷8＝128。
需要说明的是，对N个音频中的每个音频的重采样后的音频波形都进行上述操作，可以得到K个第一波形片段。
第二种实现方式：分别将N个音频中每个音频的音频波形分成M段，得到K个第二波形片段。分别对K个第二波形片段中的每个第二波形片段进行重采样，得到K个第一波形片段，且每个第一波形片段包括的波形数据的个数相同。
也就是说，可以对N个音频中的每个音频的音频波形进行分段，再对分段得到的K个第二波形片段中的每个第二波形片段进行重采样，得到K个第一波形片段。
作为一种示例，对于N个音频中的任一音频，可以将任一音频的音频波形分为M个第二波形片段。示例性地，可以按照音频时长进行划分，将音频波形划分为等时长的M个第二波形片段。
作为一种示例，对于N个音频中的任一音频，得到任一音频的M个第二波形片段后，可以对每个第二波形片段进行重采样，得到该任一音频的采样点的个数相同的M个第一波形片段。
需要说明的是，对N个音频中的每个音频的音频波形都进行上述操作，可以得到K个第一波形片段。
需要说明的是，对第二波形片段进行重采样的具体过程与上一种实现方式中对音频波形进行重采样的过程相同，具体实现可以参见第一种实现方式的相关描述，本申请实施例在此不再赘述。
进一步地，在上述实现过程中，为了便于后续计算，可以对每个采样点的值进行归一化处理，使得每个采样点的值的取值范围为[-1，+1]。
步骤202：对K个第一波形片段进行聚类，得到S种类别的第一波形片段，每种类别的第一波形片段具有相同规律，S为正整数。
在实施中，可以采用K-means算法对K个第一波形片段进行聚类，将K个第一波形片段聚类到S种类别中，得到S种类别的第一波形片段，属于同种类别的第一波形片段相互之间的相似度较高，即每种类别的第一波形片段具有相同规律指的是属于同种类别的第一波形片段的波形变化规律相似，例如，波形上升和下降的趋势较一致。
其中，S为正整数，且S可以由用户根据实际需要进行设置，也可以由服务器默认设置，本申请实施例对此不做限定。
在一些实施例中，可以先随机选取S个第一波形片段作为质心，然后计算其它的每个第一波形片段分别与该S个质心之间的相似度，对于任一其它的第一波形片段来说，可以选择与其相似度最高的质心所在的类别为该任一其它的第一波形片段的类别。然后，重新计算每种类别的第一波形片段的波形数据的平均值，将该平均值作为每种类别的新的质心，再次计算每个第一波形片段与新的质心之间的相似度，进而调整每个第一波形片段所属的类别，直到达到最大迭代次数或调整的幅度小于幅度阈值，算法停止，将此时确定的S种类别确定为K个第一波形片段聚类得到的S种类别。
其中，幅度阈值可以由用户根据实际需要进行设置，也可以由服务器默认设置，本申请实施例对此不做限定。
需要说明的是，上述仅是以K-means算法为例对本步骤的具体实现进行说明，在实施中，还可以通过其它算法实现对K个第一波形片段的聚类。例如，均值漂移聚类法、DBSCAN(基于密度的聚类方法，Density-Based Spatial Clustering of Application withNoise)、凝聚层次聚类、Graph Community Detection(图团体检测)等。
步骤203：基于S种类别的第一波形片段，确定S种类别的目标波形数据。
在实施中，将K个第一波形数据划分为S种类别之后，需要确定每种类别对应的目标波形数据。本步骤可以包括如下两种实现方式：
第一种实现方式：对于S种类别中的任一类别，当属于任一类别的第一波形片段的数量为多个时，获取属于任一类别的每个第一波形片段的波形数据序列。将属于任一类别的多个第一波形片段的波形数据序列中的波形数据进行求和后取平均值，得到任一类别的目标波形数据，该目标波形数据是由经过求和后取平均值运算得到的数据组成。
也就是说，可以通过对任一类别的多个第一波形片段的波形数据求和取平均值，得到多个数据，该多个数据可以组成该任一类别的目标波形数据。
在实施中，当属于任一类别的第一波形片段的数量为一个时，可以将该第一波形片段包括的波形数据确定为该任一类别的目标波形数据。当属于任一类别的第一波形片段的数量为多个时，需要对多个第一波形片段的波形数据进行处理，确定该任一类别的目标波形数据。
作为一种示例，单个第一波形片段包括多个波形数据，且该多个波形数据可以通过波形数据序列来表示。首先可以获取属于任一类别的每个第一波形片段的波形数据序列，由于波形数据序列中的波形数据是有一定顺序的，因此，可以对多个第一波形片段的波形数据序列中相同位置的波形数据进行求和取平均值，可以得到目标波形数据。
示例性地，假设属于类别A的第一波形片段的数量为2个，分别为A1和A2，每个第一波形片段的波形数据的个数为3个，假设A1的波形数据序列表示为[c11,c12,c13]，A2的波形数据序列表示为[c21,c22,c23]，然后将相同位置的波形数据相加取平均，可以得到第一个位置对应的波形数据为(c11+c21)÷2，第二个位置对应的波形数据为，(c12+c22)÷2，第三个位置对应的波形数据为，(c13+c23)÷2，进而可以确定类别A的目标波形数据为[(c11+c21)÷2，(c12+c22)÷2，(c13+c23)÷2]。
第二种实现方式：对于S种类别中的任一类别，当属于任一类别的第一波形片段的数量为多个时，确定属于任一类别的每个第一波形片段与其他属于该任一类别的第一波形片段的平均相似度。将平均相似度最大的第一波形片段的波形数据确定为任一类别的目标波形数据。
在实施中，当属于任一类别的第一波形片段的数量为一个时，可以将该第一波形片段包括的波形数据确定为该任一类别的目标波形数据。当属于任一类别的第一波形片段的数量为多个时，可以确定属于该任一类别的多个第一波形片段中与其他属于该任一类别的第一波形片段最相似的第一波形片段，将确定的该第一波形片段的波形数据确定为该任一类别的目标波形数据。
作为一种示例，确定属于任一类别的任一第一波形片段的平均相似度的具体实现可以包括：对于属于任一类别的任一第一波形片段，可以确定该任一第一波形片段与属于该任一类别的其他各个第一波形片段之间的相似度，将这些相似度求和后取平均，可以得到该任一第一波形片段的平均相似度。
继续上述举例，假设属于类别A的第一波形片段的数量为5个，分别为A1、A2、A3、A4和A5，每个第一波形片段的波形数据的个数为3个，假设A1的波形数据为[c11,c12,c13]，A2的波形数据为[c21,c22,c23]，A3的波形数据为[c31,c32,c33]，A4的波形数据为[c41,c42,c43]，A5的波形数据为[c51,c52,c53]，可以计算A1与其他4个第一波形片段的平均相似度S1，计算A2与其他4个第一波形片段的平均相似度S2，计算A3与其他4个第一波形片段的平均相似度S3，计算A4与其他4个第一波形片段的平均相似度S4，以及计算A5与其他4个第一波形片段的平均相似度S5，假设S3最大，因此，可以将第一波形片段A3的波形数据确定为类别A的目标波形数据，即可以确定类别A的目标波形数据为[c31,c32,c33]。
需要说明的是，对S种类别的每种类别都进行上述计算，可以确定S种类别的目标波形数据。
进一步地，确定S种类别的目标波形数据之后，还包括：获取每个音频的音频标识和音频的M个第一波形片段的片段标识。将音频标识、音频的M个第一波形片段的片段标识、以及音频的M个第一波形片段的类别信息的第一对应关系进行存储。
在实施中，在服务器中存储音频时，可以设置每个音频的音频标识，将音频的音频波形进行分段，得到M个第一波形片段后，可以确定M个第一波形片段的先后顺序，并且可以按照该顺序设置每个第一波形片段的片段标识。如此，可以直接基于片段标识确定M个第一波形片段的顺序。然后对K个第一波形片段进行聚类后，可以确定每个第一波形片段的类别信息。在服务器中，为了便于管理和查询，可以将该音频的音频标识、音频的M个第一波形片段的片段标识、以及音频的M个第一波形片段的类别信息的第一对应关系进行存储。
示例性地，音频的音频标识可以为音频的名称。例如，音频标识可以为“我和我的祖国”。第一波形片段的片段标识可以为数字、字母等。例如，片段标识可以为A,B,C等。音频的M个第一波形片段的类别信息可以为符号、数字、字母等。例如，第一波形片段的类别信息可以为30，表示该第一波形片段属于30这一类别。
进一步地，服务器可以将S种类别的类别信息以及每种类别的目标波形数据发送至终端进行对应存储。也就是说，确定每种类别的目标波形数据后，可以将每种类别的目标波形数据以及每种类别的类别信息发送至终端，由终端进行对应存储。
作为一种示例，将目标波形数据发送给终端时，可以直接将float型的目标波形数据发送给终端进行存储。或者，可以将该float型的目标波形数据转换为char型，再发送至终端进行存储，可以节省终端的存储空间。
在一种可能的实现方式中，服务器可以接收目标音频的目标音频标识，该目标音频为待显示音频波形的音频。根据第一对应关系，确定目标音频标识对应的M个第一波形片段的片段标识。将目标音频标识对应的M个第一波形片段的片段标识发送至终端，该目标音频标识对应的M个第一波形片段的片段标识用于终端获取目标音频的M个目标波形数据。
也就是说，服务器可以直接根据目标音频标识和第一对应关系，确定目标音频对应的M个第一波形片段的类别信息，然后直接将M个类别信息发送给终端，终端可以根据M个类别信息，从存储的S种类别的类别信息与每种类别的目标波形数据的对应关系中，确定目标音频的M个片段标识对应的目标波形数据。
在一些实施例中，目标音频标识可以包括在终端发送的波形获取请求中，服务器接收到终端发送的波形获取请求后，可以根据第一对应关系，确定目标音频标识对应的M个第一波形片段的片段标识，然后根据M个第一波形片段的片段标识确定该目标音频的M个第一波形片段的类别信息，由于目标音频的M个第一波形片段是有排列顺序的，因此，可以根据M个第一波形片段的排列顺序，确定该目标音频的M个第一波形片段的类别信息的顺序，将排序后的M个类别信息发送至终端。
作为一种示例，上述波形获取请求可以由用户基于波形显示选项触发的，譬如，终端在播放音乐时，可以显示播放界面，该播放界面包括波形显示选项，若终端基于播放界面检测到对波形显示选项的触发操作，则响应于该触发操作，生成波形获取请求并发送给服务器。也即是，当终端检测到对波形显示选项的触发操作时，生成并发送波形获取请求。
作为另一种示例，上述波形获取请求还可以是由用户基于播放选项触发的，譬如，若用户想要听音乐，可以触发终端显示的播放界面的播放选项，若终端基于播放界面检测到对播放选项的触发操作，则响应于该触发操作，生成波形获取请求，将波形获取请求发送给服务器。也即是，可以不需要单独设置波形显示选项，而是一旦终端检测到对播放选项的操作，则直接生成并发送波形获取请求。
相应地，终端接收到排序后的M个类别信息后，可以根据M个类别信息，从存储的S种类别的类别信息与每种类别的目标波形数据的对应关系，确定该M个类别信息分别对应的目标波形数据，即该目标音频对应的M个目标波形数据，然后根据该M个目标波形数据生成M个波形，根据M个类别信息的顺序对M个波形进行排序拼接，得到该目标音频的波形。参见图3，图3是根据一示例性实施例示出的一种目标音频的波形的示意图。
需要说明的是，若目标波形数据为float型的数据，可以将其转换为char型的数据，然后根据char型的数据生成目标音频的波形。若目标波形数据为char型的数据，可以直接生成目标音频的波形。
作为一种示例，在拼接的过程中，如果出现波形不连续的问题，可以对波形数据进行中值滤波或均值滤波，使得显示的波形更加平滑。
如此，将目标波形数据存储在终端中，可以节省服务器的存储空间，且预先存储在终端中，可以节省实时显示波形时目标波形数据传输的时间，提高波形显示效率。
在另一种可能的实现方式中，服务器可以接收目标音频的目标音频标识，该目标音频为待显示音频波形的音频。根据第一对应关系，确定目标音频标识对应的M个第一波形片段的类别信息，得到目标音频的M个类别信息。根据第二对应关系，确定M个类别信息中的每个类别信息对应的目标波形数据，将所确定的M个目标波形数据发送至终端进行显示。
也就是说，服务器可以直接根据目标音频标识和第一对应关系，确定目标音频的M个类别信息，然后根据目标音频的M个类别信息和第二对应关系，可以确定目标音频的M个类别信息分别对应的目标波形数据，即目标音频对应的M个目标波形数据，然后直接将确定的M个目标波形数据发送至终端进行显示。
在该种实现方式中，服务器可以将S种类别中的每种类别的类别信息与目标波形数据的第二对应关系进行存储。
在该种情况下，服务器接收到目标音频标识后，可以根据第一对应关系，确定目标音频标识对应的M个第一波形片段的片段标识，然后根据M个第一波形片段的片段标识确定该目标音频的M个第一波形片段的类别信息，再根据第二对应关系，确定M个第一波形片段的类别信息分别对应的目标波形数据，得到M个目标波形数据。由于目标音频的M个第一波形片段是有排列顺序的，因此，可以根据M个第一波形片段的排列顺序，确定该目标音频的M个波形数据的顺序，将排序后的M个目标波形数据发送至终端，终端可以根据该排序后的M个目标波形数据进行波形显示。
如此，不同于上一种实现方式，该实现方式不需要终端存储数据，将所有目标波形数据存储在服务器中，可以节省终端的存储空间，并且，只需要终端接收服务器的目标波形数据进行波形显示即可，简化了终端侧的工作，提高了波形显示的效率。
在本申请实施例中，音频数据库中包括N个音频，可以将N个音频中的每个音频的音频波形分成M段，得到K个第一波形片段，即M乘N个第一波形片段，每个第一波形片段包括多个波形数据。然后对K个第一波形片段进行聚类，得到S种类别的第一波形片段，每种类别的第一波形片段具有相同规律。如此，可以得到N个音频中每个音频的M个第一波形片段分别所属的类别，然后基于S种类别的第一波形片段，可以确定S种类别的目标波形数据。如此，对于属于同种类别的第一波形片段，可以用确定的对应类别的目标波形数据进行波形显示，由于S种类别的波形数据是分别根据属于对应类别的第一波形片段确定的，因此，对于音频数据库中的任一音频，根据其对应的M个第一波形片段的类别所确定的波形是较真实的，能够比较准确地描述该任一音频。
图4是根据一示例性实施例示出的一种确定音频的波形的装置的结构示意图，该装置可以由软件、硬件或者两者的结合实现成为设备的部分或者全部，该设备可以为图1所示的服务器。请参考图4，该装置可以包括：分段模块401、聚类模块402和确定模块403。
分段模块401，用于将N个音频中的每个音频的音频波形分成M段，得到K个第一波形片段，每个第一波形片段包括多个波形数据，K为N与M的乘积，M、N均为正整数；
聚类模块402，用于对K个第一波形片段进行聚类，得到S种类别的第一波形片段，每种类别的第一波形片段具有相同规律，S为正整数；
确定模块403，用于基于S种类别的第一波形片段，确定S种类别的目标波形数据。
在本申请一种可能的实现方式中，分段模块401用于：
对于N个音频中的每个音频，分别对每个音频的音频波形进行重采样，得到N个音频的重采样后的音频波形；
分别将每个音频的重采样后的音频波形分成M段，得到K个第一波形片段，且每个第一波形片段包括的波形数据的个数相同。
在本申请一种可能的实现方式中，分段模块401用于：
分别将N个音频中每个音频的音频波形分成M段，得到K个第二波形片段；
分别对K个第二波形片段中的每个第二波形片段进行重采样，得到K个第一波形片段，且每个第一波形片段包括的波形数据的个数相同。
在本申请一种可能的实现方式中，确定模块403用于：
对于S种类别中的任一类别，当属于任一类别的第一波形片段的数量为多个时，获取属于任一类别的每个第一波形片段的波形数据序列；
将属于任一类别的多个第一波形片段的波形数据序列中的波形数据进行求和后取平均值，得到任一类别的目标波形数据，目标波形数据是由经过求和后取平均值运算得到的数据组成。
在本申请一种可能的实现方式中，确定模块403用于：
对于S种类别中的任一类别，当属于任一类别的第一波形片段的数量为多个时，确定属于任一类别的每个第一波形片段与其他属于任一类别的第一波形片段的平均相似度；
将平均相似度最大的第一波形片段的波形数据确定为任一类别的目标波形数据。
在本申请一种可能的实现方式中，确定模块403还用于：
获取每个音频的音频标识和音频的M个第一波形片段的片段标识；
将音频标识、音频的M个第一波形片段的片段标识、以及音频的M个第一波形片段的类别信息的第一对应关系进行存储。
在本申请一种可能的实现方式中，确定模块403还用于：
将S种类别的类别信息以及每种类别的目标波形数据发送至终端进行对应存储。
在本申请一种可能的实现方式中，确定模块403还用于：
接收目标音频的目标音频标识，目标音频为待显示音频波形的音频；
根据第一对应关系，确定目标音频标识对应的M个第一波形片段的类别信息；
将目标音频标识对应的M个第一波形片段的类别信息发送至终端，目标音频标识对应的M个第一波形片段的类别信息用于终端获取目标音频的M个目标波形数据。
在本申请一种可能的实现方式中，确定模块403还用于：
将S种类别中的每种类别的类别信息与目标波形数据的第二对应关系进行存储。
在本申请一种可能的实现方式中，确定模块403还用于：
接收目标音频的目标音频标识，目标音频为待显示音频波形的音频；
根据第一对应关系，确定目标音频标识对应的M个第一波形片段的类别信息，得到目标音频的M个类别信息；
根据第二对应关系，确定M个类别信息中的每个类别信息对应的目标波形数据；
将所确定的M个目标波形数据发送至终端进行显示。
在本申请实施例中，音频数据库中包括N个音频，可以将N个音频中的每个音频的音频波形分成M段，得到K个第一波形片段，即M乘N个第一波形片段，每个第一波形片段包括多个波形数据。然后对K个第一波形片段进行聚类，得到S种类别的第一波形片段，每种类别的第一波形片段具有相同规律。如此，可以得到N个音频中每个音频的M个第一波形片段分别所属的类别，然后基于S种类别的第一波形片段，可以确定S种类别的目标波形数据。如此，对于属于同种类别的第一波形片段，可以用确定的对应类别的目标波形数据进行波形显示，由于S种类别的波形数据是分别根据属于对应类别的第一波形片段确定的，因此，对于音频数据库中的任一音频，根据其对应的M个第一波形片段的类别所确定的波形是较真实的，能够比较准确地描述该任一音频。
需要说明的是：上述实施例提供的确定音频的波形的装置在确定音频的波形时，仅以上述各功能模块的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能模块完成，即将装置的内部结构划分成不同的功能模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。另外，上述实施例提供的确定音频的波形的装置与确定音频的波形的方法实施例属于同一构思，其具体实现过程详见方法实施例，这里不再赘述。
图5是根据一示例性实施例示出的一种设备的结构示意图。该设备500可以为服务器。设备500包括中央处理单元(CPU)501、包括随机存取存储器(RAM)502和只读存储器(ROM)503的系统存储器504，以及连接系统存储器504和中央处理单元501的系统总线505。设备500还包括帮助计算机内的各个器件之间传输信息的基本输入/输出系统(I/O系统)506，和用于存储操作系统513、应用程序514和其他程序模块515的大容量存储设备507。
基本输入/输出系统506包括有用于显示信息的显示器508和用于用户输入信息的诸如鼠标、键盘之类的输入设备509。其中显示器508和输入设备509都通过连接到系统总线505的输入输出控制器510连接到中央处理单元501。基本输入/输出系统506还可以包括输入输出控制器510以用于接收和处理来自键盘、鼠标、或电子触控笔等多个其他设备的输入。类似地，输入输出控制器510还提供输出到显示屏、打印机或其他类型的输出设备。
大容量存储设备507通过连接到系统总线505的大容量存储控制器(未示出)连接到中央处理单元501。大容量存储设备507及其相关联的计算机可读介质为设备500提供非易失性存储。也就是说，大容量存储设备507可以包括诸如硬盘或者CD-ROM驱动器之类的计算机可读介质(未示出)。
不失一般性，计算机可读介质可以包括计算机存储介质和通信介质。计算机存储介质包括以用于存储诸如计算机可读指令、数据结构、程序模块或其他数据等信息的任何方法或技术实现的易失性和非易失性、可移动和不可移动介质。计算机存储介质包括RAM、ROM、EPROM、EEPROM、闪存或其他固态存储其技术，CD-ROM、DVD或其他光学存储、磁带盒、磁带、磁盘存储或其他磁性存储设备。当然，本领域技术人员可知计算机存储介质不局限于上述几种。上述的系统存储器504和大容量存储设备507可以统称为存储器。
根据本申请的各种实施例，设备500还可以通过诸如因特网等网络连接到网络上的远程计算机运行。也即设备500可以通过连接在系统总线505上的网络接口单元511连接到网络512，或者说，也可以使用网络接口单元511来连接到其他类型的网络或远程计算机系统(未示出)。
上述存储器还包括一个或者一个以上的程序，一个或者一个以上程序存储于存储器中，被配置由CPU执行。
在一些实施例中，还提供了一种计算机可读存储介质，该存储介质内存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述实施例中确定音频的波形的方法的步骤。例如，所述计算机可读存储介质可以是ROM、RAM、CD-ROM、磁带、软盘和光数据存储设备等。
值得注意的是，本申请提到的计算机可读存储介质可以为非易失性存储介质，换句话说，可以是非瞬时性存储介质。
应当理解的是，实现上述实施例的全部或部分步骤可以通过软件、硬件、固件或者其任意结合来实现。当使用软件实现时，可以全部或部分地以计算机程序产品的形式实现。所述计算机程序产品包括一个或多个计算机指令。所述计算机指令可以存储在上述计算机可读存储介质中。
也即是，在一些实施例中，还提供了一种包含指令的计算机程序产品，当其在计算机上运行时，使得计算机执行上述所述的确定音频的波形的方法的步骤。
以上所述为本申请提供的实施例，并不用以限制本申请，凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (13)

1.一种确定音频的波形的方法，其特征在于，所述方法应用于服务器中，所述服务器包括音频数据库，所述音频数据库包括N个音频，所述方法包括：
将所述N个音频中的每个音频的音频波形分成M段，得到K个第一波形片段，每个第一波形片段包括多个波形数据，所述K为所述N与所述M的乘积，所述M、所述N均为正整数；
对所述K个第一波形片段进行聚类，得到S种类别的第一波形片段，每种类别的第一波形片段具有相同规律，所述S为正整数；
基于所述S种类别的第一波形片段，确定所述S种类别的目标波形数据。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述将所述N个音频中的每个音频的音频波形分成M段，得到K个第一波形片段，包括：
对于所述N个音频中的每个音频，分别对每个音频的音频波形进行重采样，得到N个音频的重采样后的音频波形；
分别将每个音频的重采样后的音频波形分成M段，得到K个第一波形片段，且每个第一波形片段包括的波形数据的个数相同。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述将所述N个音频中的每个音频的音频波形分成M段，得到K个第一波形片段，包括：
分别将所述N个音频中每个音频的音频波形分成M段，得到K个第二波形片段；
分别对所述K个第二波形片段中的每个第二波形片段进行重采样，得到K个第一波形片段，且每个第一波形片段包括的波形数据的个数相同。
4.如权利要求2或3所述的方法，其特征在于，所述基于所述S种类别的第一波形片段，确定所述S种类别的目标波形数据，包括：
对于所述S种类别中的任一类别，当属于所述任一类别的第一波形片段的数量为多个时，获取属于所述任一类别的每个第一波形片段的波形数据序列；
将属于所述任一类别的多个第一波形片段的波形数据序列中的波形数据进行求和后取平均值，得到所述任一类别的目标波形数据，所述目标波形数据是由经过求和后取平均值运算得到的数据组成。
5.如权利要求2或3所述的方法，其特征在于，所述基于所述S种类别的第一波形片段，确定所述S种类别的目标波形数据，包括：
对于所述S种类别中的任一类别，当属于所述任一类别的第一波形片段的数量为多个时，确定属于所述任一类别的每个第一波形片段与其他属于所述任一类别的第一波形片段的平均相似度；
将平均相似度最大的第一波形片段的波形数据确定为所述任一类别的目标波形数据。
6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述S种类别的第一波形片段，确定所述S种类别的目标波形数据之后，还包括：
获取每个音频的音频标识和所述音频的M个第一波形片段的片段标识；
将所述音频标识、所述音频的M个第一波形片段的片段标识、以及所述音频的M个第一波形片段的类别信息的第一对应关系进行存储。
7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
将所述S种类别的类别信息以及每种类别的目标波形数据发送至终端进行对应存储。
8.如权利要求7所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
接收目标音频的目标音频标识，所述目标音频为待显示音频波形的音频；
根据所述第一对应关系，确定所述目标音频标识对应的M个第一波形片段的类别信息；
将所述目标音频标识对应的M个第一波形片段的类别信息发送至终端，所述目标音频标识对应的M个第一波形片段的类别信息用于所述终端获取所述目标音频的M个目标波形数据。
9.如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
将所述S种类别中的每种类别的类别信息与目标波形数据的第二对应关系进行存储。
10.如权利要求9所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
接收目标音频的目标音频标识，所述目标音频为待显示音频波形的音频；
根据所述第一对应关系，确定所述目标音频标识对应的M个第一波形片段的类别信息，得到所述目标音频的M个类别信息；
根据所述第二对应关系，确定所述M个类别信息中的每个类别信息对应的目标波形数据；
将所确定的M个目标波形数据发送至终端进行显示。
11.一种确定音频的波形的装置，其特征在于，所述装置应用于服务器中，所述服务器包括音频数据库，所述音频数据库包括N个音频，所述装置包括：
分段模块，用于将所述N个音频中的每个音频的音频波形分成M段，得到K个第一波形片段，每个第一波形片段包括多个波形数据，所述K为所述N与所述M的乘积，所述M、所述N均为正整数；
聚类模块，用于对所述K个第一波形片段进行聚类，得到S种类别的第一波形片段，每种类别的第一波形片段具有相同规律，所述S为正整数；
确定模块，用于基于所述S种类别的第一波形片段，确定所述S种类别的目标波形数据。
12.一种设备，其特征在于，所述设备包括存储器和处理器，所述存储器用于存放计算机程序，所述处理器用于执行所述存储器上所存放的计算机程序，以实现上述权利要求1-10任一所述方法的步骤。
13.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述存储介质内存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1-10任一所述的方法的步骤。
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