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Training Data, Input Format, and pgvector Guide / 训练数据、输入格式与 pgvector 指南


更新：2026-06-02


一页结论

如果后面要把这个 ACR 项目做成稳定可持续的数据工程，建议把数据分成 4 层：


原始音频层：BGM、歌曲母带、录音、直播切片、手机录音

标准音频资产层：统一采样率、声道、文件命名后的可训练音频

manifest 层：catalog.json / train.json / test.json / val.json


向量索引层：embedding、metadata、pgvector/ANN 检索库


当前项目真正训练时吃进去的，不是“任意音频文件夹”，而是：


音频文件
配套 manifest

song_id 级别标签
query/reference 角色划分


如果未来要接 pgvector，推荐做法不是直接把原始音频塞进数据库，而是：


音频留文件系统/对象存储
metadata 落 PostgreSQL
embedding 向量落 pgvector


song_id / segment_id / type / offset 做结构化列


1. 分层结构图

flowchart LR
    A[原始 BGM / 录音 / 歌曲] --> B[标准化音频资产]
    B --> C[Reference Catalog]
    B --> D[Query Segments]
    C --> E[Manifest JSON]
    D --> E
    E --> F[训练 / 评测]
    C --> G[Embedding / Fingerprint 索引]
    G --> H[pgvector / 检索服务]


2. 当前代码实际接受什么数据


2.1 音频层要求

从当前代码看，核心读取逻辑是：


librosa.load(..., sr=16000, mono=True)
默认训练片段长度：5s

外部数据 query 推荐长度：8s

频谱输入：Mel spectrogram
当前文档目标输入层：128 Mel


所以推荐原始资产先标准化为：


项目
推荐值
说明


文件类型

.wav / .mp3 / .flac / .ogg

当前转换工具支持这些后缀


采样率
16k
训练/评测读取时会统一到 16k


声道
mono
当前 pipeline 按 mono 读取


reference 时长
尽量完整曲目
用于建索引


query 时长

5s 或 8s

训练常用 5s，开放数据切 query 常用 8s


2.2 manifest 层要求

当前项目的实际关键字段：


字段
必需
用途


song_id
是
主标签，同一首歌所有 query/reference 共享


audio_path
是
音频相对路径


duration
是
时长，控制切片与合法性


type
是

reference / clean / augmented / confused / humming_like


offset
建议
query 在原曲中的起始偏移


segment_type
建议

intro / mid / outro / external_query


source_dataset
建议
数据来源标记


3. 训练数据到底应该长什么样


3.1 Reference 数据

Reference 表示“曲库真身”，用于建索引。

示例：

{
  "song_id": "song_0001",
  "audio_path": "audio/song_0001.wav",
  "duration": 183.4,
  "type": "reference",
  "source_dataset": "internal_bgm"
}


要求：


一首歌至少 1 条 reference
reference 通常是整首歌或较长主版本
不建议把噪音重、混响重、环境录音直接当 reference 主资产


3.2 Query 数据

Query 表示“我要识别的输入样本”。

示例：

{
  "song_id": "song_0001",
  "audio_path": "audio/song_0001_query_03.wav",
  "duration": 5.0,
  "type": "clean",
  "offset": 63.2,
  "segment_type": "mid",
  "source_dataset": "internal_bgm"
}


Query 的内容应该是：


原曲中的 5s/8s 切片
或人工合成退化片段
或真实世界录音片段


Query 常见类型


type
含义
适合来源


clean
原曲直接切片
标准训练/评测主力


augmented
加噪、混响、压缩、EQ 后的切片
提升鲁棒性


confused
与其他音乐更相似、容易误判的片段
难例强化


humming_like
旋律近似、弱配器、手机录音风格
旋律/哼唱类近似查询


4. 如果我们有 BGM、音乐录音，怎么转成训练数据


4.1 场景 A：你有一批“标准 BGM 母带/成品曲目”

这是最容易的情况。


推荐做法


每首完整 BGM 作为 reference

从同一首 BGM 中随机切出多个 query 片段
给这些片段打上同一个 song_id

query 再按用途分到 train/test/val


结果结构

flowchart TD
    A[完整 BGM] --> B[reference]
    A --> C1[query 1]
    A --> C2[query 2]
    A --> C3[query 3]
    C1 --> D[train/test]
    C2 --> D
    C3 --> D


关键点


song_id 必须稳定
曲目版本要分清：主版本、纯伴奏版、短版、重编版不要误当同一首
如果版本差异大，建议拆成不同 song_id


4.2 场景 B：你有“手机录音/环境录音/直播录屏”

这类数据不应直接全部当 reference 主资产，而更适合作为 query 或 hard-case 样本。


推荐角色


资产
角色


清晰母带 / 官方音源
reference


手机录音 / 环境录音
query


直播采集片段
query


背景噪声下的短片段
query


标注建议

如果录音可以明确对应某首 reference：

{
  "song_id": "song_0001",
  "audio_path": "queries/phone/song_0001_live_01.wav",
  "duration": 5.0,
  "type": "augmented",
  "segment_type": "external_query",
  "source_dataset": "phone_recording"
}


如果录音非常嘈杂、很接近旋律轮廓但音色严重失真：


可标 type=humming_like

或单独增加你们自己的扩展类型，如 field_recording


但要注意：


训练前最好先映射回当前系统已有类型，避免代码完全不认识


4.3 场景 C：你只有一堆音频文件夹，还没做精标注

先做“弱监督标准化”比不做强。


最低可行办法


一首文件 = 一个 song_id

整首文件 = reference

从整首里随机切 query = clean

后续再人工修正错标/重名/版本冲突


这也是当前：


manifest_tools.py audio-dir-to-splits
external_adapters.py prepare-local


在做的事情。


适用场景


FMA
MTG-Jamendo
你本地一批 BGM 文件夹
一批已知 song-level 但未做 segment 级标注的数据


5. label 应该怎么设计


5.1 主标签：song_id


这是最重要的标签。

同一首歌的：


reference
clean query
手机录音 query
混响/噪声 query


都应该共享同一个 song_id。


推荐命名


场景
推荐形式


内部 BGM
bgm_000001


商业曲库
catalog_000001


开源数据
fma_012345


多版本项目

song_0001_vocal / song_0001_inst


5.2 辅助标签

建议额外保留：


字段
作用


version_id
区分原版 / 伴奏版 / 重编版


segment_type
区分 intro / mid / outro


recording_type
区分 studio / phone / live / screen_capture


noise_level
区分 clean / mild / heavy


source_dataset
保留来源审计


当前代码最少已经建议保留：


type
offset
segment_type
source_dataset


6. 如果以后接 pgvector，当前应该怎么处理


6.1 不要直接把原始音频塞进 pgvector

推荐分工：


层
存放位置


原始音频文件
对象存储 / 文件系统


manifest / metadata
PostgreSQL 普通表


embedding 向量

pgvector 列


音频指纹
PostgreSQL JSON / 独立索引 / 文件


6.2 推荐表结构

flowchart TD
    A[songs] --> B[segments]
    A --> C[references]
    C --> D[reference_embeddings]
    B --> E[query_embeddings]


songs


列
说明


song_id
主键/唯一业务键


title
曲名


artist
作者/演出者


version_id
版本标识


source_dataset
来源


license
许可证


references


列
说明


reference_id
主键


song_id
外键


audio_uri
文件路径/对象存储地址


duration_sec
时长


sample_rate
采样率


segments


列
说明


segment_id
主键


song_id
外键


audio_uri
query 文件路径


offset_sec
起始偏移


duration_sec
片段长度


type
clean/augmented/confused/humming_like


segment_type
intro/mid/outro/external_query


split
train/test/val


reference_embeddings / query_embeddings


列
说明


id
主键


song_id
外键


segment_id / reference_id

外键


embedding
vector(n)


model_version
模型版本


created_at
生成时间


6.3 pgvector 推荐实践

如果当前 embedding 维度是 192，那么可以设计：

embedding vector(192)


推荐额外保留字段


model_version
data_version
index_version
source_dataset
type
offset_sec
segment_type


这样以后你能做：


按模型版本重建 embedding
按数据集来源筛选候选
按 query 类型分析误判
按 segment_type 做 intro/outro 针对性策略


6.4 当前项目要为 pgvector 提前准备什么

现在就该做的，不是先建数据库，而是先保证这些字段规范：


song_id 稳定且唯一

audio_path 可追踪

type 明确

offset 可回溯

source_dataset 清晰
模型产出的 embedding 可以和 metadata 一一对应


换句话说：


先把 manifest 设计好，未来接 pgvector 才不会返工。


7. 推荐的落地目录与数据加工流程


7.1 原始层

acr-engine/data/raw/
  bgm_master/
  phone_recordings/
  live_captures/
  fma_small_audio/


7.2 标准化层

acr-engine/data/curated/
  my_bgm_v1/
    audio/
    manifests/


7.3 训练/评测层

catalog.json
train.json
test.json
val.json


8. 针对你当前项目的推荐操作方式


8.1 如果你现在手上有 BGM

最推荐：


每首完整 BGM 先放入一个目录
用统一命名整理
运行：


/usr/local/miniconda3/bin/python src/data/external_adapters.py inspect-local fma <你的目录>
/usr/local/miniconda3/bin/python src/data/external_adapters.py prepare-local fma <你的目录> --output-root data/external_ingested
/usr/local/miniconda3/bin/python src/data/external_adapters.py validate-local fma data/external_ingested/fma/manifests


如果只是你自有 BGM，不一定非要叫 fma，后面可以再做一个内部 adapter。


8.2 如果你现在手上有录音/采集片段

建议：


不要把这批录音直接当 reference 主库
先把它们映射到已有 reference 的 song_id

作为 query / hard-case 数据进入训练或评测


如果当前无法人工全标：


先放到单独目录
先做 song-level 或 file-level 对齐
后续逐步补 segment-level 标注


9. 一张总表


你手上的数据
推荐转化方式
在系统里的角色


完整 BGM 母带
整首保留 + 随机切 query
reference + clean query


官方歌曲文件
整首保留 + 切片
reference + clean query


手机录音
对齐到已有 song_id

augmented / humming_like query


直播录屏
截出音乐段并对齐 song_id

external query


背景噪声录音
作为 hard case
confused / augmented


开源整包数据集
先 inspect-local/prepare-local

baseline train/eval corpus


10. 你现在最值得立刻固化的字段

如果后面确定要上 pgvector，现在最少要保证每条样本都能追踪：


song_id
audio_path
duration
type
offset
segment_type
source_dataset
split

model_version（生成 embedding 时记录）


11. 推荐文档跳转


dataset-spec.md
open-dataset-workflow.md
dataset-sources-and-licensing.md
session-handoff.md


Sources


Current code behavior from:


acr-engine/src/data/dataset.py
acr-engine/src/data/manifest_tools.py


Existing project docs:


dataset-spec.md
open-dataset-workflow.md