본 발명은 멜로디 라인 결정 방법에 관한 것으로, 해결하고자 하는 기술적 과제는 멜로디 라인이 가지는 물리적 특성에 기반하여 효율적으로 멜로디 라인을 결정할 수 있는 방법을 제공하는데 있다. 이를 위해 본 발명에 따른 멜로디 라인 결정 방법은, 각 프레임에서 N개의 멜로디 피치 후보들과 상기 피치 후보들이 가지는 비중에 관한 정보를 입력받는 제 1단계와, 오디오 신호의 단위를 헤르쯔(Hz)에서 센트(Cent)로 변환하는 제 2단계와, 멜로디 라인의 시작 프레임을 설정하는 제 3단계와, 상기 제 3단계를 통하여 설정된 시작 프레임에서 상기 제 1단계에서 입력받은 N개의 멜로디 피치 후보들을 선택하고 이들을 비중이 큰 순으로 정렬하는 제 4단계와, 이웃한 두 멜로디 피치 후보가 기설정된 멜로디 라인 기준을 만족하는지 판정하는 제 5단계와, 멜로디 라인 연결을 통해 각 멜로디 구간마다 N개의 멜로디 라인 후보를 선택하는 제 6단계와, 상기 제 6단계를 통하여 선택된 N개의 멜로디 라인 후보 중에서 최적의 멜로디 라인을 선택하는 제 7단계와, 상기 제 7단계에서 선택된 최적의 멜로디 라인을 스무드화(Smoothing) 하는 제 8단계를 포함한다.