MIDI文件结构分析及生成方法(转帖)

寒雨

普通会员
2003-06-02
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从网上找的,已经将用BC写的改成了VC的,由于对音乐的理解比乐盲还差,对于程序中转换是否有问题我也不得而知,反正用VC生成的MIDI文件听起来惨不忍睹。

 对于制作MIDI音乐来说,比播放MIDI文件本身更复杂得多。我们得了解一些乐理常识和MIDI文件结构。

一、MIDI文件结构分析   MIDI文件包含首部块(Header Chunk)和音轨块(Track Chunk)两部分。其格式一般如下:

  MThd <数据长度> <Header数据> //首部块
  .......
  Mtrk <数据长度> <Track数据> //音轨块
  Header Chunk 结构为:
  char MidiId[4];
  long length;
  int foarmt;
  int TrackNum;
  int division;

其中:

  MidiId称为MIDI文件头标志,一般将其设置为MThd;

  length为文件首部数据长度(除它本身和文件头标志占用的字节以外),通常它设置为6,即format,TrackNum和division共占用的字节数据长度;

  format表示MIDI文件存放的格式,当前只有3种格式:

  0 表示MIDI文件只有一个Track Chunk;
  1 表示MIDI文件只有一个或多个Track Chunk;
  2 表示MIDI文件只有一个或多个各处独立的Track Chunk。
  division指定计数的方法,一种随时间计数(最高位设置为0时),另一种使用制式的时间码(最高位设置为1时)。这里,主要介绍随时间计数的一种格式。其各位意义如下:

  ┌─┬─────────┐
  │0 │ 每一拍的计数值 │
  └─┴─────────┘
  b15 b14  ̄ b0

  其最高位一定要设置为0,其它的15位表示每一拍的计数值。如该数据为96(以八分音符为一拍),则表示一个四分音符延时数应该为192。

  另外,在MIDI文件中,long和int型数据均将高字节值存放入低地址上,如一个long型数据为0x45678,则在文件中,存放的结果为:0x00,0x04,0x56,0x78。而在内存中,int,long的变量值通常将崐高字节值存放高地址上。因此,存放数据时,应该作一下调整。

  Track Chunk为用来播放歌曲的数据信息。每一个Track Chunk是一组简单的MIDI码(包括一些非MIDI码)的集合。它又由头部信息和崐若干个Mtrk event组合而成。

  头部结构和意义为:

  char TrackChunkId[4]; //Track Chunk标志MTrk
  long TrackChunkMsgLength; //该Track Chunk信息长度

  而Mtrk event是由时间计数值(dela-time)和event(MIDI码信崐息)组合成的。即:

  <Mtrk event>=<dela-time> <event>

  <dela-time>使用可变长度的形式存储数据,它代表处理event之前要计数时间值。 它在音乐中,即表示拍数。通常音乐开始演奏时,总是将计数时间值设置为0。为了能连续处理两个event,我们可以将deta-time设置为0。如:3和5同时演奏2拍(每一拍计数值为24),可以设置如下:

  deta-time event
  0 开始演奏3
  0 开始演奏5
  48 停止3演奏
  0 停止5演奏

  event表示MIDI码信息集,如0x9n表示开始发音,0x8n表示关闭发音等等(下有说明)。

  上述的dela-time使用可变长度的形式表示数据值。可变长度形崐式是MIDI文件中对于大于8位的数据打用的一种存储方式,它把每一个数据定义为7位,剩下的最高位作为数据长度的识别。当这一位为0时,表示数据是最后一个,若为1,则表示还有下一个。

  如:数值0x3fff,可变长度形式便为0xff,0x7f;0x4000则应该为0x81,0x80,0x00。此数据的转换可以参阅WriteLenghtToBuf()函数。

二、常见MIDI码说明

  MIDI码是制定音乐交换的信息码,它使用串行非同步传送,因此数据码是用多码形式。第一个MIDI码是状态码,剩余的都是数据码,其长度视状态而定。

  以下是一些常见的MIDI码。

  1、开始发音(0x9n)

  格式为:0x9n note speed

  它一共占用3个字节,n表示通道号,取值0-15。MIDI可以同时演奏16个通道,用此指定在哪一个通道上发音(以下n相同)。

  note表示音高数值,即音阶码值。如C4(中音1)为60,它的取值在0xc和0x6c之间(具体码值,可参考「参考书籍1」)。

  speed表示按键时的速度,用此表示音的力度。若没有力度感,可以将其设置为64,若为0,表示关闭发音。

  如:在第2通道上开始演奏3,则MIDI码便为0x91,63,40。

  MIDI规范还规定,若连续向同一通道上发送多个音,则可以不指出状态码。如上述同时演奏3,5,MIDI码便为:0x91,63,40,65,40。

  2、关闭发音(0x8n)。

  格式:0x8n note speed

  说明同上。通常它用0x9n,note,0来代替。

  3、切换音色(0xcn)。

  格式:0xcn,program

  program表示音色代码,0 ̄255之间,如Acou Piano 1(电钢1值为0),Synth Bass 1(电贝司1值为64)等(详见「参考书籍1」)。

  4、设置音量大小

  格式:0xbn ,07,size

  0xbn,39,size

  7,表示设置主音量的高字节值;39表示设置主音量的低字节值。

  5、设置时间记号

  格式:0xff 0x58 04 nn dd cc bb

  nn和dd直接对应到谱号的数字,dd使用2的指数。如3/8,则nn=3,dd=3。cc是代表第次节拍器打后的时间是几个MIDI clock。bb通常设置为8表示多少个MIDI clock等于1/4 拍。

  6、设置演奏速度

  格式:0xff 0x51 03 tt tt tt

  tt tt tt 表示第一拍定义多少个Miscro Seconds。它即是用来崐变演奏的速度。

  7、写歌词

  格式:0xff 0x05 len text

  len表示歌词的长度,text表示歌词文本码。

  8、磁道结束

  格式:0xff,0x2f,00

  它表示结束点。每外track chunk后都应该有此MIDI码。

三、MIDI信息文本文件制作

  为了能制成符合规范的MIDI文件,我们在此规定MIDI信息文本制作格式如下:

  [MIDI]
  <调号>,<节拍>,<每分钟节拍数>,<音轨个数>
  [1]
  .....
  [n]
  ....

  说明:

  1、调号,占用一个字符,必须为A、B、C、D、E、F、G,否则视为C调;

  2、节拍,取值如下:2/4,3/4,4/4,3/8,6/8....等。

  3、每分钟节拍数:表示每分钟演奏的节拍总数,取值在40-200崐之间,否则视为120。

  4、音轨个数表示此歌曲声部数。如三声部,可将其设置为3。

  5、[n]后表示此音轨的音乐信息。有如下说明字符组合而成。

音高:

  高音 C D E F G A B
  中音 1 2 3 4 5 6 7
  低音 c d e f g a b


  若某音升半音,则在其后加#号;降半音,在其后加b字符。

  音长: -(延长四分音符的一拍)、_(8分音符,后可带符点)、=(16分音符,后可带符点)、.(附点音符,后不可带符点)、:(32分音符,后可带符点)、;(64分音符,后不可带符点)。

  说明:在书写时,请先写完整的音高,再写音长,如简谱中的"3-",则应该为"3#-"。

  Pn:表示设置音色,取值1-256之间。
  {}:歌词或注释。
  |: 表示小节分隔符。
  \: 后继音均降八度
  /: 后继音均升八度
  Sn:音量大小,n数值越大,音量越大。
  其它的字符,视为非法字符。

  以下为歌曲《解放军的天》片断MIDI文本文件。

  [MIDI]


  F,2/4,150,2


  [1]


  P53


  /3=3=3=2= 3_.2= | 1_1=e= g | 3=3=3=2= 3_3=2= | 1_1=e= g |


  \6_. 5= 6_.5= | 6_C_ 3_5_| 6=6=6=6= 6_6_ | 5=6=C_ C_3_|


  2_.3= 5_C_ | 6=5=3_ 5 | 6_. / 1= 2_.1=| 2_0_ 3_.2= |


  1_0_ 2_2_ | \5_.6= /1_3_ | 3=1=a_ 1 \ |


  [2]


  P53 \


  1_C_ 5_G_ | 1_c_ 5_G_ | 1_C_ 5_G_ | 1_c_ 5_G_ |


  a_6_ 4_6_ | 1_5_ 3_ 5_ | a_6_ 4_6_ | 1_5_ 3_ 5_ |


  1_3_ 5_1_ | 1_6_ 4_6_ | 2_5_ 1_5_ | g_5_ 1_5_ |


  1_5_ 3_5_ | 1_6_ 4_6_| 3_2_ 1 |
 

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从网上找的,已经将用BC写的改成了VC的,由于对音乐的理解比乐盲还差,对于程序中转换是否有问题我也不得而知,反正用VC生成的MIDI文件听起来惨不忍睹。

 对于制作MIDI音乐来说,比播放MIDI文件本身更复杂得多。我们得了解一些乐理常识和MIDI文件结构。

一、MIDI文件结构分析   MIDI文件包含首部块(Header Chunk)和音轨块(Track Chunk)两部分。其格式一般如下:

  MThd <数据长度> <Header数据> //首部块
  .......
  Mtrk <数据长度> <Track数据> //音轨块
  Header Chunk 结构为:
  char MidiId[4];
  long length;
  int foarmt;
  int TrackNum;
  int division;

其中:

  MidiId称为MIDI文件头标志,一般将其设置为MThd;

  length为文件首部数据长度(除它本身和文件头标志占用的字节以外),通常它设置为6,即format,TrackNum和division共占用的字节数据长度;

  format表示MIDI文件存放的格式,当前只有3种格式:

  0 表示MIDI文件只有一个Track Chunk;
  1 表示MIDI文件只有一个或多个Track Chunk;
  2 表示MIDI文件只有一个或多个各处独立的Track Chunk。
  division指定计数的方法,一种随时间计数(最高位设置为0时),另一种使用制式的时间码(最高位设置为1时)。这里,主要介绍随时间计数的一种格式。其各位意义如下:

  ┌─┬─────────┐
  │0 │ 每一拍的计数值 │
  └─┴─────────┘
  b15 b14  ̄ b0

  其最高位一定要设置为0,其它的15位表示每一拍的计数值。如该数据为96(以八分音符为一拍),则表示一个四分音符延时数应该为192。

  另外,在MIDI文件中,long和int型数据均将高字节值存放入低地址上,如一个long型数据为0x45678,则在文件中,存放的结果为:0x00,0x04,0x56,0x78。而在内存中,int,long的变量值通常将崐高字节值存放高地址上。因此,存放数据时,应该作一下调整。

  Track Chunk为用来播放歌曲的数据信息。每一个Track Chunk是一组简单的MIDI码(包括一些非MIDI码)的集合。它又由头部信息和崐若干个Mtrk event组合而成。

  头部结构和意义为:

  char TrackChunkId[4]; //Track Chunk标志MTrk
  long TrackChunkMsgLength; //该Track Chunk信息长度

  而Mtrk event是由时间计数值(dela-time)和event(MIDI码信崐息)组合成的。即:

  <Mtrk event>=<dela-time> <event>

  <dela-time>使用可变长度的形式存储数据,它代表处理event之前要计数时间值。 它在音乐中,即表示拍数。通常音乐开始演奏时,总是将计数时间值设置为0。为了能连续处理两个event,我们可以将deta-time设置为0。如:3和5同时演奏2拍(每一拍计数值为24),可以设置如下:

  deta-time event
  0 开始演奏3
  0 开始演奏5
  48 停止3演奏
  0 停止5演奏

  event表示MIDI码信息集,如0x9n表示开始发音,0x8n表示关闭发音等等(下有说明)。

  上述的dela-time使用可变长度的形式表示数据值。可变长度形崐式是MIDI文件中对于大于8位的数据打用的一种存储方式,它把每一个数据定义为7位,剩下的最高位作为数据长度的识别。当这一位为0时,表示数据是最后一个,若为1,则表示还有下一个。

  如:数值0x3fff,可变长度形式便为0xff,0x7f;0x4000则应该为0x81,0x80,0x00。此数据的转换可以参阅WriteLenghtToBuf()函数。

二、常见MIDI码说明

  MIDI码是制定音乐交换的信息码,它使用串行非同步传送,因此数据码是用多码形式。第一个MIDI码是状态码,剩余的都是数据码,其长度视状态而定。

  以下是一些常见的MIDI码。

  1、开始发音(0x9n)

  格式为:0x9n note speed

  它一共占用3个字节,n表示通道号,取值0-15。MIDI可以同时演奏16个通道,用此指定在哪一个通道上发音(以下n相同)。

  note表示音高数值,即音阶码值。如C4(中音1)为60,它的取值在0xc和0x6c之间(具体码值,可参考「参考书籍1」)。

  speed表示按键时的速度,用此表示音的力度。若没有力度感,可以将其设置为64,若为0,表示关闭发音。

  如:在第2通道上开始演奏3,则MIDI码便为0x91,63,40。

  MIDI规范还规定,若连续向同一通道上发送多个音,则可以不指出状态码。如上述同时演奏3,5,MIDI码便为:0x91,63,40,65,40。

  2、关闭发音(0x8n)。

  格式:0x8n note speed

  说明同上。通常它用0x9n,note,0来代替。

  3、切换音色(0xcn)。

  格式:0xcn,program

  program表示音色代码,0 ̄255之间,如Acou Piano 1(电钢1值为0),Synth Bass 1(电贝司1值为64)等(详见「参考书籍1」)。

  4、设置音量大小

  格式:0xbn ,07,size

  0xbn,39,size

  7,表示设置主音量的高字节值;39表示设置主音量的低字节值。

  5、设置时间记号

  格式:0xff 0x58 04 nn dd cc bb

  nn和dd直接对应到谱号的数字,dd使用2的指数。如3/8,则nn=3,dd=3。cc是代表第次节拍器打后的时间是几个MIDI clock。bb通常设置为8表示多少个MIDI clock等于1/4 拍。

  6、设置演奏速度

  格式:0xff 0x51 03 tt tt tt

  tt tt tt 表示第一拍定义多少个Miscro Seconds。它即是用来崐变演奏的速度。

  7、写歌词

  格式:0xff 0x05 len text

  len表示歌词的长度,text表示歌词文本码。

  8、磁道结束

  格式:0xff,0x2f,00

  它表示结束点。每外track chunk后都应该有此MIDI码。

三、MIDI信息文本文件制作

  为了能制成符合规范的MIDI文件,我们在此规定MIDI信息文本制作格式如下:

  [MIDI]
  <调号>,<节拍>,<每分钟节拍数>,<音轨个数>
  [1]
  .....
  [n]
  ....

  说明:

  1、调号,占用一个字符,必须为A、B、C、D、E、F、G,否则视为C调;

  2、节拍,取值如下:2/4,3/4,4/4,3/8,6/8....等。

  3、每分钟节拍数:表示每分钟演奏的节拍总数,取值在40-200崐之间,否则视为120。

  4、音轨个数表示此歌曲声部数。如三声部,可将其设置为3。

  5、[n]后表示此音轨的音乐信息。有如下说明字符组合而成。

音高:

  高音 C D E F G A B
  中音 1 2 3 4 5 6 7
  低音 c d e f g a b


  若某音升半音,则在其后加#号;降半音,在其后加b字符。

  音长: -(延长四分音符的一拍)、_(8分音符,后可带符点)、=(16分音符,后可带符点)、.(附点音符,后不可带符点)、:(32分音符,后可带符点)、;(64分音符,后不可带符点)。

  说明:在书写时,请先写完整的音高,再写音长,如简谱中的"3-",则应该为"3#-"。

  Pn:表示设置音色,取值1-256之间。
  {}:歌词或注释。
  |: 表示小节分隔符。
  \: 后继音均降八度
  /: 后继音均升八度
  Sn:音量大小,n数值越大,音量越大。
  其它的字符,视为非法字符。

  以下为歌曲《解放军的天》片断MIDI文本文件。

  [MIDI]


  F,2/4,150,2


  [1]


  P53


  /3=3=3=2= 3_.2= | 1_1=e= g | 3=3=3=2= 3_3=2= | 1_1=e= g |


  \6_. 5= 6_.5= | 6_C_ 3_5_| 6=6=6=6= 6_6_ | 5=6=C_ C_3_|


  2_.3= 5_C_ | 6=5=3_ 5 | 6_. / 1= 2_.1=| 2_0_ 3_.2= |


  1_0_ 2_2_ | \5_.6= /1_3_ | 3=1=a_ 1 \ |


  [2]


  P53 \


  1_C_ 5_G_ | 1_c_ 5_G_ | 1_C_ 5_G_ | 1_c_ 5_G_ |


  a_6_ 4_6_ | 1_5_ 3_ 5_ | a_6_ 4_6_ | 1_5_ 3_ 5_ |


  1_3_ 5_1_ | 1_6_ 4_6_ | 2_5_ 1_5_ | g_5_ 1_5_ |


  1_5_ 3_5_ | 1_6_ 4_6_| 3_2_ 1 |
 

寒雨

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四、程序实现

  以下为MIDI文件生成的全部源程序,经Borland c++3.1编译、连接通过。

  #include <stdlib.h>
  #include <stdio.h>
  #include <io.h>
  #include <string.h>
  #define C1 60 //C调1的键名值
  #define FOURPAINUM 64 //1/4音符计数
  #define MIDICLOCK 24 //每1/64音符的MIDICLOCK数
  #define JumpNullChar(x) \ //跳过空字符
   { \
   while(*x==&#39 &#39 \
   ||*x==&#39\t&#39 \
   ||*x==&#39\n&#39 \
   ||*x==&#39|&#39) \
   x++; \
   };
  enum ERRORCODE{ //处理错误信息
   ChangeOK, //转换成功
   TextFileNotOpen, //文本文件不能打开
   MidiFileCanNotCreate, //指定的MIDI文件不能建立
   TextFileToBig, //文本文件太大
   MallocError, //内存分配错误
   InvalideChar, //在文本文件中出现了非法字符
   NotFoundTrack, //没有找到指定的磁道信息
   NotMIDITextFile, //文本文件不是MIDI文本文件
   };
  void SWAP(char *x,char *y) //两数据交换
  { char i;
   i=*x;
   *x=*y;
   *y=i;
  }
  union LENGHT
  { long length;
  char b[4];
  } ;
  struct MH { //MIDI文件头
  char MidiId[4]; //MIDI文件标志MThd
  long length; //头部信息长度
  int format; //存放的格式
  int ntracks; //磁道数目
  int PerPaiNum; //每节计算器值
  };
  struct TH //音轨头
  { char TrackId[4]; //磁道标志MTrk
   long length; //信息长度
  } ;
  class MIDI
  {
  public:
  char ErrorMsg[100]; //错误信息
  private:
  unsigned char *TextFileBuf,
   *TextFileOldBuf;
  unsigned char *MidiFileBuf,
   *MidiFileOldBuf;
  char OneVal; //某调时,1的健值
  char PaiNum; //第一小节节拍总数
  char OnePaiToneNum; //用几分音符作为一基本拍
  public:
  //将符全MIDI书定格式的文本文件生成MIDI文件
  int ChangeTextToMidi(char *TextFileName,
   char *MidiFileName);
  char *GetErrorMsg() //获取错误信息
   { return(ErrorMsg);}
  private:
  char GetCurPaiSpeed(int n); //取当前拍的按下强度
  void WriteSoundSize(char ntrack,unsigned int );
  void SetOnePaiToneNum(int n)
   { OnePaiToneNum=n; };
  void SetOneVal(char *m) ; //取m大调或小调时,1的实际键值
  char GetToneNum(char c, //取记名对应的键值
   char flag) ;
  void WriteMHToFile(long length, //建立MIDI文件头
   int format,
   int ntracks,
   int PerPaiNum,
   FILE *fp);
  void WriteTHToFile(long lenght,
   FILE *fp); //建立MIDI磁道头
  void WriteTrackMsgToFile(FILE *fp);
  //将磁道音乐信息定入文件中
  void WriteSpeed(int speed);
  void SetPaiNum(int n)
   { PaiNum=n;}
  long NewLong(long n); //新的long值
  int NewInt(int n) //新的int值
   { return(n<<8|n>>8);}
  //将n改为可变长度,内入buf处
  void WriteLenghtToBuf(unsigned long n,
   char *buf);
  void ChangePrommgram(char channel, //设置音色
   char promgram);
  void NoteOn (char n, //演奏乐音
   char speed,
   unsigned long delaytime);
  void WriteNoteOn(char,char,char ,unsigned long) ;
  void WriteTextMsg(char *msg); //定一串文本信息
  void WriteTimeSignature(char n, //设置时间信息
   char d);
  void WriteTrackEndMsg(); //设置磁道结束信息
 

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/**************************************************
  /* 作用:将符合MIDI文本文件的text文件转换成MIDI */
  /* 文件. */
  /* 入口参数:TextFileName 文本文件名 */
  /* MidiFileName MIDI文件名 */
  /* 出口参数:见 ERRORCODE 说明 */
  /*************************************************/
  int MIDI::ChangeTextToMidi(char *TextFileName,
  char *MidiFileName)
  { int tracks,ntrack,delaytime;
  int speed,IsFirst,nn,dd;
  unsigned char buf[80],*msgbuf,c;
  FILE *TextFp,*MidiFp;
  long FileSize;
  char SpeedVal;
  TextFp=fopen(TextFileName,"r");
  if (TextFp==NULL)
  {sprintf(ErrorMsg,
  "文本文件[%s]不能打开。\n",TextFileName);
   return(TextFileNotOpen);
   }
  fseek(TextFp,0,SEEK_END); /*测试文件大小*/
  FileSize=ftell(TextFp);
  TextFileBuf=(char *)malloc(FileSize);/*为文件分配内存*/
  if (TextFileBuf==NULL)
  { sprintf(ErrorMsg,
  "文本文件[%s]太大,没有足够的内存处理。\n",
  TextFileName);
   fclose(TextFp);
   return(TextFileToBig);
  }
  memset(TextFileBuf,0,FileSize);
  MidiFileBuf=(char *) malloc(FileSize*4);
  if ( MidiFileBuf==NULL)
  { sprintf(ErrorMsg,"不能为MIDI文件分配内存。\n");
  fclose(TextFp);
  free(TextFileBuf);
  return(MallocError);
  }
  MidiFp=fopen(MidiFileName,"wb");
  if (MidiFp==NULL)
   { sprintf(ErrorMsg,
  "Midi文件[%s]不能建立。\n",MidiFileName);
   fclose(TextFp);
   free(MidiFileBuf);
   free(TextFileBuf);
   return(MidiFileCanNotCreate);
   }
  MidiFileOldBuf=MidiFileBuf;
  TextFileOldBuf=TextFileBuf;
  fseek(TextFp,0,SEEK_SET);
  fread(TextFileBuf,FileSize,1,TextFp);
  fclose(TextFp);
  JumpNullChar(TextFileBuf);
  c=strnicmp(TextFileBuf,"[MIDI]",6);
  if (c)
  {sprintf(ErrorMsg,
  "文本文件[%s]不是MIDI文本文件。\n",MidiFileName);
  fcloseall();
  free(TextFileOldBuf);
  free(MidiFileOldBuf);
  return(NotMIDITextFile);
  }
  TextFileBuf+=6;
  JumpNullChar(TextFileBuf);
  sscanf(TextFileBuf,"%c,%d/%d,%d,%d", //取调号等信息
  &c,&nn,&dd,&speed,&tracks);
  buf[0]=c;buf[1]=0; SetOneVal(buf); //设置该调1的键值
  if (nn<1 || nn> 7) nn=4;
  if (dd<2 || dd>16) dd=4;
  while(*TextFileBuf!=&#39\n&#39) TextFileBuf++;
  JumpNullChar(TextFileBuf);
  if (speed<60 || speed >200) speed=120;
  JumpNullChar(TextFileBuf);
  if (tracks<1 || tracks>16) tracks=1;
  JumpNullChar(TextFileBuf);
  ntrack=1;
  WriteMHToFile(6,1,tracks,speed,MidiFp);
  WriteTimeSignature(nn,dd); //设置时间记录格式
  SetPaiNum(nn);
  WriteSpeed(speed); //设置演奏速度
  while(ntrack<=tracks && *TextFileBuf!=0)
  {sprintf(buf,"[%d]",ntrack);
  TextFileBuf=strstr(TextFileBuf,buf);//查找该磁道起始位置
  if (TextFileBuf==NULL) //没有找到
  { sprintf(ErrorMsg,
  "在文件[%s]中,第%d磁道音乐信息没找到。\n.",
   TextFileName,ntrack);
   free(MidiFileOldBuf);
   free(TextFileOldBuf);
   fcloseall();
   return(NotFoundTrack);
  }
  if (ntrack!=1) MidiFileBuf=MidiFileOldBuf;
  SpeedVal=0;
  TextFileBuf+=strlen(buf);
  IsFirst=1;
  while(*TextFileBuf!=0 && *TextFileBuf!=&#39[&#39)
  { JumpNullChar(TextFileBuf);
  c=*(TextFileBuf++);
  if ( (c>=&#390&#39 && c<=&#397&#39)
  || (c>=&#39a&#39 && c<=&#39g&#39)
  || (c>=&#39A&#39 && c<=&#39G&#39)
  )
  {JumpNullChar(TextFileBuf);
   if (*TextFileBuf==&#39b&#39 || *TextFileBuf==&#39#&#39)
   { c=GetToneNum(c,*TextFileBuf);/*取出实际的音符*/
   TextFileBuf++;
   JumpNullChar(TextFileBuf);
   }
   else c=GetToneNum(c,&#39 &#39);
  switch(*(TextFileBuf++))
   { case &#39-&#39: //延长一拍
   delaytime=2*FOURPAINUM;
   JumpNullChar(TextFileBuf);
   while(*TextFileBuf==&#39-&#39)
   { TextFileBuf++;
   delaytime+=FOURPAINUM;
   JumpNullChar(TextFileBuf);
   }
   break;
   case &#39_&#39: //8分音符
   delaytime=FOURPAINUM/2;
   JumpNullChar(TextFileBuf);
   if(*TextFileBuf==&#39.&#39)
   {TextFileBuf++;
   delaytime=delaytime*3/2;
   }
   break;
   case &#39=&#39: //16分音符
   delaytime=FOURPAINUM/4;
   JumpNullChar(TextFileBuf);
   if(*TextFileBuf==&#39.&#39)
   {delaytime=delaytime*3/2;
   TextFileBuf++;}
   break;
   case &#39.&#39: //附点音符
   delaytime=FOURPAINUM*3/2;
   break;
   case &#39:&#39: //32分音符
   delaytime=FOURPAINUM/16;
   JumpNullChar(TextFileBuf);
   if(*TextFileBuf==&#39.&#39)
   {delaytime=delaytime*3/2;
   TextFileBuf++;}
   break;
   case &#39;&#39: //64分音符
   delaytime=FOURPAINUM/32;
   if(*TextFileBuf==&#39.&#39)
   { delaytime=delaytime*3/2;
   TextFileBuf++;}
   break;
   default:
   delaytime=FOURPAINUM;
   TextFileBuf--;
   break;
   }
 

寒雨

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   if (IsFirst)
   {WriteNoteOn(ntrack,c,
  GetCurPaiSpeed(SpeedVal/(FOURPAINUM*4/dd)+1),
  delaytime);
   IsFirst=0;}
   else
   NoteOn(c,
  GetCurPaiSpeed(SpeedVal/(FOURPAINUM*4/dd)+1),
  delaytime);
   SpeedVal=(SpeedVal+delaytime) //下一音符所处的节拍
  %(PaiNum*FOURPAINUM*4/dd);
  }
  else
  {switch(c)
  { case &#39S&#39:
  case &#39s&#39:
  case &#39p&#39:
  case &#39P&#39: /*设置音色*/
   sscanf(TextFileBuf,"%d",&IsFirst);
   while(*TextFileBuf>=&#390&#39 && *TextFileBuf<=&#399&#39)
  TextFileBuf++;
  if (c==&#39P&#39||c==&#39p&#39) //若为P,表示改变音色
   ChangePrommgram(ntrack,(char)IsFirst);
   else //否则,表示设置音量大小
   WriteSoundSize(ntrack,(unsigned int)IsFirst);
   IsFirst=1;
   break;
  case &#39{&#39: /*写歌词*/
   msgbuf=buf;
   while(*TextFileBuf!=&#39}&#39
   && *TextFileBuf!=&#39\n&#39
   && *TextFileBuf!=0
   && *TextFileBuf!=&#39[&#39)
   *(msgbuf++)=*(TextFileBuf++);
   *msgbuf=0;
   IsFirst=1;
   WriteTextMsg(buf);
   if (*TextFileBuf==&#39}&#39) TextFileBuf++;
   break;
  case &#39\\&#39: //降八度
   OneVal-=12;
   break;
  case &#39/&#39: //升八度
   OneVal+=12;
   break;
  case &#39[&#39:
  case 0:
   TextFileBuf--;
   break;
  default:
   sprintf(ErrorMsg,"文本文件[%s]出现非法字符(%c)。",
   TextFileName,c);
   free(MidiFileOldBuf);
   free(TextFileOldBuf);
   fcloseall();
   return(InvalideChar);
   }
  }
  }
  WriteTrackEndMsg(); //设置磁道结束信息
  WriteTrackMsgToFile(MidiFp); //将磁道音乐信息定入文件中
  ntrack++;
  }
  free(MidiFileOldBuf);
  free(TextFileOldBuf);
  fclose(MidiFp);
  sprintf(ErrorMsg,"MIDI文件[%s]转换成功。",MidiFileName);
  return(ChangeOK);
  }
 /*****************************************************/
  /*作用:将长整型数据变成可变长度,存入buf处 */
  /*入口参数:n 数据 buf 结果保存入 */
  /****************************************************/
  void MIDI::WriteLenghtToBuf(unsigned long n,char *buf)
  { unsigned char b[4]={0};
  int i;
  b[3]=(unsigned char)(n&0x7f);
  i=2;
  while(n>>7)
  { n>>=7;
   b[i--]=(char)( (n&0x7f)|0x80);
   }
  for (i=0;i<4;i++)
  if (b) *(buf++)=b;
  *buf=0;
  }
  long MIDI::NewLong(long n) //将长整型数据改成高位在前
  { union LENGHT l={0};
  char i;
  l.length=n;
  SWAP(&l.b[3],&l.b[0]);
  SWAP(&l.b[2],&l.b[1]);
  return(l.length);
  }
  //开始演奏音乐
  void MIDI::WriteNoteOn(char channel, //通道号
  char note, //音符值
  char speed, //按键速度
  unsigned long delaytime) //延时数
  { unsigned char buf[5];
  int i;
  channel--;
  *(MidiFileBuf++)=0;
  *(MidiFileBuf++)=0x90|channel&0x7f;//Write Channel
  *(MidiFileBuf++)=note;
  *(MidiFileBuf++)=speed;
  WriteLenghtToBuf(delaytime*MIDICLOCK,buf);
  i=0;
  while(buf>=0x80) //Write Delay Time
   *(MidiFileBuf++)=buf[i++];
  *(MidiFileBuf++)=buf;
  *(MidiFileBuf++)=note;
  *(MidiFileBuf++)=0;
  }
  void MIDI::NoteOn(char note,
  char speed,
  unsigned long delaytime) //发音
  { unsigned char buf[5];
  int i;
  *(MidiFileBuf++)=0;
  *(MidiFileBuf++)=note;
  *(MidiFileBuf++)=speed;
  WriteLenghtToBuf(delaytime*MIDICLOCK,buf);
  i=0;
  while(buf>0x80)
   *(MidiFileBuf++)=buf[i++];
  *(MidiFileBuf++)=buf;
  *(MidiFileBuf++)=note;
  *(MidiFileBuf++)=0;
  }
  void MIDI::ChangePrommgram(char channel,char n) //改变音色
  { *(MidiFileBuf++)=0;
  *(MidiFileBuf++)=0xc0|(channel-1)&0x7f;
  *(MidiFileBuf++)=n;
  }
  void MIDI::WriteTextMsg(char *msg) //向内存写入一文本信息
  { char bufmsg[100]={0xff,5,0,0,0};
  int len;
  *(MidiFileBuf++)=0;
  bufmsg[2]=(char)strlen(msg);
  strcpy(&bufmsg[3],msg);
  strcpy(MidiFileBuf,bufmsg);
  MidiFileBuf+=strlen(bufmsg)+3;
  }
  void MIDI::WriteTrackEndMsg() //磁道结束信息
  { *(MidiFileBuf++)=0;
  *(MidiFileBuf++)=0xff;
  *(MidiFileBuf++)=0x2f;
  *(MidiFileBuf++)=0;
  }
  char MIDI::GetToneNum(char n,char flag)
  /*入口参数: n 音高
   flag 升降记号
  返回值: 该乐音的实际标号值*/
  { static char val[7]={9 ,11,0,2,4,5,7};
  static char one[7]={0,2,4,5,7,9,11};
  int i;
  i=OneVal;
  if (n<=&#397&#39&& n>=&#391&#39) i=i+one[n-&#391&#39];
  else
   if (n>=&#39a&#39 && n<=&#39g&#39)
  i=i+val[n-&#39a&#39]-12; //低音,降12个半音
   else
   if (n>=&#39A&#39 &n<=&#39G&#39) //高音,升12个半音
   i=i+val[n-&#39A&#39]+12;
   else //否则,识为休止符
   i=0;
  if (flag==&#39b&#39) i--;
  else if (flag==&#39#&#39) i++;
  return(i);
  }
 

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void MIDI::SetOneVal(char *s) //返回S调时,1的音高位置
  { static char val[]={9,10,0,2,4,5,7};
  char n;
  s=strupr(s);
  if (*s>&#39A&#39 &&*s<=&#39G&#39) //在指定的音调内
  n=C1+val[*s-&#39A&#39];
  else n=C1; //不再,识为C调
  s++;
  if (*s==&#39b&#39) n--; //降半音,位置下降一个
  else if (*s==&#39#&#39) n++; //升半音,位置高一个
  OneVal=n;
  }
  //将MIDI头部信息写入文件中
  void MIDI::WriteMHToFile(long length,
   int format,
   int tracks,
   int PerPaiNum,
   FILE *fp)
  { struct MH mh={{&#39M&#39,&#39T&#39,&#39h&#39,&#39d&#39}};
  mh.length=NewLong(length);
  mh.format=NewInt(format);
  mh.ntracks=NewInt(tracks);
  mh.PerPaiNum=NewInt(PerPaiNum);
  fwrite(&mh,sizeof(mh),1,fp);
  }
  //写磁道信息
  void MIDI::WriteTrackMsgToFile(FILE *fp)
  { struct TH th={{&#39M&#39,&#39T&#39,&#39r&#39,&#39k&#39}};
   th.length=NewLong(MidiFileBuf-MidiFileOldBuf);
   fwrite(&th,sizeof(th),1,fp);
   fwrite(MidiFileOldBuf,
  MidiFileBuf-MidiFileOldBuf,1,fp);
  }
  void MIDI::WriteTimeSignature(char n,char d )
  //设置时间记号
  //入口参数: n 每小节拍数
  // d 基本节拍音
  // c 一节拍多少MIDI CLOCK
  // 多少个MIDI 等于1/4拍
  { char s;
   s=0;
   while(d!=1) {s++;d/=2;}
   *(MidiFileBuf++)=0;
   *(MidiFileBuf++)=0xff;
   *(MidiFileBuf++)=0x58;
   *(MidiFileBuf++)=0x04;
   *(MidiFileBuf++)=n;
   *(MidiFileBuf++)=s;
   *(MidiFileBuf++)=n*MIDICLOCK/4;
   *(MidiFileBuf++)=MIDICLOCK/3;
  }
  void MIDI::WriteSpeed(int speed) //写演奏速度
  { union LENGHT l;
   l.length=NewLong(60000*125L/speed);
   *(MidiFileBuf++)=0;
   *(MidiFileBuf++)=0xff;
   *(MidiFileBuf++)=0x51;
   *(MidiFileBuf++)=0x03;
   *(MidiFileBuf++)=l.b[1];
   *(MidiFileBuf++)=l.b[2];
   *(MidiFileBuf++)=l.b[3];
   }
  char MIDI:: GetCurPaiSpeed(int n) //取当前拍的按下强度
  { char Pai2[2]={120,40};// 2/4,2/8 为"强弱"
  char Pai3[3]={120,80,40}; //三拍为"强弱弱"
  char Pai4[4]={120,40,110,40}; //四拍为"强弱次强弱"
  char Pai6[6]={120,80,40,110,80,40};//强弱弱,次强弱弱
  char i;
  n--;
  switch(PaiNum)
  { case 2:
   i=Pai2[n%2];
   break;
  case 3:
   i=Pai3[n%3];
   break;
  case 4:
   i=Pai4[n%4];
   break;
  case 6:
   i=Pai6[n%6];
   break;
  default:
   i=Pai2[n%2];
   break;
  }
  return(i);
  }
  //声音大小
  void MIDI::WriteSoundSize(char channel,unsigned int size)
  { channel--;
  *(MidiFileBuf++)=0; //先写高字节
  *(MidiFileBuf++)=0xb0|(channel&0xf);
  *(MidiFileBuf++)=7;
  *(MidiFileBuf++)=(char)(size>>8);
  *(MidiFileBuf++)=0; //再写低字节
  *(MidiFileBuf++)=0xb0|(channel&0xf);
  *(MidiFileBuf++)=39;
  *(MidiFileBuf++)=(char) size&0xff;
  }
  void main(int n,char *para[])
  { class MIDI m;
  puts("\n\t 欢迎您使用《MIDI文件生成器》 \n\n\t");
  if (n!=3)
  {printf("\7\n在DOS下使用格式为:\n%s <MIDI文本文件名>崐 <MIDI文件名>\n",para[0]);
  exit(1);}
  m.ChangeTextToMidi(para[1],para[2]);
  printf("\n%s\n",m.GetErrorMsg());
  exit(0);
  }

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