【】本发明涉及一种信号处理方法，尤其涉及一种基于多层级音乐信息的车载控制方法、系统及相关设备。
背景技术
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背景技术：
1、随着车载技术的不断发展和用户对于车内音频体验需求的提升，结合音乐信息进行座椅震动和灯光律动的多模态音频技术也越来越成熟。而音乐信息提取技术是实现结合音乐信息进行座椅和灯光控制的关键技术之一，该技术可以通过音频信号处理和特征提取的方法，从音乐中提取出各种有用的信息，如节奏、旋律、属性、情感等，这些信息可以进一步用于控制座椅和灯光的变化。进一步地，座椅和灯光控制技术是实现结合音乐信息进行座椅和灯光变化的另一个关键技术。目前，许多车辆已经具备了座椅和灯光控制的功能，可以通过调节座椅的震动频率、强度和方向，以及灯光的亮度和色彩等元素，创造更加沉浸式的音频体验。
2、现有的基于音乐信息的车载灯光律动和座椅震动系统，大部分是基于音乐能量、节奏和音色等基础特征，来控制震动的频率和强度以及灯光的亮度和色彩。
3、然而，现有的车载系统虽然能一定程度地丰富车内的音频体验，但是由于没有对音乐信号进行更加全面的分析，控制座椅和灯光的信号相对简单，最终体验效果比较单一；此外，现有方案一般是对座椅和灯光分别进行控制，而没有将两者进一步结合，这就使得用户体验的一致性不会很好。
4、因此，有必要提供一种新的车载控制方法来解决上述问题。
技术实现思路
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技术实现要素：
1、本发明要解决的技术问题是提供一种振动和灯光控制效果更符合音乐特点的基于多层级音乐信息的车载控制方法、系统及相关设备。
2、为解决上述技术问题，第一方面，本发明提供了一种基于多层级音乐信息的车载控制方法，所述车载控制方法包括以下步骤：
3、获取音乐信号；
4、对所述音乐信号进行分析，从所述音乐信号中提取出包括基础特征、变化点、节拍点、音乐结构、音乐属性和音乐风格在内的音乐分析内容；
5、根据所述音乐分析内容，按照预设生成规则模板生成控制信号，并将所述控制信号传输至车载系统以实现振动和灯光控制。
6、优选的，从所述音乐信号中提取出所述基础特征的步骤具体为：
7、对所述音乐信号进行分帧处理，得到多个音乐帧，并对每一所述音乐帧中的预设采集基础特征进行分析并标记，定义第i个所述音乐帧中提取的所述基础特征为其满足：
8、
9、m表示所述预设采集基础特征的种类数；
10、定义所述音乐信号中的所述音乐帧为nf个，所有所述基础特征的集合f满足：
11、
12、优选的，从所述音乐信号中提取出所述变化点的步骤具体为：
13、根据当前的所述音乐帧的前后帧的时域或频域的能量变化程度判断当前的所述音乐帧中是否包含所述变化点，若是，则从所述音乐帧中提取出所述变化点，定义所述音乐信号中的所述变化点为no个，所有所述变化点的集合o满足：
14、
15、优选的，从所述音乐信号中提取出所述节拍点的步骤具体为：
16、基于预设神经网络，对所述音乐信号进行节拍跟踪，并标记出节拍和重拍，定义所述音乐信号中的所述节拍为nb个，所述重拍为nd个，所有所述节拍的集合b满足：
17、
18、所有所述重拍的集合d满足：
19、
20、优选的，从所述音乐信号中提取出所述音乐结构的步骤具体为：
21、根据所述音乐信号的结构信息，将所述音乐信号进行分段，得到多个音乐段落，定义所述音乐信号中的第i个所述音乐段落为其满足：
22、
23、其中，tbegin(i)、tend(i)分别表示所述音乐段落为的起始时间和结束时间，所述音乐段落的总数为ns,所有所述音乐段落的集合s满足：
24、
25、其中，定义第i个所述音乐段落的种类为ki,则所述音乐信号的段落种类信息k满足：
26、k＝[k1，k2，...，kns]。
27、优选的，从所述音乐信号中提取出所述音乐属性的步骤具体为：
28、对所述音乐信号进行分节，得到多个音乐小节，根据每一所述音乐小节中弹奏音符数量计算节奏属性强度，定义所述音乐信号中的第i个所述音乐小节为其满足：
29、
30、所述音乐小节的总数为nr,所有所述音乐小节的集合r满足：
31、
32、其中，定义第i个所述音乐小节的所述节奏属性强度为mi,则所述音乐信号的节奏属性强度信息m满足：
33、m＝[m1，m2，...，mnr]。
34、优选的，根据所述音乐分析内容，按照预设生成规则模板生成控制信号的步骤，包括以下子步骤：
35、定义c为所述音乐信号的所述音乐风格，根据所述音乐小节、所述节奏属性强度信息、所述音乐段落、所述段落种类信息以及所述音乐风格各自的集合{r，m，s，k，c}生成所述预设生成规则模板；
36、根据所述变化点、所述节拍、所述重拍各自的集合{o，b，d}，按照所述预设生成规则模板生成用于振动控制的时间点控制信号t；
37、根据所述基础特征的集合f以及所述时间点控制信号，按照所述预设生成规则模板生成用于灯光控制的向量控制信号p；
38、将所述时间点控制信号t和所述向量控制信号p共同作为所述控制信号并输出。
39、第二方面，本发明还提供一种基于多层级音乐信息的车载控制系统，包括：
40、数据获取模块，用于获取音乐信号；
41、多层级音乐分析模块，用于对所述音乐信号进行分析，从所述音乐信号中提取出包括基础特征、变化点、节拍点、音乐结构、音乐属性和音乐风格在内的音乐分析内容；
42、控制模块，用于根据所述音乐分析内容，按照预设生成规则模板生成控制信号，并将所述控制信号传输至车载系统以实现振动和灯光控制。
43、第三方面，本发明还提供一种计算机设备，包括：存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的基于多层级音乐信息的车载控制程序，所述处理器执行所述基于多层级音乐信息的车载控制程序时实现如上任意一项所述的基于多层级音乐信息的车载控制方法中的步骤。
44、第四方面，本发明还提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有基于多层级音乐信息的车载控制程序，所述基于多层级音乐信息的车载控制程序被处理器执行时实现如上任意一项所述的基于多层级音乐信息的车载控制方法中的步骤。
45、与相关技术相比，本发明基于多层级音乐信息的车载控制方法，包括以下步骤：获取音乐信号；对所述音乐信号进行分析，从所述音乐信号中提取出包括基础特征、变化点、节拍点、音乐结构、音乐属性和音乐风格在内的音乐分析内容；根据所述音乐分析内容，按照预设生成规则模板生成控制信号，并将所述控制信号传输至车载系统以实现振动和灯光控制。该方法结合多层级的音乐信息，包括音频基础特征、变化点、节拍点、音乐结构、音乐属性、曲风信息等，并进一步根据这些信息来生成车载系统中更符合音乐特点的座椅震动和灯光律动的控制信号，从而为用户带来更加沉浸式的车载音频体验。
1.一种基于多层级音乐信息的车载控制方法，其特征在于，所述车载控制方法包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的基于多层级音乐信息的车载控制方法，其特征在于，从所述音乐信号中提取出所述基础特征的步骤具体为：
3.根据权利要求2所述的基于多层级音乐信息的车载控制方法，其特征在于，从所述音乐信号中提取出所述变化点的步骤具体为：
4.根据权利要求3所述的基于多层级音乐信息的车载控制方法，其特征在于，从所述音乐信号中提取出所述节拍点的步骤具体为：
5.根据权利要求4所述的基于多层级音乐信息的车载控制方法，其特征在于，从所述音乐信号中提取出所述音乐结构的步骤具体为：
6.根据权利要求5所述的基于多层级音乐信息的车载控制方法，其特征在于，从所述音乐信号中提取出所述音乐属性的步骤具体为：
7.根据权利要求6所述的基于多层级音乐信息的车载控制方法，其特征在于，根据所述音乐分析内容，按照预设生成规则模板生成控制信号的步骤，包括以下子步骤：
8.一种基于多层级音乐信息的车载控制系统，其特征在于，包括：
9.一种计算机设备，其特征在于，包括：存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的基于多层级音乐信息的车载控制程序，所述处理器执行所述基于多层级音乐信息的车载控制程序时实现如权利要求1-7中任意一项所述的基于多层级音乐信息的车载控制方法中的步骤。
10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质上存储有基于多层级音乐信息的车载控制程序，所述基于多层级音乐信息的车载控制程序被处理器执行时实现如权利要求1-7中任意一项所述的基于多层级音乐信息的车载控制方法中的步骤。
