본 논문에서는 음악 장르 분류를 위한 새로운 자동 Taxonomy 구축 알고리즘을 제안한다. 제안된 알고리즘은 모든 가능한 노드들의 분류 확률을 예측하여 예측된 분류 성능값이 가장 좋은 조합을 Taxonomy로 구축하는 것이다. 제안된 알고리즘에서의 분류 확률 예측은 훈련 데이터를 k-fold cross validation을 이용하여 분류기에 적용함으로써 이루어진다. 제안된 알고리즘을 기반으로 한 분류 성능 측정은 2 클래스로 이루어진 각각의 노드에 2개 범주 분류에 효과적인 support vector machine을 적용함으로써 이루어진다. 제안된 알고리즘의 성능 검증을 위해 음색, 리듬, 피치 등 오디오 신호의 특징을 나타내는 다양한 파라미터를 오디오 신호로부터 추출하여 제안된 알고리즘과 기존의 다중 범주 분류기들을 이용하여 분류성능을 평가하였다. 다양한 실험결과 제안된 알고리즘은 기존의 알고리즘에 비하여 5%에서 25%정도의 분류 성능이 향상된 것을 확인할 수 있었고 특히 낮은 차원의 특징벡터를 이용한 분류 실험에서는 10% 에서 25% 향상된 좋은 성능을 보였다.
In this paper, we propose a new automatic taxonomy generation algorithm for the audio genre classification. The proposed algorithm automatically generates hierarchical taxonomy based on the estimated classification accuracy at all possible nodes. The estimation of classification accuracy in the proposed algorithm is conducted by applying the training data to classifier using k-fold cross validation. Subsequent classification accuracy is then to be tested at every node which consists of two clusters by applying one-versus-one support vector machine. In order to assess the performance of the proposed algorithm, we extracted various features which represent characteristics such as timbre, rhythm, pitch and so on. Then, we investigated classification performance using the proposed algorithm and previous flat classifiers. The classification accuracy reaches to 89 percent with proposed scheme, which is 5 to 25 percent higher than the previous flat classification methods. Using low-dimensional feature vectors, in particular, it is 10 to 25 percent higher than previous algorithms for classification experiments.
