MIDI-文件结构-分段编辑- GHTxx知识宝库

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<div class="img img_r" ><a title="点击查看原图" href="http://tupian.hudong.com/a1_50_86_01300000255245122837863400138_jpg.html"target="_blank"><img title="MIDI" alt="MIDI" src="uploads/hdpic/a1_50_86_01300000255245122837863400138_s.jpg" /></a>MIDI文件结构</div>标准MIDI文件结构 MIDI文件包含一个或更多MIDI块与每个事件的时间信息。它支持歌曲、序列和音轨结构，拍子和拍号信息。音轨名字和其他描述信息也可以与MIDI信息一同存储。这个格式支持多条音轨、多个序列。这种格式可以允许用户从一个音轨移向另一个<A class=innerlink href="index.php?doc-innerlink-%E9%9F%B3%E8%BD%A8">音轨</A>。 　　 用于MIDI文件的8位二进制的数据块可以在一个高效率的传输的MIDI二进制文件中，分解可以存储为7位数据，或被转换成其他的ASCII或者被翻译为一个文本文件。 　　 1、MIDI文件结构序列文件块组成 每个块4个字节，有32位长度。MIDI文件结构数据通过在文件的数据叉，或者在剪贴板上进行传输。(在Macintosh这个格式的文件类型是“Midi”)块结构允许被忽略跳过。 　　 MIDI文件结构定义了块的二种类型：<A class=innerlink href="index.php?doc-innerlink-%E6%96%87%E4%BB%B6">文件</A>头块和音轨块。文件头块提供关于整个MIDI文件的最小数量信息。音轨块包含的MIDI数据序列也许包含16条MIDI通道的信息。使用多个音轨块，就可以用多条音轨、多个MIDI序列、谱式和<A class=innerlink href="index.php?doc-innerlink-%E6%AD%8C%E6%9B%B2">歌曲</A>。MIDI文件总是以文件头块开始，紧随其后的是一个或多个音轨块。 MThd MTrk MTrk… MIDI文件结构音轨数据格式(MTrk块类型) MTrk块类型是存放实际歌曲数据的地方。它是MIDI事件（和非MIDI事件）的序列。在MTrk块的有些数字是以叫可变长的数量的形式进行存储的。这些数字首先每个字节用7位，最高位不是有效位。除最后一位之外的所有字节，最高位设为1；最后一个字节最高位设为0。如果数字在0和127之间，它能正确地表示为一个字节。这作为可变长的数量代表的数字的有些例子： 数字(<A class=innerlink href="index.php?doc-innerlink-%E5%8D%81%E5%85%AD%E8%BF%9B%E5%88%B6">十六进制</A>)变长表示法(十六进制) 0000000000 0000004040 0000007F7F 000000808100 00002000C000 00003FFFFF7F 0000400081800000 100000C08000 001FFFFFFFFF7F 0020000081808000 08000000C0808000 0FFFFFFFFFFFFF7F 　　 允许的大数是0FFFFFFF，这是以可变长表示法表示的32位的最大数字。理论上，大数是有可能的，但是实际中不必要。 　　 MIDI文件结构MTrk块的句法：“经过的时间”被作为一个可变长的量存储。它代表以下事件之前所要经过的时间。如果在音轨的第一个事件发生在音轨的开始，或者，如果二个事件同时发生，使用Δt的零。Δt总是存在。Δt的具体时间单位，在文件头块上指定。<SYSEXEVENE>&lt;元event&gt;<MIDIEVENT>是所有MIDI通道消息。使用连续状态时：状态位也许在第一个事件以后被省去。在文件的第一个事件必须指定状态。Δt没有被认为是事件：它是格式的整体部分。 　　 MIDI文件结构&lt;元event&gt;指定非MIDI信息 FF所有阶事件从FF开始，然后有事件类型(总是少于128)，然后有作为一个可变长的数量被存放的数据的长度，然后是数据。如果没有数据，长度是0。 　　 <SYSEXEVENT>使用指定MIDI系统专属消息，或者作为“escape”指定将被传送的任何任意字节。一些合成器制造者指定他们的系统专属消息将被作为小包传送。每个小包作为一则整个语法系统专属消息的部分，但是他们被传送的时间是很重要的。这样的例子是在CZ补丁传送的字节或者FB-01's“系统独家新闻”中，可以传送部分数据。为了能处理像这样的情况，两个形式的<SYSEXEVENT>被提供了： F0&lt;长度&gt;&lt;<A class=innerlink href="index.php?doc-innerlink-%E6%95%B0%E6%8D%AE">数据</A>&gt; F7&lt;长度&gt;&lt;数据&gt; 　　 在两种情况下，长度被作为一个可变长的数量存放，等于跟随它的字节数，不包括本身或消息类型(F0或F7)，但是包括跟着的所有字节，包括所有在意欲被传送的信息末端的F7。绝大多数的系统专属消息将使用F0格式。例如，被传送的消息F043120007F7在MIDI文件将被存储为F00543120007F7。所有信息要求在末端包含F7，以便MIDI文件的处理程序知道它读了全部的信息。对于特别的情况，当一则唯一的系统专属信息被分开成多段，分到不同的时间传送时，小包除了最后一个都以F7结束。不能在多个小包之间传递任何其他的系统专属信息。例如： 假设字节431200将首先被传送到F0，紧随着200个时间单位的延迟，再紧随着由字节431200431200组成的数据，再紧随着100各时间单位的延迟，再紧随着由字节431200F7组成的数据，这在MIDI文件是这样的： F0034312008148 200个单位的Δt 8148F70643120043120064 100个单位的Δt 64F704431200F7 　　 F7事件也许也使用作为“escape”传送任何字节，包括实时字节、歌曲名或者MIDI时间代码，在这个规格通常没有被规定。 2、MIDI文件结构文件头块 在文件初的文件头块指定在文件中关于数据的一些基本信息。数据部分包含三个16位的字段，首先被存放高位字节(当然)。这里有完整的块的句法： &lt;块类型&gt;&lt;块长度&gt;&lt;格式&gt;&lt;音轨数&gt;&lt;分区&gt; 　 块类型是四个ASCII字符“MThd”；随后的长度是一个6(高位优先的32位数字表示法)。格式，是指定文件的整体组织。 格式的只有三种值，指定三种格式： 0文件包含一条唯一的多通道音轨 1文件包含一个或更多同时的音轨 2文件包含一个或更多独立的音轨，相继进行播放 音轨数，是文件中音轨块的数量。 分区，是在文件的Δt之中1代表的是一秒的多少分之一。 　　 格式0，多通道的音轨，是最容易转换的数据。应用格式1的MIDI文件可以很容易转换成这种格式。声音是最重要的东西，格式并不重要。这种转换是非常应该的，这可以化繁为简。 　　 MIDI文件有可以表达的节奏和拍号的信息。对于0的文件格式，节奏，将分散的存储;对于格式1，节奏必须（在0.04版起）一起储存，作为第一条音轨。这个规定是合理的。 　　 所有的MIDI文件，应指定节奏和拍号。如果他们不这样做，拍号假设为4/4，节奏和节拍120每分钟。在格式0中，这些元事件应该在开头。在格式1中，这些元事件应包含在第一个音轨中。在格式2中，每一独立的音轨，应至少包含一条拍号和节奏的信息。 3、MIDI文件结构元事件 不是每个程序，都必须支持每一个元事件。MIDI文件结构元事件最初的定义包括： 序列数 FF0002ssss 　　 这一类事件，必须发生在音轨的开头，在任何非零时间后发生的事件或可传送的MIDI信息之前，用于指定序列的数目。序列数对应在这条音轨的序列数。在一个格式0或1MIDI文件，其中只包含一个序列，这个数字应包含在第一个音轨。 文字事件 FF01长度文字 　　 任何数量描述任何事情的文字。在音轨开头放上这条音轨的相关的所有信息是很好的，这有助于日后查看。文本事件也可能发生在其他时间，被用来作为歌词。在此事件中文本应用可打印的ASCII字符进行书写。 元事件类型01到0F的是预留给各种类型的文本使用的，但使用的目的各不相同： <A class=innerlink href="index.php?doc-innerlink-%E7%89%88%E6%9D%83">版权</A>公告 FF02长度文本 　　 载有版权声明，作为打印<A class=innerlink href="index.php?doc-innerlink-ASCII">ASCII</A>文本。文本中应包含字符（c），版权所有的时间，版权所有者。如果几段音乐是在同一个MIDI文件中，所有的版权声明应放在一起，把它放在文件的开头。这个事件应该是第一个事件，在时间0放在第一条音轨块。 序列/音轨的名称 FF03长度文本 MIDI文件结构<A class=innerlink href="index.php?doc-innerlink-%E4%B9%90%E5%99%A8">乐器</A>名称： FF04长度文本 说明该类型的乐器将用于在这一条MIDI文件结构音轨中使用。 MIDI文件结构歌词： FF05长度文本 写明歌词。每个音节将是一行单独的歌词，应该写清时间 标记 FF06长度文本 通常在一个格式0的音轨，或在格式1的第一个音轨。 注释点 FF07长度文本 描述一些在这一点上发生在电影或视频<A class=innerlink href="index.php?doc-innerlink-%E5%B1%8F%E5%B9%95">屏幕</A>或舞台的动作或事件 MIDI文件结构音轨终止 FF2F00 此事件必须的，以便确定的结束点。 设定速度，以毫秒(ms)为单位，是四分音符的时值 FF5103tttttt 　　 这个事件可以精确的写清楚这条音轨的速度。用每拍所占的时间而不是单位时间内的拍数表示速度，使得依据一个基于时间的同步协议（例如SMPTE时间代码或MIDI时间代码）实现时间的绝对同步成为可能。这种准确性使四分钟左右的曲子在每分钟的120拍下结束时，时间误差在500微秒之内。 SMPTE时间同步 FF5405hrmnsefrff 　　 这一事件，如果存在的话，将指定某一个特定事件开始的SMPTE时间。它应出现在MIDI文件结构音轨的开头，在任何非零时间后发生的事件或可传送的MIDI信息之前。 MIDI文件结构拍号标记： FF5804nnddccbb 　　 MIDI文件结构拍号表示为四个数字。nn和dd代表分子和分母。分母指的是2的dd次方，例如，2代表4，3代表8。cc代表一个四分音符应该占多少个MIDI时间单位，bb代表一个四分音符的时值等价于多少个32分音符。 因此，完整的6/8拍号应该表示为 FF580406032408 　　 这是，6/8拍号（8等于2的三次方，因此，这里是0603），四分音符是32个MIDI时间间隔（十六进制24即是32），四分音符等于8个三十二分音符。 　　 MIDI文件结构谱号信息： FF5902sfmf 　　 sf指明乐曲曲调中升号、降号的数目。例如，A大调在五线谱上注了三个升号，那么sf=03。又如，F大调，五线谱上写有一个降号，那么sf=81。　也就是说，升号数目写成0x，降号数目写成8x mf指出曲调是大调还是小调。大调mf=00，小调mf=01 对于序列器的元数据 FF7F长度数据 　　 特殊要求，尤其是时序可能会使用此事件类型：第一个字节或字节的数据是一个制造商的ID。 作为一个例子，把一个MIDI文件摘录如下所示。内容的MIDI流所代表的这个例子，细分在这里： Δt(<A class=innerlink href="index.php?doc-innerlink-%E5%8D%81%E8%BF%9B%E5%88%B6)">十进制)</A>事件号（<A class=innerlink href="index.php?doc-innerlink-%E5%8D%81%E5%85%AD%E8%BF%9B%E5%88%B6">十六进制</A>)其他数据（十进制）说明 0FF580404022408 0FF5103500000 0C05通道1，<A class=innerlink href="index.php?doc-innerlink-%E9%9F%B3%E8%89%B2">音色</A>5 0C146通道2，音色46 0C270通道3，音色70 0924896通道3开始弹奏C2，用力 0926096通道3开始弹奏C3，用力 96916764通道2开始弹奏G3，用力 96907632通道1开始弹奏E4，钢琴 192824864通道3停止弹奏C2，标准 0826064通道3停止弹奏C3，标准 0816764通道2停止弹奏G3，标准 0807664通道1停止弹奏E4，标准 0FF2F00结束 整个格式0的MIDI文件的内容 MIDI文件结构文件头块： 4D546864MThd 00000006块长度 0000格式0 0001一个音轨 0060一个MIDI时间间隔等于96分之一秒 MIDI文件结构音轨块， 4D54726BMTrk 0000003B音轨长度（59字节） 　　 MIDI文件结构时间事件： 00FF580404021808拍号4/4 00FF510307A120速度 00C005 00C12E 00C246 00923060 003C60 60914340 60904C20 8140823040 003C40 00814340 00804C40 00FF2F00终止 　　 类似的，可以把这个文件写成1格式。 MIDI文件结构在<A class=innerlink href="index.php?doc-innerlink-%E7%BD%91%E7%BB%9C">网络</A>传送中，通常采用7位数据传送方式，这样可以大大提高传输速度。 MIDI文件结构由于体积很小，非常便于传送；而且，由于它很有利于创作<A class=innerlink href="index.php?doc-innerlink-%E9%9F%B3%E4%B9%90">音乐</A>，是很多作曲家在创作初期的首选。 　　 MIDI文件结构由于其特殊的记录方式，受<A class=innerlink href="index.php?doc-innerlink-%E7%A1%AC%E4%BB%B6">硬件</A>影响较大。 　　 MID文件结构不是音频文件结构，它的作用只相当于一个文本文档，记录了音乐该如何进行。MIDI回放音色完全取决于<A class=innerlink href="index.php?doc-innerlink-%E5%A3%B0%E5%8D%A1">声卡</A>。

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