Ya respondí una pregunta relacionada. Puede que no sepa la respuesta más definitiva, pero leí que iTunes Match utiliza el programa MusicID de Gracenote. Parece que MusicID utiliza las siguientes técnicas para identificar canciones.
Tecnologías de identificación con características de MusicID:
Identificación del CD: Al usar la Tabla de contenido (TOC) única del CD, MusicID puede identificar los CD lanzados en todo el mundo. Incluso con varias pulsaciones y fechas de lanzamiento, la coincidencia difusa patentada permite un reconocimiento preciso.
Identificación de la secuencia: Al utilizar una tecnología de huellas dactilares de forma de onda de audio, MusicID puede identificar música con muestras de audio cortas en cualquier parte de la canción.
Identificación digital de archivos: MusicID puede identificar canciones o álbumes individuales en la colección de un usuario, independientemente de la fuente, el formato o la información de la etiqueta. Utilizando un proceso de varios pasos que combina la identificación de secuencias con el análisis de información textual de las etiquetas integradas, el nombre del archivo, la ruta del directorio y otros archivos relacionados de la colección del usuario, las canciones individuales o los grupos de canciones se pueden combinar con los álbumes.
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Para responder a su pregunta, realizan un algoritmo de coincidencia de texto difuso para asignar metadatos y también realizar análisis de forma de onda de audio.