【BLE MIDI】MIDI 文件格式分析 ( MIDI 文件头解析 | MIDI 文件头标识 | MIDI 文件头长度 | MIDI 文件格式 | MIDI 轨道个数 | 基本时间 )

文章目录

• 一、MIDI 文件简介
• 二、MIDI 文件头解析
• • 1、MIDI 文件头标识
  • 2、MIDI 文件头长度
  • 3、MIDI 文件格式
  • 4、MIDI 轨道个数
  • 5、基本时间

一、MIDI 文件简介

下面的 mid 文件是一个简单 midi , 其中只有一条轨道 , 一个音符 ;

这个 mid 文件很简单 , 但是麻雀虽小 , 五脏俱全 , 其中有所有的必须的 midi 文件头 , midi 轨道头 , 时间标志 , 等信息 ;

下面开始逐个字节 , 解析上述 midi 文件 ;

4D 54 68 64 00 00 00 06 00 00 00 01 01 E0 4D 54 
72 6B 00 00 00 25 00 FF 03 05 B2 E2 CA D4 30 00 
FF 51 03 07 A1 20 00 FF 58 04 04 02 18 08 00 90 
3C 64 8E 7E 80 3C 40 00 FF 2F 00

二、MIDI 文件头解析

文件头数据 :

4D 54 68 64 00 00 00 06 00 00 00 01 01 E0

1、MIDI 文件头标识

4D 54 68 64 : 0 ~ 3 字节 , " MThd " 字符串 ASCII 码 , 这是 mid 文件的标识 ;

2、MIDI 文件头长度

00 00 00 06 : 4 ~ 7 字节 , 这是个 4 字节整型数据 , 大端格式显示 , 整型低位在高字节 , 整型高位在低字节 , 该数据表示 mid 文件文件头长度 , 这里的文件头长度为 6 , 表示后面 6 字节是 mid 文件文件头的范围 ;

大端格式 : 高位存储在低字节中 , 符合人的书写习惯 ;

小端格式 : 低位存储在低字节中 , 符合计算机处理逻辑 ;

3、MIDI 文件格式

00 00 : 8 ~ 9 字节 , 表示 mid 文件的格式 ; 这两个字节是 short 类型整型 , 大端格式 ;

• 0 : mid 文件只有一条轨道 , 所有的通道都在一条轨道中 ;
• 1 : mid 文件有多个音轨 , 并且是同步的 , 即所有的轨道同时播放 ;
• 2 : mid 文件有多个音轨 , 不同步 ;

这里是 0 格式 , 也就是说只有一条轨道 ;

4、MIDI 轨道个数

00 01 : 10 ~ 11 字节 , 表示 MIDI 轨道个数 , short 类型 , 大端格式 ;

此处表示有一条轨道 , 所有通道的音符和节拍信息都在该轨道中 ;

5、基本时间

01 E0 : 12 ~ 13 字节 , 用于指定基本时间 ;

2 个字节 , 要拆分成 3 部分 , 最高位 ( 第 15 位 ) 作为标识位 , 第 8 ~ 14 位 作为一部分 , 第 0 ~ 7 位 作为一部分 ;

由于是大端格式排列 , mid 文件第 12 字节 ( 低地址 ) 是 高位 , mid 文件第 13 字节 ( 高地址 ) 是低位 ;

01 E0 的二进制形式如下 : 0000 0001 11110 0000 ;

最高位 0000 0001 11110 0000 是 0 , 红色的是最高位 , 表示当前 代表的事件格式是 类型1 , 第 0 ~ 14 位 代表的是 四分音符的 tick 数 ;

十六进制 01 E0 对应的十进制数字是 480 , 也就是说一个四分音符有 480 tick ;

tick 是时间单位 , 这是 mid 文件中计算时间的最基本单位 ;