C言語でMIDI(SMF)データを読んでみる！
今回は、MIDI(SMF)データをC言語で解析しましょー！という、ちょい長めのお話です。
（※１：当サイトの別記事「ファミコンやらゲームボーイやらのピコピコ音を作るぞ！（with C言語）」のために用意した記事です。）
（MIDIとかSMFについては、[ Wikipedia: MIDI ]が少しだけ参考になると思います。）
MIDI(SMF)のデータ構造については上の※１の記事内に参考サイトを掲載しているのでそちらをご覧下さい。この記事の中では説明を割愛します。^^;
この過程の結果（すなわち、解析プログラム）を知りたい方は記事の下の方を見てくださいね。
（この記事の内容にはミスがあるかもしれませんが、その時はご容赦ください。）
MIDIはバイナリデータなので少々扱いが面倒な気がしますが、恐れずにやってみましょう！
プログラムはちょっと長くなるので、表示／非表示を選択できるようにしました。
下のボタンを操作して、出したり消したりしてください。（えっ...?）
このプログラムの概説です。
プログラムと同じディレクトリにある./sample.midというファイルを解析します。
念のために書いておきます。。。
#【※ア】文字配列header_chunk_typeの場所に、1byteデータを4つ取り込む...ということをしている。
# 配列の場合は、配列名自体がポインタ（先頭要素のアドレス）になっているので、「&」は不要！
#【※イ】int型変数header_chunk_sizeの場所に、4byteデータを1つ取り込む...ということをしている。
# 配列ではないので、変数名に「&」をつけることでそのアドレスを取得！
#【※ウ】header_chunk_typeの出力時に「%s」ではなく「%c%c%c%c」としているのは、
# 文字列header_chunk_typeには終端文字(\0)が含まれていないからです。
ちなみに、解析するMIDIデータの先頭部分はこんな感じです。
4d 54 68 64 : 「MThd」...チャンクタイプ（「MThd」なのでヘッダ！）
00 00 00 06 : 「0x00000006」＝「6」...チャンクデータ（smf_format, tracks, division）のサイズは6byte
00 01 : 「0x0001」＝「1」...SMFのFormat1
00 12 : 「0x0012」＝「18」...18Tracks
01 e0 : 「0x01e0」＝「480」...分解能480
（「0x?????」というのは、?????が１６進数であることを表します。）
さあ、これで読めるだろうとか思ってやってみたら、見事につまずいたわけです。^^;;
なんじゃこりゃ...？（汗）
とんでもない嘘つきの解析プログラムでした。。。(^^;;
あっているのはheader_chunk_typeの「MThd」だけ。
一体、何故このようなことになったのでしょうか...
...にしてもsmf_formatの「256」というのは、あまりに綺麗な数字ですね。（2の8乗）
これは２進数で表すと「100000000」の９桁（＝９ビット）ですよね。
データの最小単位はバイト（＝８ビット）なので９ビットの情報は１６ビットで表します。
すなわち、「00000001 00000000」です。
これを４桁ずつ区切って１６進表記にすると「01 00」となります。
あれっ？MIDIのデータには「00 01」と書いてあるのに。。。...もしや！！（ひらめきっ！
そうなんです。おそらく、エンディアンの問題です。
MIDIのデータとして格納されている数値はビッグエンディアン形式ですが、
私はリトルエンディアンの環境（IntelプロセッサのMac）を使っていたのです。
正直、「そんなややこしい問題とか、勘弁してー!!!」と思いました。。。^^;
しかし、そんなことで嘆いてどうするんだ学生よ！と言われそうなので頑張ります。
とりあえず、エンディアンの問題さえ解決すればよいわけです。
...これについては、また込み入りそうなので、別の記事として書いておきました。
詳しく知りたい場合は是非エンディアン判定(別記事)を参考に！
先ほど取得した値はエンディアンが逆になっていたようなので、
エンディアンを変換してやればよいのです。
これもエンディアン変換（別記事）を参考に！
ということで、この２つの記事の内容を参考にしながら実装してみました！
...第３節へ〜^^;
とりあえずプログラムを書いてみました。
...というプログラムでしたが、さあ実行結果を見てみましょう。
おぉっ、なんだかんだでヘッダチャンクは読み取れましたね！！
次はトラックチャンクの読取に挑戦です！
先ほどと同様にMIDIデータを眺めてみましょう。
4d 54 72 6b : 「MTrk」...チャンクタイプ（「MTrk」なのでトラック！）
00 00 00 5d : 「0x0000005d」＝「93」...チャンクのサイズは93byte
00 ff ...(中略)... 2f 00 ...93byte分のデータ（MIDIイベントの羅列）
こんな感じの『 MTrk チャンクサイズ イベントの羅列 』が、１つのトラックとして扱われます。
ヘッダチャンクを読み取ったとき、トラック数は18でしたね。
なので、このMIDIファイルはトラックが18個並んでいるということです。（下の表を参考に^^）
さて、実際にトラックチャンクを解析してみましょう。
ただし、まだMIDIイベントについては解析をおこないません。あとでやります。
いろいろと問題（例えばこんなこと）にぶつかったりして困りましたが、
無事にトラックチャンクを読み取ることができました。
さて、次こそ本題ですね。MIDIイベントの解析をしようと思います！
記事がここまで長いと、最初に紹介したサイトへのリンクまで行くのが面倒ですね...(^^;;
...なので改めて紹介します。ここからは以下のサイトを参考にします。
about Standard MIDI format
[ http://www2s.biglobe.ne.jp/~yyagi/material/smfspec.html ]
MIDI規格一覧表
[ http://www2.odn.ne.jp/~cbu69490/MIDI/MIDIlect2/MIDIlect_end.html ]
【資料】SMFの解説
[ http://members.jcom.home.ne.jp/0127953801/bubu/jukusui.htm ]
ファイル形式、MIDIシーケンスデータ
[ http://altered.s201.xrea.com/documentsdaw/m20070615fileformatmidi.html ]
小泉プロジェクト ＭＩＤＩミニ知識
[ http://homepage3.nifty.com/koizumipro/miditowa.htm ]
StandardMIDI_document10
[ http://www.ne.jp/asahi/10/40/onptank/doc_smf10.html ]
結局、いろいろ妥協するはめになりました。。。
（メタイベント開始を示す「FF」とシステムリセット「FF」の判別がよくわからなかったので、システムリセットは見つけることができません。（システムリセットはほとんど使われないそうですが...^^;;））
（それから、日本語に対応していない...とか。ほかもいろいろ。）
...という感じで問題が多々あるような気がしますが、とりあえず重要そうなデータは取り出すことが出来るようになったので良しとします。（良しとさせてください...m(_ _;)m）
関数にしてまとめる...なんてこともしないグダグダなプログラムですが...（汗）
このプログラムをコンパイルして実行すると、同一ディレクトリ内に存在する「sample.mid」というMIDI(SMF)ファイルを解析してくれます。
（ちなみにgccでコンパイルしました。）
（MacOS Xで、Intel Macです。きっとリトルエンディアンなのです。）
ちなみに、ランニングステータスルールにも対応しています。（実験済み）
実際に「sample.mid」を解析した結果出力を以下に示します。（長いので一部省略）
「結果出力を表示する」のボタンを押すと表示されます。
ちなみに「sample.mid」はWindows環境で作られました。
MIDI音楽編集ソフトDomino[サイトはコチラ]を利用しました。
あと、ランニングステータスルールに対応するために、まずルールを適用したMIDIファイルを生成するため、SMFランナー 1.0[サイトはコチラ]を利用しました。
また、解析の正しさを確認するために、SMFView[Vectorにてダウンロード可能]にて解析を行い、比較・検証しました。
（これらの環境及びこれまで紹介したサイトの存在無しに、この解析プログラムは存在し得ません。勝手ではありますが、この場で御礼申し上げます。）
一応、そのsample.midもアップロードしておきます。
あぁ、長かった。。。
個人的にはNoteOnとNoteOffさえ取り出せれば良かったんですが。。。
「やるなら全部読みたいやん！」という衝動に駆られて作ってみました。
（が、結局中途半端ですけどね^^;;）
もし活用できる方がいらっしゃれば是非使ってくださいまし。嬉しい限りです。
（使えるものとは到底思えないけど。。。orz）
（もう一度...この記事の内容にはミスがあるかもしれませんが、その時はどうぞご容赦ください。^^;）
# 2010.10.16 : 語句修正
（※１：当サイトの別記事「ファミコンやらゲームボーイやらのピコピコ音を作るぞ！（with C言語）」のために用意した記事です。）
（MIDIとかSMFについては、[ Wikipedia: MIDI ]が少しだけ参考になると思います。）
MIDI(SMF)のデータ構造については上の※１の記事内に参考サイトを掲載しているのでそちらをご覧下さい。この記事の中では説明を割愛します。^^;
この過程の結果（すなわち、解析プログラム）を知りたい方は記事の下の方を見てくださいね。
（この記事の内容にはミスがあるかもしれませんが、その時はご容赦ください。）
1. とりあえず、ヘッダチャンクを読み取ってみよう！
MIDIはバイナリデータなので少々扱いが面倒な気がしますが、恐れずにやってみましょう！
プログラムはちょっと長くなるので、表示／非表示を選択できるようにしました。
下のボタンを操作して、出したり消したりしてください。（えっ...?）
#include <stdio.h>
int main(){
// ヘッダチャンク情報を格納する変数群
char header_chunk_type[4]; // チャンクタイプを示す文字列を格納。「MThd」が入るはず。[4byte]
int header_chunk_size; // ヘッダチャンクデータのサイズ [4byte]
short smf_format; // SMFのフォーマットタイプ（0か1か2） [2byte]
short tracks; // トラックチャンク総数 [2byte]
short division; // 四分音符あたりの分解能（ここではデルタタイム） [2byte]
// データ読み取り開始！
FILE *fp; // ファイルポインタ生成
if((fp = fopen("./sample.mid", "rb")) === NULL){ // バイナリ読み取りモードでファイルを開く
printf("Error: Cannot open the file.\n"); // 失敗したらエラーを吐く
return -1;
}
// ヘッダチャンク取得
fread(header_chunk_type, 1, 4, fp); // チャンクタイプ【※ア】
fread(&header_chunk_size, 4, 1, fp); // チャンクデータサイズ【※イ】
fread(&smf_format, 2, 1, fp); // SMFフォーマットタイプ
fread(&tracks, 2, 1, fp); // トラックチャンク総数
fread(&division, 2, 1, fp); // 分解能（デルタタイム）
// 読み取った情報を出力してみよう！
printf("header_chunk_type : %c%c%c%c\n", header_chunk_type[0],
header_chunk_type[1], header_chunk_type[2], header_chunk_type[3]); // 【※ウ】
printf("header_chunk_size : %d\n", header_chunk_size);
printf("smf_format : %hd\n", smf_format);
printf("tracks : %hd\n", tracks);
printf("division : %hd\n", division);
return 0;
}
|
このプログラムの概説です。
プログラムと同じディレクトリにある./sample.midというファイルを解析します。
念のために書いておきます。。。
#【※ア】文字配列header_chunk_typeの場所に、1byteデータを4つ取り込む...ということをしている。
# 配列の場合は、配列名自体がポインタ（先頭要素のアドレス）になっているので、「&」は不要！
#【※イ】int型変数header_chunk_sizeの場所に、4byteデータを1つ取り込む...ということをしている。
# 配列ではないので、変数名に「&」をつけることでそのアドレスを取得！
#【※ウ】header_chunk_typeの出力時に「%s」ではなく「%c%c%c%c」としているのは、
# 文字列header_chunk_typeには終端文字(\0)が含まれていないからです。
ちなみに、解析するMIDIデータの先頭部分はこんな感じです。
|
$ hexdump ./sample.mid |
00 00 00 06 : 「0x00000006」＝「6」...チャンクデータ（smf_format, tracks, division）のサイズは6byte
00 01 : 「0x0001」＝「1」...SMFのFormat1
00 12 : 「0x0012」＝「18」...18Tracks
01 e0 : 「0x01e0」＝「480」...分解能480
（「0x?????」というのは、?????が１６進数であることを表します。）
さあ、これで読めるだろうとか思ってやってみたら、見事につまずいたわけです。^^;;
$ ./program header_chunk_type : MThd header_chunk_size : 100663296 smf_format : 256 tracks : 4608 division : -8191 |
なんじゃこりゃ...？（汗）
とんでもない嘘つきの解析プログラムでした。。。(^^;;
あっているのはheader_chunk_typeの「MThd」だけ。
一体、何故このようなことになったのでしょうか...
...にしてもsmf_formatの「256」というのは、あまりに綺麗な数字ですね。（2の8乗）
これは２進数で表すと「100000000」の９桁（＝９ビット）ですよね。
データの最小単位はバイト（＝８ビット）なので９ビットの情報は１６ビットで表します。
すなわち、「00000001 00000000」です。
これを４桁ずつ区切って１６進表記にすると「01 00」となります。
あれっ？MIDIのデータには「00 01」と書いてあるのに。。。...もしや！！（ひらめきっ！
そうなんです。おそらく、エンディアンの問題です。
MIDIのデータとして格納されている数値はビッグエンディアン形式ですが、
私はリトルエンディアンの環境（IntelプロセッサのMac）を使っていたのです。
正直、「そんなややこしい問題とか、勘弁してー!!!」と思いました。。。^^;
しかし、そんなことで嘆いてどうするんだ学生よ！と言われそうなので頑張ります。
とりあえず、エンディアンの問題さえ解決すればよいわけです。
2. エンディアンの問題を片付ける！
...これについては、また込み入りそうなので、別の記事として書いておきました。
詳しく知りたい場合は是非エンディアン判定(別記事)を参考に！
先ほど取得した値はエンディアンが逆になっていたようなので、
エンディアンを変換してやればよいのです。
これもエンディアン変換（別記事）を参考に！
ということで、この２つの記事の内容を参考にしながら実装してみました！
...第３節へ〜^^;
3. 読み込めたぞ、ヘッダチャンク！
とりあえずプログラムを書いてみました。
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
int convertEndian(void *input, size_t s){
// エンディアン変換をおこなう関数
// stdlib.hをインクルードしてください。
// 【引数】: void *input...エンディアン変換対象へのポインタ
// 【引数】: size_t s...変換対象のバイト数
int i; // カウンタ
char *temp; // 変換時に用いる一時的配列
if((temp = (char *)calloc( s, sizeof(char))) == NULL){
return 0; // 領域確保できず（失敗）
}
for(i=0; i<s; i++){ // inputデータをtempに一時保管
temp[i] = ((char *)input)[i];
}
for(i=1; i<=s; i++){ // tempデータを逆方向にしてinputへ代入
((char *)input)[i-1] = temp[s-i];
}
free(temp); // 確保した領域を解放
return 1; // 正常終了
}
int main(){
// ヘッダチャンク情報
char header_chunk_type[4]; // チャンクタイプを示す文字列を格納。「MThd」が入るはず。[4byte]
int header_chunk_size; // ヘッダチャンクデータのサイズ [4byte]
short smf_format; // SMFのフォーマットタイプ（0か1か2） [2byte]
short tracks; // トラックチャンク総数 [2byte]
short division; // 四分音符あたりの分解能（ここではデルタタイム） [2byte]
// MIDI(SMF)データ読み取り
FILE *fp; // ファイルポインタ生成
int endian_check; // エンディアン判定に使用
if((fp = fopen("./sample.mid", "rb")) == NULL){ // バイナリ読み取りモードでファイルを開く
printf("Error: Cannot open the file.\n"); // 失敗したらエラーを吐く
return -1;
}
// ヘッダチャンク取得
fread(header_chunk_type, 1, 4, fp); // チャンクタイプ
fread(&header_chunk_size, 4, 1, fp); // チャンクデータサイズ
fread(&smf_format, 2, 1, fp); // SMFフォーマットタイプ
fread(&tracks, 2, 1, fp); // トラックチャンク総数
fread(&division, 2, 1, fp); // 分解能（デルタタイム）
// エンディアン判定＆変換
endian_check = 1;
if(*(char *)&endian_check){ // リトルエンディアンなら...
// エンディアン変換処理
convertEndian(&header_chunk_size, sizeof(header_chunk_size));
convertEndian(&smf_format, sizeof(smf_format));
convertEndian(&tracks, sizeof(tracks));
convertEndian(&division, sizeof(division));
} else { // ビッグエンディアンなら...
// 何も処理しない
}
// 読み取った情報を出力してみよう！
printf("header_chunk_type : %c%c%c%c\n", header_chunk_type[0],
header_chunk_type[1], header_chunk_type[2], header_chunk_type[3]);
printf("header_chunk_size : %d\n", header_chunk_size);
printf("smf_format : %hd\n", smf_format);
printf("tracks : %hd\n", tracks);
printf("division : %hd\n", division);
return 0;
}
|
...というプログラムでしたが、さあ実行結果を見てみましょう。
$ ./program header_chunk_type : MThd header_chunk_size : 6 smf_format : 1 tracks : 18 division : 480 |
おぉっ、なんだかんだでヘッダチャンクは読み取れましたね！！
次はトラックチャンクの読取に挑戦です！
4. トラックチャンクも読み込もう！（ただし、MIDIイベントはスルー）
先ほどと同様にMIDIデータを眺めてみましょう。
|
$ hexdump ./sample.mid |
00 00 00 5d : 「0x0000005d」＝「93」...チャンクのサイズは93byte
00 ff ...(中略)... 2f 00 ...93byte分のデータ（MIDIイベントの羅列）
こんな感じの『 MTrk チャンクサイズ イベントの羅列 』が、１つのトラックとして扱われます。
ヘッダチャンクを読み取ったとき、トラック数は18でしたね。
なので、このMIDIファイルはトラックが18個並んでいるということです。（下の表を参考に^^）
| MIDI(SMF)データ | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
さて、実際にトラックチャンクを解析してみましょう。
ただし、まだMIDIイベントについては解析をおこないません。あとでやります。
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
typedef struct {
// トラックチャンクのデータを格納する構造体
char type[4]; // チャンクタイプを示す文字列を格納。「MTrk」が入るはず。[4byte]
int size; // トラックチャンクデータのサイズ [4byte]
char *data; // トラックデータ（MIDIイベントの羅列）へのポインタ
} TrackChunk;
int convertEndian(void *input, size_t s){
// エンディアン変換をおこなう関数
// stdlib.hをインクルードしてください。
// 【引数】: void *input...エンディアン変換対象へのポインタ
// 【引数】: size_t s...変換対象のバイト数
int i; // カウンタ
char *temp; // 変換時に用いる一時的配列
if((temp = (char *)calloc(s, sizeof(char))) == NULL){
perror("Error: Cannot get memory for temp.");
return 0; // 領域確保できず（失敗）
}
for(i=0; i<s; i++){ // inputデータをtempに一時保管
temp[i] = ((char *)input)[i];
}
for(i=1; i<=s; i++){ // tempデータを逆方向にしてinputへ代入
((char *)input)[i-1] = temp[s-i];
}
free(temp); // 確保した領域を解放
return 1; // 正常終了
}
int main(){
int i, j; // カウンタ
FILE *fp; // ファイルポインタ生成
int endian; // エンディアン判定にいろいろ使用（0:BigEndian, 1:LittleEndian）
// ヘッダチャンク情報
char header_chunk_type[4]; // チャンクタイプを示す文字列を格納。「MThd」が入るはず。[4byte]
int header_chunk_size; // ヘッダチャンクデータのサイズ [4byte]
short smf_format; // SMFのフォーマットタイプ（0か1か2） [2byte]
short tracks; // トラックチャンク総数 [2byte]
short division; // 四分音符あたりの分解能（ここではデルタタイム） [2byte]
// トラックチャンク情報
TrackChunk *track_chunks; // トラックチャンク情報を格納する配列のためのポインタ
// エンディアン判定
endian = 1;
if(*(char *)&endian){ // リトルエンディアンなら...
endian = 1; // Little Endian
} else { // ビッグエンディアンなら...
endian = 0; // Big Endian
}
// MIDIファイルを開く
if((fp = fopen("./sample.mid", "rb")) == NULL){ // バイナリ読み取りモードでファイルを開く
perror("Error: Cannot open the file.\n"); // 失敗したらエラーを吐く
return 0;
}
// ヘッダチャンク取得
fread(header_chunk_type, 1, 4, fp); // チャンクタイプ
fread(&header_chunk_size, 4, 1, fp); // チャンクデータサイズ
fread(&smf_format, 2, 1, fp); // SMFフォーマットタイプ
fread(&tracks, 2, 1, fp); // トラックチャンク総数
fread(&division, 2, 1, fp); // 分解能（デルタタイム）
// 必要ならエンディアン変換
if(endian){ // リトルエンディアンなら要変換
// エンディアン変換処理
convertEndian(&header_chunk_size, sizeof(header_chunk_size));
convertEndian(&smf_format, sizeof(smf_format));
convertEndian(&tracks, sizeof(tracks));
convertEndian(&division, sizeof(division));
}
// 読み取ったヘッダチャンク情報を出力
printf("# Header ========================\n");
printf("header_chunk_type : %c%c%c%c\n", header_chunk_type[0],
header_chunk_type[1], header_chunk_type[2], header_chunk_type[3]);
printf("header_chunk_size : %d\n", header_chunk_size);
printf("smf_format : %hd\n", smf_format);
printf("tracks : %hd\n", tracks);
printf("division : %hd\n", division);
// トラックチャンク取得
if((track_chunks = (TrackChunk *)calloc(tracks, sizeof(TrackChunk))) == NULL){ // トラック数に応じて領域確保
perror("Error: Cannot get memory for track_chunks.");
return 0; // 領域確保できず（失敗）
}
for(i=0; i<tracks; i++){ // トラック数だけ繰返し
fread(track_chunks[i].type, 1, 4, fp); // チャンクタイプ
fread(&track_chunks[i].size, 4, 1, fp); // チャンクデータサイズ
if(endian){ // リトルエンディアンなら要変換
convertEndian(&track_chunks[i].size, sizeof(track_chunks[i].size));
}
if((track_chunks[i].data = (char *)calloc(track_chunks[i].size, sizeof(char))) == NULL){ // データサイズに応じて領域確保
perror("Error: Cannot get memory for track_chunks[i].data .");
return 0; // 領域確保できず（失敗）
}
fread(track_chunks[i].data, track_chunks[i].size, sizeof(char), fp); // データ（MIDIイベントの羅列）
}
// 読み取ったトラックチャンク情報を出力
for(i=0; i<tracks; i++){ // トラック数だけ繰返し
printf("# Track[%02d] =====================\n", i);
printf("track_chunks[%d].type : %c%c%c%c\n", i, track_chunks[i].type[0],
track_chunks[i].type[1], track_chunks[i].type[2], track_chunks[i].type[3]);
printf("track_chunks[%d].size : %d\n", i, track_chunks[i].size);
printf("track_chunks[%d].data\n : ", i);
for(j=0; j<track_chunks[i].size; j++){
printf("%02x ", (unsigned char)track_chunks[i].data[j]); // 16進表記で出力
if(!((j+1)%10)) printf("\n : "); // 10バイト出力するたびに改行
}
printf("\n");
}
return 1;
}
|
いろいろと問題（例えばこんなこと）にぶつかったりして困りましたが、
無事にトラックチャンクを読み取ることができました。
さて、次こそ本題ですね。MIDIイベントの解析をしようと思います！
5. いよいよ、本体データ（MIDIイベント）を読んでいこう！
記事がここまで長いと、最初に紹介したサイトへのリンクまで行くのが面倒ですね...(^^;;
...なので改めて紹介します。ここからは以下のサイトを参考にします。
about Standard MIDI format
[ http://www2s.biglobe.ne.jp/~yyagi/material/smfspec.html ]
MIDI規格一覧表
[ http://www2.odn.ne.jp/~cbu69490/MIDI/MIDIlect2/MIDIlect_end.html ]
【資料】SMFの解説
[ http://members.jcom.home.ne.jp/0127953801/bubu/jukusui.htm ]
ファイル形式、MIDIシーケンスデータ
[ http://altered.s201.xrea.com/documentsdaw/m20070615fileformatmidi.html ]
小泉プロジェクト ＭＩＤＩミニ知識
[ http://homepage3.nifty.com/koizumipro/miditowa.htm ]
StandardMIDI_document10
[ http://www.ne.jp/asahi/10/40/onptank/doc_smf10.html ]
結局、いろいろ妥協するはめになりました。。。
（メタイベント開始を示す「FF」とシステムリセット「FF」の判別がよくわからなかったので、システムリセットは見つけることができません。（システムリセットはほとんど使われないそうですが...^^;;））
（それから、日本語に対応していない...とか。ほかもいろいろ。）
...という感じで問題が多々あるような気がしますが、とりあえず重要そうなデータは取り出すことが出来るようになったので良しとします。（良しとさせてください...m(_ _;)m）
//
// Reading MIDI(SMF) Data
// 2010.08.07 - 2010.08.16
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
typedef struct {
// トラックチャンクのデータを格納する構造体
char type[4]; // チャンクタイプを示す文字列を格納。「MTrk」が入るはず。[4byte]
int size; // トラックチャンクデータのサイズ [4byte]
char *data; // トラックデータ（イベントの羅列）へのポインタ
} TrackChunk;
short mergeChar7bit(char x, char y){
// charの下7bitずつを結合してshort型で出力
// 【引数】：結合対象となる2つのchar型変数x, y
short s;
s = (unsigned char)x; // 上位バイトを先に入れておく
s <<= 7; // 7bit左シフト
s = (s | (unsigned char)(y & 0x7f)); // 下位バイトの下7bitを合成。。。
return s;
}
int convertEndian(void *input, size_t s){
// エンディアン変換をおこなう関数
// stdlib.hをインクルードしてください。
// 【引数】: void *input...エンディアン変換対象へのポインタ
// 【引数】: size_t s...変換対象のバイト数
int i; // カウンタ
char *temp; // 変換時に用いる一時的配列
if((temp = (char *)calloc(s, sizeof(char))) == NULL){
perror("Error: Cannot get memory for temp.");
return 0; // 領域確保できず（失敗）
}
for(i=0; i<s; i++){ // inputデータをtempに一時保管
temp[i] = ((char *)input)[i];
}
for(i=1; i<=s; i++){ // tempデータを逆方向にしてinputへ代入
((char *)input)[i-1] = temp[s-i];
}
free(temp); // 確保した領域を解放
return 1; // 正常終了
}
int main(){
int i, j, k, cnt; // カウンタ
FILE *fp; // ファイルポインタ生成
int endian; // エンディアン判定にいろいろ使用（0:BigEndian, 1:LittleEndian）
// ヘッダチャンク情報
char header_chunk_type[4]; // チャンクタイプを示す文字列を格納。「MThd」が入るはず。[4byte]
int header_chunk_size; // ヘッダチャンクデータのサイズ [4byte]
short smf_format; // SMFのフォーマットタイプ（0か1か2） [2byte]
short tracks; // トラックチャンク総数 [2byte]
short division; // 四分音符あたりの分解能（ここではデルタタイム） [2byte]
// トラックチャンク情報
TrackChunk *track_chunks; // トラックチャンク情報を格納する配列のためのポインタ
unsigned char c; // イベント解析の際に使用する一時保存用変数
unsigned char status; // ステータスバイト用の一時変数
unsigned int delta; // デルタタイム
// エンディアン判定
endian = 1;
if(*(char *)&endian){ // リトルエンディアンなら...
endian = 1; // Little Endian
} else { // ビッグエンディアンなら...
endian = 0; // Big Endian
}
// MIDIファイルを開く
if((fp = fopen("./sample.mid", "rb")) == NULL){ // バイナリ読み取りモードでファイルを開く
perror("Error: Cannot open the file.\n"); // 失敗したらエラーを吐く
return 0;
}
// ヘッダチャンク取得
fread(header_chunk_type, 1, 4, fp); // チャンクタイプ
fread(&header_chunk_size, 4, 1, fp); // チャンクデータサイズ
fread(&smf_format, 2, 1, fp); // SMFフォーマットタイプ
fread(&tracks, 2, 1, fp); // トラックチャンク総数
fread(&division, 2, 1, fp); // 分解能（デルタタイム）
// 必要ならエンディアン変換
if(endian){ // リトルエンディアンなら要変換
// エンディアン変換処理
convertEndian(&header_chunk_size, sizeof(header_chunk_size));
convertEndian(&smf_format, sizeof(smf_format));
convertEndian(&tracks, sizeof(tracks));
convertEndian(&division, sizeof(division));
}
// 読み取ったヘッダチャンク情報を出力
printf("# Header ========================\n");
printf("header_chunk_type : %c%c%c%c\n", header_chunk_type[0],
header_chunk_type[1], header_chunk_type[2], header_chunk_type[3]);
printf("header_chunk_size : %d\n", header_chunk_size);
printf("smf_format : %hd\n", smf_format);
printf("tracks : %hd\n", tracks);
printf("division : %hd\n", division);
// トラックチャンク取得
if((track_chunks = (TrackChunk *)calloc(tracks, sizeof(TrackChunk))) == NULL){ // トラック数に応じて領域確保
perror("Error: Cannot get memory for track_chunks.");
return 0; // 領域確保できず（失敗）
}
for(i=0; i<tracks; i++){ // トラック数だけ繰返し
fread(track_chunks[i].type, 1, 4, fp); // チャンクタイプ
fread(&track_chunks[i].size, 4, 1, fp); // チャンクデータサイズ
if(endian){ // リトルエンディアンなら要変換
convertEndian(&track_chunks[i].size, sizeof(track_chunks[i].size));
}
if((track_chunks[i].data = (char *)calloc(track_chunks[i].size, sizeof(char))) == NULL){ // データサイズに応じて領域確保
perror("Error: Cannot get memory for track_chunks[i].data .");
return 0; // 領域確保できず（失敗）
}
fread(track_chunks[i].data, track_chunks[i].size, sizeof(char), fp); // データ（イベントの羅列）
}
// 読み取ったトラックチャンク情報を出力
for(i=0; i<tracks; i++){ // トラック数だけ繰返し
printf("# Track[%02d] =====================\n", i+1);
printf("track_chunks[%d].type : %c%c%c%c\n", i, track_chunks[i].type[0],
track_chunks[i].type[1], track_chunks[i].type[2], track_chunks[i].type[3]);
printf("track_chunks[%d].size : %d\n", i, track_chunks[i].size);
printf("track_chunks[%d].data\n", i);
for(j=0; j<track_chunks[i].size; j++){ // データ分だけ繰返し
delta = 0; // 初期化
while((c = (unsigned char)track_chunks[i].data[j++]) & 0x80){
delta = delta | (c & 0x7F); // 合成
delta <<= 7; // 7bit左シフト
}
delta = delta | c; // 合成
printf("%7d:: ", delta); // デルタタイム出力
// ランニングステータスルールに対する処理
if((track_chunks[i].data[j] & 0x80) == 0x80){
// ランニングステータスルールが適用されない場合は、ステータスバイト用変数を更新。
status = (unsigned char)track_chunks[i].data[j]; // ステータスバイトを保持しておく
} else {
printf("\b@"); // ランニングステータスルール適用のしるし
j--; // データバイトの直前のバイト（デルタタイムかな？）を指すようにしておく。
// 次の処理でj++するはずなので、そうすればデータバイトにアクセスできる。
}
// データ判別
if((status & 0xf0) == 0x80){
// ノート・オフ【ボイスメッセージ】
printf("Note Off [%02dch] : ", (status & 0x0f));
j++;
printf("Note%d", (unsigned char)track_chunks[i].data[j]);
printf("[0x%02x] ", (unsigned char)track_chunks[i].data[j++]);
printf("Velocity=%d\n", (unsigned char)track_chunks[i].data[j]);
} else if((status & 0xf0) == 0x90){
// ノート・オン【ボイスメッセージ】
printf("Note On [%02dch] : ", (status & 0x0f));
j++;
printf("Note%d", (unsigned char)track_chunks[i].data[j]);
printf("[0x%02x] ", (unsigned char)track_chunks[i].data[j++]);
printf("Velocity=%d\n", (unsigned char)track_chunks[i].data[j]);
} else if((status & 0xf0) == 0xa0){
// ポリフォニック・キー・プレッシャー【ボイスメッセージ】
printf("Polyphonic Key Pressure [%02dch] : ", (status & 0x0f));
j++;
printf("Note%d", (unsigned char)track_chunks[i].data[j]);
printf("[0x%02x] ", (unsigned char)track_chunks[i].data[j++]);
printf("Pressure=%d\n", (unsigned char)track_chunks[i].data[j]);
} else if((status & 0xf0) == 0xb0){
// コントロールチェンジ【ボイスメッセージ】、【モードメッセージ】
printf("Control Change [%02dch] : ", (status & 0x0f));
j++;
c = (unsigned char)track_chunks[i].data[j++];
if(c<=63){ // 連続可変タイプのエフェクトに関するコントロール情報（MSBもLSBも）
// （ホントは「0<=c && c<=63」と書きたいけど、warningが出るので「c<=63」にする）
printf("VariableEffect(");
switch(c){
case 0: // 上位バイト[MSB]
case 32: // 下位バイト[LSB]
printf("BankSelect[%s]", (c==0)?"MSB":"LSB"); // バンク・セレクト
break;
case 1:
case 33:
printf("ModulationDepth[%s]", (c==1)?"MSB":"LSB"); // モジュレーション・デプス
break;
case 2:
case 34:
printf("BreathType[%s]", (c==2)?"MSB":"LSB"); // ブレス・タイプ
break;
case 4:
case 36:
printf("FootType[%s]", (c==4)?"MSB":"LSB"); // フット・タイプ
break;
case 5:
case 37:
printf("PortamentoTime[%s]", (c==5)?"MSB":"LSB"); // ポルタメント・タイム
break;
case 6:
case 38:
printf("DataEntry[%s]", (c==6)?"MSB":"LSB"); // データ・エントリー
break;
case 7:
case 39:
printf("MainVolume[%s]", (c==7)?"MSB":"LSB"); // メイン・ボリューム
break;
case 8:
case 40:
printf("BalanceControl[%s]", (c==8)?"MSB":"LSB"); // バランス・コントロール
break;
case 10:
case 42:
printf("Panpot[%s]", (c==10)?"MSB":"LSB"); // パンポット
break;
case 11:
case 43:
printf("Expression[%s]", (c==11)?"MSB":"LSB"); // エクスプレッション
break;
case 16:
case 17:
case 18:
case 19:
case 48:
case 49:
case 50:
case 51:
printf("SomethingElse_No.%d[%s]", c, (c==16)?"MSB":"LSB"); // 汎用操作子
break;
default:
printf("##UndefinedType_No.%d[%s]", (c<32)?c:c-32, (c<32)?"MSB":"LSB"); // よくわからないコントロール
}
printf(")=%d", (unsigned char)track_chunks[i].data[j]);
} else if(64<=c && c<=95){ // 連続可変でないタイプのエフェクトに関するコントロール情報
printf("InvariableEffect(");
switch(c){
case 64:
printf("Hold1(Damper)"); // ホールド１（ダンパー）
break;
case 65:
printf("Portamento"); // ポルタメント
break;
case 66:
printf("Sostenuto"); // ソステヌート
break;
case 67:
printf("SoftPedal"); // ソフト・ペダル
break;
case 69:
printf("Hold2(Freeze)"); // ホールド２（フリーズ）
break;
case 71:
printf("HarmonicIntensity"); // ハーモニック・インテンシティ
break;
case 72:
printf("ReleaseTime"); // リリース・タイム
break;
case 73:
printf("AttackTime"); // アタック・タイム
break;
case 74:
printf("Brightness"); // ブライトネス
break;
case 80:
case 81:
case 82:
case 83:
printf("SomethingElse_No.%d", c); // 汎用操作子
break;
case 91:
printf("ExternalEffect"); // 外部エフェクト
break;
case 92:
printf("Tremolo"); // トレモロ
break;
case 93:
printf("Chorus"); // コーラス
break;
case 94:
printf("Celeste"); // セレステ
break;
case 95:
printf("Phaser"); // フェイザー
break;
default:
printf("##UndefinedType_No.%d", c); // よくわからないコントロール
}
printf(")=%d", (unsigned char)track_chunks[i].data[j]);
} else if(96<=c && c<=119){ // 特殊な情報
printf("SpecialPurpose(");
switch(c){
case 96:
printf("DataIncrement"); // データ・インクリメント
break;
case 97:
printf("DataDecrement"); // デクリメント
break;
case 98:
printf("NRPN[LSB]"); // NRPNのLSB
break;
case 99:
printf("NRPN[MSB]"); // NRPNのMSB
break;
case 100:
printf("RPN[LSB]"); // RPNのLSB
break;
case 101:
printf("RPN[MSB]"); // RPNのMSB
break;
default:
printf("##UndefinedType_No.%d", c); // よくわからないコントロール
}
printf(")=%d", (unsigned char)track_chunks[i].data[j]);
} else if(120<=c && c<=127){ // モード・メッセージ
printf("ModeMessage(");
switch(c){
case 120:
printf("AllSoundOff"); // オール・サウンド・オフ
break;
case 121:
printf("ResetAllController"); // リセット・オール・コントローラー
break;
case 122:
printf("LocalControl"); // ローカル・コントロール
break;
case 123:
printf("AllNoteOff"); // オール・ノート・オフ
break;
case 124:
printf("OmniOn"); // オムニ・オン
break;
case 125:
printf("OmniOff"); // オムニ・オフ
break;
case 126:
printf("MonoModeOn"); // モノモード・オン（ポリモード・オフ）
break;
case 127:
printf("PolyModeOn"); // ポリモード・オン（モノモード・オフ）
break;
default:
printf("##UndefinedType_No.%d", c); // よくわからないコントロール
}
printf(")=%d", c, (unsigned char)track_chunks[i].data[j]);
}
printf("\n");
} else if((status & 0xf0) == 0xc0){
// プログラム・チェンジ【ボイスメッセージ】
printf("Program Change [%02dch] : ", (status & 0x0f));
j++;
printf("ToneNo=%d\n", (unsigned char)track_chunks[i].data[j]);
} else if((status & 0xf0) == 0xd0){
// チャンネル・プレッシャー【ボイスメッセージ】
printf("Channel Pressure [%02dch] : ", (status & 0x0f));
j++;
printf("Pressure=%d\n", (unsigned char)track_chunks[i].data[j]);
} else if((status & 0xf0) == 0xe0){
// ピッチ・ベンド・チェンジ【ボイスメッセージ】
printf("Pitch Bend Change [%02dch] : ", (status & 0x0f));
j++;
printf("Bend=%hd", mergeChar7bit(track_chunks[i].data[j+1], track_chunks[i].data[j]) - 8192);
printf(" (LSB:%d", (unsigned char)track_chunks[i].data[j++]);
printf(", MSB:%d)\n", (unsigned char)track_chunks[i].data[j]);
} else if((status & 0xf0) == 0xf0){
// 【システム・メッセージ】
switch(status & 0x0f){
case 0x00: // エクスクルーシブ・メッセージ
printf("F0 Exclusive Message : ");
j++;
// SysExのデータ長を取得
cnt = 0; // 初期化
while((c = (unsigned char)track_chunks[i].data[j++]) & 0x80){ // フラグビットが1の間はループ
cnt = cnt | c; // 合成
cnt <<= 7; // 7bit左シフト
}
cnt = cnt | c; // 合成
printf(" Length=%u", (unsigned int)cnt); // SysExのデータ長を取得
for(k=1; k<=cnt; k++){ // 長さの分だけデータ取得
printf("[%02x]", (unsigned char)track_chunks[i].data[j++]);
}
j--; // 行き過ぎた分をデクリメント
break;
case 0x01: // MIDIタイムコード
printf("MIDI Time Code : ");
j++;
printf("(frame/sec/min/hour)=%d", (unsigned char)track_chunks[i].data[j]);
break;
case 0x02: // ソング・ポジション・ポインタ
printf("Song Position Pointer : ");
j++;
printf("Position=%hd[MIDI beat]", mergeChar7bit(track_chunks[i].data[j+1], track_chunks[i].data[j]));
printf(" (LSB:%d", (unsigned char)track_chunks[i].data[j++]);
printf(", MSB:%d)", (unsigned char)track_chunks[i].data[j]);
break;
case 0x03: // ソング・セレクト
printf("Song Select : ");
j++;
printf("SelectNo=%d", (unsigned char)track_chunks[i].data[j]);
break;
case 0x06: // チューン・リクエスト
printf("Tune Request");
break;
case 0x07: // エンド・オブ・エクスクルーシブでもあるけども...
// F7ステータスの場合のエクスクルーシブ・メッセージ
//printf("@End of Exclusive");
printf("F7 Exclusive Message : ");
j++;
// SysExのデータ長を取得
cnt = 0; // 初期化
while((c = (unsigned char)track_chunks[i].data[j++]) & 0x80){ // フラグビットが1の間はループ
cnt = cnt | c; // 合成
cnt <<= 7; // 7bit左シフト
}
cnt = cnt | c; // 合成
printf(" Length=%u", (unsigned int)cnt); // SysExのデータ長を取得
for(k=1; k<=cnt; k++){ // 長さの分だけデータ取得
printf("[%02x]", (unsigned char)track_chunks[i].data[j++]);
}
j--; // 行き過ぎた分をデクリメント
break;
case 0x08: // タイミング・クロック
printf("Timing Clock");
break;
case 0x0A: // スタート
printf("Start");
break;
case 0x0B: // コンティニュー
printf("Continue");
break;
case 0x0C: // ストップ
printf("Stop");
break;
case 0x0E: // アクティブ・センシング
printf("Active Sensing");
break;
//case 0x0F: // システムリセット（何か間違っている気がする。。。）
// printf("System Reset");
case 0x0F: // メタイベント
printf("Meta Ivent : ");
j++;
switch((unsigned char)track_chunks[i].data[j]){
case 0x00: // シーケンス番号
printf("Sequence Number=");
j += 2; // データ長の分を通り越す
cnt = (unsigned char)track_chunks[i].data[j++];
cnt <<= 8; // 8bit左シフト
cnt = cnt | (unsigned char)track_chunks[i].data[j];
printf("%d", cnt);
break;
case 0x01: // テキスト[可変長]
printf("Text=");
cnt = 0;
j += 1;
while((c = (unsigned char)track_chunks[i].data[j++]) & 0x80){
cnt = cnt | (c & 0x7F); // 合成
cnt <<= 7; // 7bit左シフト
}
cnt = cnt | (c & 0x7F); // 合成
for(k=1; k<=cnt; k++){
printf("%c", track_chunks[i].data[j++]);
}
j--; // 行き過ぎた分をデクリメント
break;
case 0x02: // 著作権表示[可変長]
printf("Copyright=");
cnt = 0;
j += 1;
while((c = (unsigned char)track_chunks[i].data[j++]) & 0x80){
cnt = cnt | (c & 0x7F); // 合成
cnt <<= 7; // 7bit左シフト
}
cnt = cnt | (c & 0x7F); // 合成
for(k=1; k<=cnt; k++){
printf("%c", track_chunks[i].data[j++]);
}
j--; // 行き過ぎた分をデクリメント
break;
case 0x03: // シーケンス名（曲タイトル）・トラック名[可変長]
printf("Title=");
cnt = 0;
j += 1;
while((c = (unsigned char)track_chunks[i].data[j++]) & 0x80){
cnt = cnt | (c & 0x7F); // 合成
cnt <<= 7; // 7bit左シフト
}
cnt = cnt | (c & 0x7F); // 合成
for(k=1; k<=cnt; k++){
printf("%c", track_chunks[i].data[j++]);
}
j--; // 行き過ぎた分をデクリメント
break;
case 0x04: // 楽器名[可変長]
printf("InstName=");
cnt = 0;
j += 1;
while((c = (unsigned char)track_chunks[i].data[j++]) & 0x80){
cnt = cnt | (c & 0x7F); // 合成
cnt <<= 7; // 7bit左シフト
}
cnt = cnt | (c & 0x7F); // 合成
for(k=1; k<=cnt; k++){
printf("%c", track_chunks[i].data[j++]);
}
j--; // 行き過ぎた分をデクリメント
break;
case 0x05: // 歌詞[可変長]
printf("Words=");
cnt = 0;
j += 1;
while((c = (unsigned char)track_chunks[i].data[j++]) & 0x80){
cnt = cnt | (c & 0x7F); // 合成
cnt <<= 7; // 7bit左シフト
}
cnt = cnt | (c & 0x7F); // 合成
for(k=1; k<=cnt; k++){
printf("%c", track_chunks[i].data[j++]);
}
j--; // 行き過ぎた分をデクリメント
break;
case 0x06: // マーカー[可変長]
printf("Marker=");
cnt = 0;
j += 1;
while((c = (unsigned char)track_chunks[i].data[j++]) & 0x80){
cnt = cnt | (c & 0x7F); // 合成
cnt <<= 7; // 7bit左シフト
}
cnt = cnt | (c & 0x7F); // 合成
for(k=1; k<=cnt; k++){
printf("%c", track_chunks[i].data[j++]);
}
j--; // 行き過ぎた分をデクリメント
break;
case 0x07: // キューポイント[可変長]
printf("CuePoint=");
cnt = 0;
j += 1;
while((c = (unsigned char)track_chunks[i].data[j++]) & 0x80){
cnt = cnt | (c & 0x7F); // 合成
cnt <<= 7; // 7bit左シフト
}
cnt = cnt | (c & 0x7F); // 合成
for(k=1; k<=cnt; k++){
printf("%c", track_chunks[i].data[j++]);
}
j--; // 行き過ぎた分をデクリメント
break;
case 0x08: // プログラム名（音色名）[可変長]
printf("ProgramName=");
cnt = 0;
j += 1;
while((c = (unsigned char)track_chunks[i].data[j++]) & 0x80){
cnt = cnt | (c & 0x7F); // 合成
cnt <<= 7; // 7bit左シフト
}
cnt = cnt | (c & 0x7F); // 合成
for(k=1; k<=cnt; k++){
printf("%c", track_chunks[i].data[j++]);
}
j--; // 行き過ぎた分をデクリメント
break;
case 0x09: // デバイス名（音源名）[可変長]
printf("DeviceName=");
cnt = 0;
j += 1;
while((c = (unsigned char)track_chunks[i].data[j++]) & 0x80){
cnt = cnt | (c & 0x7F); // 合成
cnt <<= 7; // 7bit左シフト
}
cnt = cnt | (c & 0x7F); // 合成
for(k=1; k<=cnt; k++){
printf("%c", track_chunks[i].data[j++]);
}
j--; // 行き過ぎた分をデクリメント
break;
case 0x20: // MIDIチャンネルプリフィックス[1byte]
printf("MidiChannelPrefix=");
j += 2; // データ長の分を通り越す
cnt = (unsigned char)track_chunks[i].data[j];
printf("%d", cnt);
break;
case 0x21: // ポート指定[1byte]
printf("Port=");
j += 2; // データ長の分を通り越す
cnt = (unsigned char)track_chunks[i].data[j];
printf("%d", cnt);
break;
case 0x2F: // トラック終端[0byte]
printf("End of Track");
j += 1; // データ長の分を通り越す
break;
case 0x51: // テンポ設定[3byte]
printf("Temp=");
j += 2; // データ長の分を通り越す
cnt = (unsigned char)track_chunks[i].data[j++];
cnt <<= 8; // 8bit左シフト
cnt = cnt | (unsigned char)track_chunks[i].data[j++];
cnt <<= 8; // 8bit左シフト
cnt = cnt | (unsigned char)track_chunks[i].data[j];
printf("%d", cnt);
break;
case 0x54: // SMPTEオフセット[5byte]
printf("SMPTE_Offset=");
j += 2; // データ長の分を通り越す
cnt = (unsigned char)track_chunks[i].data[j++];
switch(cnt & 0xC0){ // フレーム速度
case 0x00:
printf("24fps");
break;
case 0x01:
printf("25fps");
break;
case 0x10:
printf("30fps(DropFrame)");
break;
case 0x11:
printf("30fps");
break;
}
printf(",Hour:%d", (cnt & 0x3F)); // 時間
printf(",Min:%d", (unsigned char)track_chunks[i].data[j++]); // 分
printf(",Sec:%d", (unsigned char)track_chunks[i].data[j++]); // 秒
printf(",Frame:%d", (unsigned char)track_chunks[i].data[j++]); // フレーム
printf(",SubFrame:%d", (unsigned char)track_chunks[i].data[j]); // サブフレーム
break;
case 0x58: // 拍子設定[4byte]
printf("Rhythm=");
j += 2; // データ長の分を通り越す
printf("%d", (unsigned char)track_chunks[i].data[j++]);
cnt = 1;
for(k=0; k<=(int)track_chunks[i].data[j]; k++){ // 拍子の分母を算出する
cnt *= 2; // 2の累乗
}
printf("/%d", cnt);
j++;
printf(" ClockPerBeat=%d", (unsigned char)track_chunks[i].data[j++]);
printf(" 32NotePer4Note=%d", (unsigned char)track_chunks[i].data[j]);
break;
case 0x59: // 調設定[2byte]
printf("Key=");
j += 2; // データ長の分を通り越す
cnt = (int)track_chunks[i].data[j++];
if(c > 0){
printf("Sharp[%d]", c);
} else if(c == 0){
printf("C");
} else {
printf("Flat[%d]", c);
}
cnt = (int)track_chunks[i].data[j];
if(c == 0){
printf("_Major");
} else {
printf("_Minor");
}
break;
case 0x7F: // シーケンサ特定メタイベント
printf("SpecialIvent=");
cnt = 0;
j += 1;
while((c = (unsigned char)track_chunks[i].data[j++]) & 0x80){
cnt = cnt | (c & 0x7F); // 合成
cnt <<= 7; // 7bit左シフト
}
cnt = cnt | (c & 0x7F); // 合成
for(k=1; k<=cnt; k++){
printf("[%02x]", (unsigned char)track_chunks[i].data[j++]);
}
j--; // 行き過ぎた分をデクリメント
break;
default :
;
}
break;
default:
printf("# SysEx (Something else...[Status:%02x])", status); // 見知らぬステータスなら
}
printf("\n");
} else {
printf("## Something else...[Status:%02x]\n", status); // 見知らぬステータスなら
}
}
printf("\n");
}
// track_chunks,track_chunks[i].dataはcalloc()で領域確保しているので解放し忘れないように！
return 1;
}
|
関数にしてまとめる...なんてこともしないグダグダなプログラムですが...（汗）
このプログラムをコンパイルして実行すると、同一ディレクトリ内に存在する「sample.mid」というMIDI(SMF)ファイルを解析してくれます。
（ちなみにgccでコンパイルしました。）
（MacOS Xで、Intel Macです。きっとリトルエンディアンなのです。）
ちなみに、ランニングステータスルールにも対応しています。（実験済み）
実際に「sample.mid」を解析した結果出力を以下に示します。（長いので一部省略）
「結果出力を表示する」のボタンを押すと表示されます。
$ gcc -o program ./program.c
$ ./program
# Header ========================
header_chunk_type : MThd
header_chunk_size : 6
smf_format : 1
tracks : 18
division : 480
# Track[01] =====================
track_chunks[0].type : MTrk
track_chunks[0].size : 93
track_chunks[0].data
0:: Meta Ivent : Title=
0:: Meta Ivent : Copyright=Copyright (C) 2010
0:: Meta Ivent : Text=?y?T?C?g???z URL
0:: Meta Ivent : Temp=500000
0:: Meta Ivent : Marker=Setup
0:: Meta Ivent : Rhythm=4/8 ClockPerBeat=24 32NotePer4Note=8
480:: Meta Ivent : Temp=500000
1440:: Meta Ivent : Marker=Start
0:: Meta Ivent : End of Track
# Track[02] =====================
track_chunks[1].type : MTrk
track_chunks[1].size : 265
track_chunks[1].data
0:: Meta Ivent : Title=System Setup
0:: Meta Ivent : Port=0
0:: F0 Exclusive Message : Length=5[7e][7f][09][01][f7]
60:: F0 Exclusive Message : Length=10[41][10][42][12][40][00][7f][00][41][f7]
60:: F0 Exclusive Message : Length=7[7f][7f][04][01][00][7f][f7]
10:: F0 Exclusive Message : Length=10[41][10][42][12][40][11][15][00][1a][f7]
10:: F0 Exclusive Message : Length=10[41][10][42][12][40][12][15][00][19][f7]
10:: F0 Exclusive Message : Length=10[41][10][42][12][40][13][15][00][18][f7]
10:: F0 Exclusive Message : Length=10[41][10][42][12][40][14][15][00][17][f7]
10:: F0 Exclusive Message : Length=10[41][10][42][12][40][15][15][00][16][f7]
10:: F0 Exclusive Message : Length=10[41][10][42][12][40][16][15][00][15][f7]
10:: F0 Exclusive Message : Length=10[41][10][42][12][40][17][15][00][14][f7]
10:: F0 Exclusive Message : Length=10[41][10][42][12][40][18][15][00][13][f7]
10:: F0 Exclusive Message : Length=10[41][10][42][12][40][19][15][00][12][f7]
10:: F0 Exclusive Message : Length=10[41][10][42][12][40][10][15][01][1a][f7]
10:: F0 Exclusive Message : Length=10[41][10][42][12][40][1a][15][00][11][f7]
10:: F0 Exclusive Message : Length=10[41][10][42][12][40][1b][15][00][10][f7]
10:: F0 Exclusive Message : Length=10[41][10][42][12][40][1c][15][00][0f][f7]
10:: F0 Exclusive Message : Length=10[41][10][42][12][40][1d][15][00][0e][f7]
10:: F0 Exclusive Message : Length=10[41][10][42][12][40][1e][15][00][0d][f7]
10:: F0 Exclusive Message : Length=10[41][10][42][12][40][1f][15][00][0c][f7]
200:: Meta Ivent : End of Track
# Track[03] =====================
track_chunks[2].type : MTrk
track_chunks[2].size : 219
track_chunks[2].data
0:: Meta Ivent : Title=CH01
0:: Meta Ivent : Port=0
290:: Control Change [00ch] : ModeMessage(ResetAllController)=121
4:: Control Change [00ch] : VariableEffect(BankSelect[MSB])=0
0:: Control Change [00ch] : VariableEffect(BankSelect[LSB])=0
0:: Program Change [00ch] : ToneNo=0
4:: Control Change [00ch] : VariableEffect(Panpot[MSB])=64
4:: Control Change [00ch] : VariableEffect(MainVolume[MSB])=100
4:: Control Change [00ch] : InvariableEffect(ExternalEffect)=0
4:: Control Change [00ch] : VariableEffect(Expression[MSB])=127
4:: Control Change [00ch] : VariableEffect(ModulationDepth[MSB])=0
4:: Control Change [00ch] : SpecialPurpose(RPN[MSB])=0
0:: Control Change [00ch] : SpecialPurpose(RPN[LSB])=1
0:: Control Change [00ch] : VariableEffect(DataEntry[MSB])=64
0:: Control Change [00ch] : VariableEffect(DataEntry[LSB])=0
4:: Control Change [00ch] : SpecialPurpose(RPN[MSB])=0
0:: Control Change [00ch] : SpecialPurpose(RPN[LSB])=2
0:: Control Change [00ch] : VariableEffect(DataEntry[MSB])=64
4:: Control Change [00ch] : SpecialPurpose(RPN[MSB])=0
0:: Control Change [00ch] : SpecialPurpose(RPN[LSB])=0
0:: Control Change [00ch] : VariableEffect(DataEntry[MSB])=12
4:: Pitch Bend Change [00ch] : Bend=0 (LSB:0, MSB:64)
4:: Control Change [00ch] : SpecialPurpose(RPN[MSB])=127
0:: Control Change [00ch] : SpecialPurpose(RPN[LSB])=127
146:: Note On [00ch] : Note60[0x3c] Velocity=100
480:: Note Off [00ch] : Note60[0x3c] Velocity=0
0:: Note On [00ch] : Note62[0x3e] Velocity=100
480:: Note Off [00ch] : Note62[0x3e] Velocity=0
0:: Note On [00ch] : Note64[0x40] Velocity=100
480:: Note Off [00ch] : Note64[0x40] Velocity=0
0:: Note On [00ch] : Note65[0x41] Velocity=100
480:: Note Off [00ch] : Note65[0x41] Velocity=0
0:: Note On [00ch] : Note67[0x43] Velocity=100
0:: Note On [00ch] : Note64[0x40] Velocity=100
480:: Note Off [00ch] : Note67[0x43] Velocity=0
0:: Note Off [00ch] : Note64[0x40] Velocity=0
0:: Note On [00ch] : Note69[0x45] Velocity=100
0:: Note On [00ch] : Note62[0x3e] Velocity=100
480:: Note Off [00ch] : Note69[0x45] Velocity=0
0:: Note Off [00ch] : Note62[0x3e] Velocity=0
0:: Note On [00ch] : Note71[0x47] Velocity=100
0:: Note On [00ch] : Note67[0x43] Velocity=100
480:: Note Off [00ch] : Note71[0x47] Velocity=0
0:: Note Off [00ch] : Note67[0x43] Velocity=0
0:: Note On [00ch] : Note72[0x48] Velocity=100
0:: Note On [00ch] : Note60[0x3c] Velocity=100
0:: Note On [00ch] : Note64[0x40] Velocity=100
480:: Note Off [00ch] : Note72[0x48] Velocity=0
0:: Note Off [00ch] : Note60[0x3c] Velocity=0
0:: Note Off [00ch] : Note64[0x40] Velocity=0
480:: Meta Ivent : End of Track
# Track[04] =====================
track_chunks[3].type : MTrk
track_chunks[3].size : 106
track_chunks[3].data
0:: Meta Ivent : Title=CH02
0:: Meta Ivent : Port=0
290:: Control Change [01ch] : ModeMessage(ResetAllController)=121
4:: Control Change [01ch] : VariableEffect(BankSelect[MSB])=0
0:: Control Change [01ch] : VariableEffect(BankSelect[LSB])=0
0:: Program Change [01ch] : ToneNo=0
4:: Control Change [01ch] : VariableEffect(Panpot[MSB])=64
4:: Control Change [01ch] : VariableEffect(MainVolume[MSB])=100
4:: Control Change [01ch] : InvariableEffect(ExternalEffect)=0
4:: Control Change [01ch] : VariableEffect(Expression[MSB])=127
4:: Control Change [01ch] : VariableEffect(ModulationDepth[MSB])=0
4:: Control Change [01ch] : SpecialPurpose(RPN[MSB])=0
0:: Control Change [01ch] : SpecialPurpose(RPN[LSB])=1
0:: Control Change [01ch] : VariableEffect(DataEntry[MSB])=64
0:: Control Change [01ch] : VariableEffect(DataEntry[LSB])=0
4:: Control Change [01ch] : SpecialPurpose(RPN[MSB])=0
0:: Control Change [01ch] : SpecialPurpose(RPN[LSB])=2
0:: Control Change [01ch] : VariableEffect(DataEntry[MSB])=64
4:: Control Change [01ch] : SpecialPurpose(RPN[MSB])=0
0:: Control Change [01ch] : SpecialPurpose(RPN[LSB])=0
0:: Control Change [01ch] : VariableEffect(DataEntry[MSB])=12
4:: Pitch Bend Change [01ch] : Bend=0 (LSB:0, MSB:64)
4:: Control Change [01ch] : SpecialPurpose(RPN[MSB])=127
0:: Control Change [01ch] : SpecialPurpose(RPN[LSB])=127
146:: Meta Ivent : End of Track
# Track[05] =====================
track_chunks[4].type : MTrk
track_chunks[4].size : 106
track_chunks[4].data
0:: Meta Ivent : Title=CH03
0:: Meta Ivent : Port=0
290:: Control Change [02ch] : ModeMessage(ResetAllController)=121
4:: Control Change [02ch] : VariableEffect(BankSelect[MSB])=0
0:: Control Change [02ch] : VariableEffect(BankSelect[LSB])=0
0:: Program Change [02ch] : ToneNo=0
4:: Control Change [02ch] : VariableEffect(Panpot[MSB])=64
【...中略...】
0:: Control Change [14ch] : SpecialPurpose(RPN[LSB])=0
0:: Control Change [14ch] : VariableEffect(DataEntry[MSB])=12
4:: Pitch Bend Change [14ch] : Bend=0 (LSB:0, MSB:64)
4:: Control Change [14ch] : SpecialPurpose(RPN[MSB])=127
0:: Control Change [14ch] : SpecialPurpose(RPN[LSB])=127
146:: Meta Ivent : End of Track
# Track[18] =====================
track_chunks[17].type : MTrk
track_chunks[17].size : 106
track_chunks[17].data
0:: Meta Ivent : Title=CH16
0:: Meta Ivent : Port=0
290:: Control Change [15ch] : ModeMessage(ResetAllController)=121
4:: Control Change [15ch] : VariableEffect(BankSelect[MSB])=0
0:: Control Change [15ch] : VariableEffect(BankSelect[LSB])=0
0:: Program Change [15ch] : ToneNo=0
4:: Control Change [15ch] : VariableEffect(Panpot[MSB])=64
4:: Control Change [15ch] : VariableEffect(MainVolume[MSB])=100
4:: Control Change [15ch] : InvariableEffect(ExternalEffect)=0
4:: Control Change [15ch] : VariableEffect(Expression[MSB])=127
4:: Control Change [15ch] : VariableEffect(ModulationDepth[MSB])=0
4:: Control Change [15ch] : SpecialPurpose(RPN[MSB])=0
0:: Control Change [15ch] : SpecialPurpose(RPN[LSB])=1
0:: Control Change [15ch] : VariableEffect(DataEntry[MSB])=64
0:: Control Change [15ch] : VariableEffect(DataEntry[LSB])=0
4:: Control Change [15ch] : SpecialPurpose(RPN[MSB])=0
0:: Control Change [15ch] : SpecialPurpose(RPN[LSB])=2
0:: Control Change [15ch] : VariableEffect(DataEntry[MSB])=64
4:: Control Change [15ch] : SpecialPurpose(RPN[MSB])=0
0:: Control Change [15ch] : SpecialPurpose(RPN[LSB])=0
0:: Control Change [15ch] : VariableEffect(DataEntry[MSB])=12
4:: Pitch Bend Change [15ch] : Bend=0 (LSB:0, MSB:64)
4:: Control Change [15ch] : SpecialPurpose(RPN[MSB])=127
0:: Control Change [15ch] : SpecialPurpose(RPN[LSB])=127
146:: Meta Ivent : End of Track
|
ちなみに「sample.mid」はWindows環境で作られました。
MIDI音楽編集ソフトDomino[サイトはコチラ]を利用しました。
あと、ランニングステータスルールに対応するために、まずルールを適用したMIDIファイルを生成するため、SMFランナー 1.0[サイトはコチラ]を利用しました。
また、解析の正しさを確認するために、SMFView[Vectorにてダウンロード可能]にて解析を行い、比較・検証しました。
（これらの環境及びこれまで紹介したサイトの存在無しに、この解析プログラムは存在し得ません。勝手ではありますが、この場で御礼申し上げます。）
一応、そのsample.midもアップロードしておきます。
あぁ、長かった。。。
個人的にはNoteOnとNoteOffさえ取り出せれば良かったんですが。。。
「やるなら全部読みたいやん！」という衝動に駆られて作ってみました。
（が、結局中途半端ですけどね^^;;）
もし活用できる方がいらっしゃれば是非使ってくださいまし。嬉しい限りです。
（使えるものとは到底思えないけど。。。orz）
（もう一度...この記事の内容にはミスがあるかもしれませんが、その時はどうぞご容赦ください。^^;）
# 2010.10.16 : 語句修正
| 以後の更新内容の改善のために、是非ともご評価のほどよろしくお願いします！→ |
テーマ : サウンド・プログラミング / ジャンル : コンピュータ