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Esercitazione su SMF

Lezione 14. Esercitazione su SMF. Programmazione MIDI (Prof. Luca A. Ludovico). Analisi pratica di un breve file MIDI. 4D 54 68 64 00 00 00 06 00 01 00 02 01 80 4D 54 72 6B 00 00 00 19 00 FF 58 04 03 02 60 08 00 FF 51 03 09 27 C0 00 FF 59 02 01 00 00 FF 2F 00 4D

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Esercitazione su SMF

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Presentation Transcript

  1. Lezione 14 Esercitazione su SMF Programmazione MIDI (Prof. Luca A. Ludovico)

  2. Analisi pratica di un breve file MIDI 4D 54 68 64 00 00 00 06 00 01 00 02 01 80 4D 54 72 6B 00 00 00 19 00 FF 58 04 03 02 60 08 00 FF 51 03 09 27 C0 00 FF 59 02 01 00 00 FF 2F 00 4D 54 72 6B 00 00 00 2A 00 B0 07 64 00 B0 0A 30 00 B0 5B 40 00 B0 5D 10 00 C0 04 00 90 45 64 86 00 80 45 64 81 40 90 42 64 81 40 80 42 64 00 FF 2F 00 Programmazione MIDI (Prof. Luca A. Ludovico)14. Esercitazione su SMF

  3. Come segmentare uno SMF in chunk • Esiste sicuramente uno e un solo chunk di intestazione (MThd), di lunghezza complessiva pari a 14 byte e posizionato all’inizio del file • Possono esistere uno o più chunk di traccia (MTrk), di lunghezza variabile e delimitati da [4D 54 72 6B … FF 2F 00] • Per i file MIDI di tipo 0 vi è un unico chunk MTrk, per il tipo 1 e 2 ne deve esistere almeno uno • Il chunk MThd e il/i chunk MTrk riempiono completamente il file MIDI: nel file non vi sono byte non appartenenti ad uno di essi. Programmazione MIDI (Prof. Luca A. Ludovico)14. Esercitazione su SMF

  4. Ricerca dei chunk di header e di traccia 4D 54 68 64 00 00 00 06 00 01 00 02 01 80 4D 54 72 6B 00 00 00 19 00 FF 58 04 03 02 60 08 00 FF 51 03 09 27 C0 00 FF 59 02 01 00 00 FF 2F 00 4D 54 72 6B 00 00 00 2A 00 B0 07 64 00 B0 0A 30 00 B0 5B 40 00 B0 5D 10 00 C0 04 00 90 45 64 86 00 80 45 64 81 40 90 42 64 81 40 80 42 64 00 FF 2F 00 Programmazione MIDI (Prof. Luca A. Ludovico)14. Esercitazione su SMF

  5. Analisi del chunk MThd 4D 54 68 64 00 00 00 06 00 01 00 02 01 80 4D 54 72 6B 00 00 00 19 00 FF 58 04 03 02 60 08 00 FF 51 03 09 27 C0 00 FF 59 02 01 00 00 FF 2F 00 4D 54 72 6B 00 00 00 2A 00 B0 07 64 00 B0 0A 30 00 B0 5B 40 00 B0 5D 10 00 C0 04 00 90 45 64 86 00 80 45 64 81 40 90 42 64 81 40 80 42 64 00 FF 2F 00 • Come si capisce fin dove si estende? • E’ un chunk di lunghezza fissa • La sua lunghezza è comunque scritta nell’header del chunk • Dal byte successivo inizia il primo MTrk, riconoscibile dalla sequenza 4D 54 72 6B Programmazione MIDI (Prof. Luca A. Ludovico)14. Esercitazione su SMF

  6. Analisi del chunk MThd 4D 54 68 64 00 00 00 06 00 01 00 02 01 80 … • 4D 54 68 64: intestazione di 4 byte del MIDI Track header chunk • 00 00 00 06: questi 4 byte informano che seguiranno 6 byte di dati • 00 01: questi 2 byte informano che il file MIDI è di tipo 1 • E’ vero? Si contano le tracce, ossia i chunk MTrk. Verifica con viewer esadecimale • 00 02: questi 2 byte informano che dopo il MThd seguiranno 2 blocchi di traccia MTrk • E’ vero? Verifica con viewer esadecimale • 01 80: informazione che specifica la risoluzione in impulsi per quarto di nota. Risulta: PPQN = 018016 = 38410 Programmazione MIDI (Prof. Luca A. Ludovico)14. Esercitazione su SMF

  7. Analisi del primo chunk MTrk 4D 54 68 64 00 00 00 06 00 01 00 02 01 80 4D 54 72 6B 00 00 00 19 00 FF 58 04 03 02 60 08 00 FF 51 03 09 27 C0 00 FF 59 02 01 00 00 FF 2F 00 4D 54 72 6B 00 00 00 2A 00 B0 07 64 00 B0 0A 30 00 B0 5B 40 00 B0 5D 10 00 C0 04 00 90 45 64 86 00 80 45 64 81 40 90 42 64 81 40 80 42 64 00 FF 2F 00 • Come si capisce fin dove si estende? • E’ un chunk di lunghezza variabile, ma si può leggere il valore nell’header del chunk. Attenzione: aprendo il file con un viewer esadecimale, è scritto in base 16!!! • Si conclude con il meta di fine traccia FF 2F 00, seguito da un nuovo MTrk Programmazione MIDI (Prof. Luca A. Ludovico)14. Esercitazione su SMF

  8. Come segmentare i contenuti di MTrk • L’intero contenuto di un chunk MTrk (per contenuto si intende la parte successiva all’header) è un susseguirsi di coppie [tempo delta, evento] • I tempi delta vanno interpretati proseguendo la lettura dei byte finchè non si trova il byte che ha il bit più significativo posto a 0 • In molti casi il tempo delta si esprime su un unico byte; un caso particolare è il tempo delta posto a 00, per indicare simultaneità o occorrenza immediata • Gli eventi devono essere segmentati secondo le regole di decodifica degli eventi MIDI o dei metaeventi tipici degli SMF • Ciascuno di essi ha una sua lunghezza, variabile da evento a evento ma predeterminata (ad es. i messaggi Note On e Note Off occupano 3 byte, il messaggio Program Change ne occupa 2, il metaevento Segnatura di tempo 7) • Quello che segue una coppia [tempo delta, evento] è una nuova coppia Programmazione MIDI (Prof. Luca A. Ludovico)14. Esercitazione su SMF

  9. Analisi del primo chunk MTrk … 4D 54 72 6B 00 00 00 19 00 FF 58 04 03 02 60 08 00FF 51 03 09 27 C0 00 FF 59 02 01 00 00 FF 2F 00 … • 00: Tempo Delta. Questo byte posto a 0 stabilisce che il successivo evento rispetto al precedente si verificherà dopo 0 PPQN, quindi senza alcun ritardo • FF 58 04 03 02 60 08: evento Meta di segnatura di tempo • 03: Numeratore = 3 • 02: Denominatore = 2^02 = 4 • 60: 96 tick MIDI in una nota da ¼ • 08: 8 note da 1/32 in una nota ¼ Segnatura di tempo per le misure è ¾ Programmazione MIDI (Prof. Luca A. Ludovico)14. Esercitazione su SMF

  10. Analisi del primo chunk MTrk … 4D 54 72 6B 00 00 00 19 00 FF 58 04 03 02 60 08 00FF 51 03 09 27 C0 00 FF 59 02 01 00 00 FF 2F 00 … • 00: Tempo Delta pari a 0 PPQN • FF 51 03 09 27 C0: evento Meta di tempo metronomico • 0927C016 = 600.000 = n; • Per definizione n = (60.000.000 x d / 4) / bpm • Sono noti i valori di n e di d  è possibile calcolare il bpm • bpm = 100 pulsazioni al minuto La velocità metronomica del brano MIDI è impostata a 100 bpm Programmazione MIDI (Prof. Luca A. Ludovico)14. Esercitazione su SMF

  11. Analisi del primo chunk MTrk … 4D 54 72 6B 00 00 00 19 00 FF 58 04 03 02 60 08 00FF 51 03 09 27 C0 00 FF 59 02 01 00 00 FF 2F 00 … • 00: Tempo Delta pari a 0 PPQN • FF 59 02 01 00: evento Meta di tonalità • 01: 1 diesis in chiave (Sol Maggiore/Mi minore) • 00: la tonalità è maggiore Tonalità del brano è Sol Maggiore Programmazione MIDI (Prof. Luca A. Ludovico)14. Esercitazione su SMF

  12. Analisi del primo chunk MTrk … 4D 54 72 6B 00 00 00 19 00 FF 58 04 03 02 60 08 00FF 51 03 09 27 C0 00 FF 59 02 01 00 00 FF 2F 00 … • 00: Tempo Delta pari a 0 PPQN • FF 2F 00: fine del blocco di traccia Programmazione MIDI (Prof. Luca A. Ludovico)14. Esercitazione su SMF

  13. Analisi del secondo chunk MTrk 4D 54 68 64 00 00 00 06 00 01 00 02 01 80 4D 54 72 6B 00 00 00 19 00 FF 58 04 03 02 60 08 00 FF 51 03 09 27 C0 00 FF 59 02 01 00 00 FF 2F 00 4D 54 72 6B 00 00 00 2A 00 B0 07 64 00 B0 0A 30 00 B0 5B 40 00 B0 5D 10 00 C0 04 00 90 45 64 86 00 80 45 64 81 40 90 42 64 81 40 80 42 64 00 FF 2F 00 • Come si capisce fin dove si estende? • E’ un chunk di lunghezza variabile, ma si può leggere il valore nell’header del chunk. 2A16 = 4210 • Si conclude con il meta di fine traccia FF 2F 00 Programmazione MIDI (Prof. Luca A. Ludovico)14. Esercitazione su SMF

  14. Analisi del secondo chunk MTrk … 4D 54 72 6B 00 00 00 2A 00 B0 07 64 00 B0 0A 30 00 B0 5B 40 00 B0 5D 10 00 C0 04 00 90 45 64 86 00 80 45 64 81 40 90 42 64 81 40 80 42 64 00 FF 2F 00 • 00: Tempo Delta pari a 0 PPQN • B0 07 64: Evento MIDI Control Change n. 7 (Volume) 10110000 00000111 01100100 Ctrl Change (Ch. 1)Channel Volume Value: 100 Programmazione MIDI (Prof. Luca A. Ludovico)14. Esercitazione su SMF

  15. Analisi del secondo chunk MTrk … 4D 54 72 6B 00 00 00 2A 00 B0 07 64 00 B0 0A 30 00 B0 5B 40 00 B0 5D 10 00 C0 04 00 90 45 64 86 00 80 45 64 81 40 90 42 64 81 40 80 42 64 00 FF 2F 00 • 00: Tempo Delta pari a 0 PPQN • B0 0A 30: Evento MIDI Control Change n. 10 (PanPot) 10110000 00001010 00110000Ctrl Change (Ch. 1)PanPot Value: 48 Programmazione MIDI (Prof. Luca A. Ludovico)14. Esercitazione su SMF

  16. Analisi del secondo chunk MTrk … 4D 54 72 6B 00 00 00 2A 00 B0 07 64 00 B0 0A 30 00 B0 5B 40 00 B0 5D 10 00 C0 04 00 90 45 64 86 00 80 45 64 81 40 90 42 64 81 40 80 42 64 00 FF 2F 00 • 00: Tempo Delta pari a 0 PPQN • B0 5B 40: Evento MIDI Control Change n. 91 (Riverbero) 10110000 01011011 01000000 Ctrl Change (Ch. 1)Riverbero Value: 64 Programmazione MIDI (Prof. Luca A. Ludovico)14. Esercitazione su SMF

  17. Analisi del secondo chunk MTrk … 4D 54 72 6B 00 00 00 2A 00 B0 07 64 00 B0 0A 30 00 B0 5B 40 00 B0 5D 10 00 C0 04 00 90 45 64 86 00 80 45 64 81 40 90 42 64 81 40 80 42 64 00 FF 2F 00 • 00: Tempo Delta pari a 0 PPQN • B0 5D 10: Evento MIDI Control Change n. 93 (Chorus) 10110000 01011101 00010000 Ctrl Change (Ch. 1)Chorus Value: 16 Programmazione MIDI (Prof. Luca A. Ludovico)14. Esercitazione su SMF

  18. Analisi del secondo chunk MTrk … 4D 54 72 6B 00 00 00 2A 00 B0 07 64 00 B0 0A 30 00 B0 5B 40 00 B0 5D 10 00 C0 04 00 90 45 64 86 00 80 45 64 81 40 90 42 64 81 40 80 42 64 00 FF 2F 00 • 00: Tempo Delta pari a 0 PPQN • C0 04: Evento MIDI Program Change n. 4 (Piano Elettrico) 11000000 00000100Program Change (Ch.1) Value: 4 Programmazione MIDI (Prof. Luca A. Ludovico)14. Esercitazione su SMF

  19. Analisi del secondo chunk MTrk … 4D 54 72 6B 00 00 00 2A 00 B0 07 64 00 B0 0A 30 00 B0 5B 40 00 B0 5D 10 00 C0 04 00 90 45 64 86 00 80 45 64 81 40 90 42 64 81 40 80 42 64 00 FF 2F 00 • 00: Tempo Delta pari a 0 PPQN • 90 45 64: Evento MIDI Note On, pitch 69 (La centrale), velocity 10010010000 01000101 01100100 Note On (Ch.1) Pitch: 69 Velocity: 100 Programmazione MIDI (Prof. Luca A. Ludovico)14. Esercitazione su SMF

  20. Analisi del secondo chunk MTrk … 4D 54 72 6B 00 00 00 2A 00 B0 07 64 00 B0 0A 30 00 B0 5B 40 00 B0 5D 10 00 C0 04 00 90 45 64 86 00 80 45 64 81 40 90 42 64 81 40 80 42 64 00 FF 2F 00 • 86 00: Tempo Delta pari a 76810 PPQN(1)0000110 (0)0000000  11000000002 = 76810La risoluzione al quarto era 01 8016 = 38410, quindi è TΔ della minima • 80 45 64: Evento MIDI Note Off, pitch 69 (La centrale), velocity 10010000000 01000101 01100100 Note Off (Ch.1) Pitch: 69 Velocity: 100 Programmazione MIDI (Prof. Luca A. Ludovico)14. Esercitazione su SMF

  21. Analisi del secondo chunk MTrk … 4D 54 72 6B 00 00 00 2A 00 B0 07 64 00 B0 0A 30 00 B0 5B 40 00 B0 5D 10 00 C0 04 00 90 45 64 86 00 80 45 64 81 40 90 42 64 81 40 80 42 64 00 FF 2F 00 • 81 40: Tempo Delta pari a 19210 PPQN(1)0000001 (0)1000000  11000000002 = 19210La risoluzione al quarto era 01 8016 = 38410, quindi è TΔ della croma • 90 42 64: Evento MIDI Note On, pitch 66 (Fa#), velocity 10010010000 1000010 01100100 Note On (Ch.1) Pitch: 66 Velocity: 100 Programmazione MIDI (Prof. Luca A. Ludovico)14. Esercitazione su SMF

  22. Analisi del secondo chunk MTrk … 4D 54 72 6B 00 00 00 2A 00 B0 07 64 00 B0 0A 30 00 B0 5B 40 00 B0 5D 10 00 C0 04 00 90 45 64 86 00 80 45 64 81 40 90 42 64 81 40 80 42 64 00 FF 2F 00 • 81 40: Tempo Delta pari a 19210 PPQN(1)0000001 (0)1000000  11000000002 = 19210La risoluzione al quarto era 01 8016 = 38410, quindi è TΔ della croma • 80 42 64: Evento MIDI Note Off, pitch 66 (Fa#), velocity 10010000000 1000010 01100100 Note Off (Ch.1) Pitch: 66 Velocity: 100 Programmazione MIDI (Prof. Luca A. Ludovico)14. Esercitazione su SMF

  23. Analisi del secondo chunk MTrk … 4D 54 72 6B 00 00 00 2A 00 B0 07 64 00 B0 0A 30 00 B0 5B 40 00 B0 5D 10 00 C0 04 00 90 45 64 86 00 80 45 64 81 40 90 42 64 81 40 80 42 64 00 FF 2F 00 • 00: Tempo Delta pari a 0 PPQN • FF 2F 00: Fine del chunk di traccia Programmazione MIDI (Prof. Luca A. Ludovico)14. Esercitazione su SMF

  24. Visualizzazione nel sequencer Legenda Griglia: linea scura  quarto Programmazione MIDI (Prof. Luca A. Ludovico)14. Esercitazione su SMF

  25. Sezione 14.1 ESERCITAZIONE Programmazione MIDI (Prof. Luca A. Ludovico)14. Esercitazione su SMF

  26. Esercizio di analisi: 14_esercizio.mid 4D 54 68 64 00 00 00 06 00 00 00 01 03 C0 4D 54 72 6B 00 00 00 4F 00 90 24 71 00 90 26 71 87 40 80 24 00 00 80 26 00 83 60 90 25 71 00 90 27 71 83 60 80 25 00 00 80 27 00 82 40 90 26 71 00 91 27 71 82 40 80 26 00 00 90 25 71 00 81 27 00 00 91 26 71 82 40 80 25 00 00 81 26 00 87 40 B0 7B 00 00 FF 2F 00 Programmazione MIDI (Prof. Luca A. Ludovico)14. Esercitazione su SMF

  27. Identificazione dei chunk e della loro lunghezza 4D 54 68 64 00 00 00 06 00 00 00 01 03 C0 4D 54 72 6B 00 00 00 4F 00 90 24 71 00 90 26 71 87 40 80 24 00 00 80 26 00 83 60 90 25 71 00 90 27 71 83 60 80 25 00 00 80 27 00 82 40 90 26 71 00 91 27 71 82 40 80 26 00 00 90 25 71 00 81 27 00 00 91 26 71 82 40 80 25 00 00 81 26 00 87 40 B0 7B 00 00 FF 2F 00 Legenda: Header dell’MThd Header dell’MTrk Lunghezza dell’MThd Lunghezza dell’MTrk Programmazione MIDI (Prof. Luca A. Ludovico)14. Esercitazione su SMF

  28. Analisi del chunk MThd 4D 54 68 64 00 00 00 06 00 00 00 01 03 C0 … • 4D 54 68 64: intestazione di 4 byte del MIDI Track header chunk • 00 00 00 06: questi 4 byte informano che seguiranno 6 byte di dati sino alla fine di questo chunk header • 00 00: questi 2 byte informano che il file MIDI è di tipo 0 • E’ vero? Si contano le tracce, ossia i chunk MTrk. • 00 01: questi 2 byte informano che dopo il MThd seguirà 1 blocco di traccia MTrk • E’ vero? Verifica con viewer esadecimale • 03 C0: informazione che specifica la risoluzione in impulsi per quarto di nota. Risulta: PPQN = 03C016 = 96010 Programmazione MIDI (Prof. Luca A. Ludovico)14. Esercitazione su SMF

  29. MTrk: suggerimenti 4D 54 68 64 00 00 00 06 00 00 00 01 03 C0 4D 54 72 6B 00 00 00 4F 0090 24 710090 26 71 87 40 80 24 000080 26 0083 60 90 25 71 0090 27 71 83 6080 25 000080 27 0082 40 90 26 71 0091 27 7182 4080 26 000090 25 710081 27 0000 91 26 7182 4080 25 000081 26 0087 40B0 7B 0000FF 2F 00 Legenda: Note OnNote OffTempo Delta ControllerFine tracciaLe frecce mettono in corrispondenza l’accensione e lo spegnimento della stessa nota Programmazione MIDI (Prof. Luca A. Ludovico)14. Esercitazione su SMF

  30. Qualche osservazione • Considerando i soli nibble (4 bit) più significativi del byte di stato degli eventi MIDI, alcuni valori sono standard dal punto di vista dell’interpretazione della performance: • 9x indica un messaggio NoteOn • 8x indica un messaggio NoteOff • Bx indica un control change • Cx indica un programchange • … Ovviamente, essendo messaggi di canale, il secondo nibble non è standard • Come si riconoscono le coppie di apertura/chiusura di un evento musicale? Il NoteOff (8x) corrisponde a un precedente NoteOn (9x) ove la x è la stessa e il primo byte di dati è uguale. Programmazione MIDI (Prof. Luca A. Ludovico)14. Esercitazione su SMF

  31. Visualizzazione nel sequencer Legenda Griglia: linea scura  quarto; linea chiara  sedicesimo Colori: mattone  ch. 1; oliva ch. 2 Programmazione MIDI (Prof. Luca A. Ludovico)14. Esercitazione su SMF

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