Blog. Just Blog

Парсинг метаданных MIDI-файлов на Ассемблере

Версия для печати Добавить в Избранное Отправить на E-Mail 29.10.2024 | Категория: Образ мышления: Assembler | Автор: ManHunter
Парсинг метаданных MIDI-файлов на Ассемблере
Парсинг метаданных MIDI-файлов на Ассемблере

MIDI - "цифровой интерфейс музыкальных инструментов" - стандарт цифровой звукозаписи на формат обмена данными между электронными музыкальными инструментами. В отличие от других форматов это не оцифрованный звук, а наборы команд (проигрываемые ноты, ссылки на проигрываемые инструменты, значения изменяемых параметров звука), которые могут воспроизводиться по-разному в зависимости от устройства воспроизведения. Это позволяет реализовывать устройства, производящие аранжировку по заданным аккордам, а также приложения для воспроизведения и визуализации звука.

Согласно спецификации, MIDI-файл должен начинаться с заголовка. Его можно определить по первым 4 байтам сигнатуры "MThd", за которой следует DWORD с размером данных заголовка и сами данные. Несмотря на то, что в теории заголовок предполагает динамический размер, во всех без исключения MIDI-файлах размер данных в заголовке всегда равен 6 байтам, а размер самого заголовка, соответственно, равен 14 байтам. На этом с заголовком можно закончить.

Дальше следуют один или несколько контейнеров, в которых содержатся данные об инструментах, нотах, событиях, управляющие команды, текстовая информация и т.п. Каждый контейнер начинается с сигнатуры "MTrk", после которой следует DWORD с размером данных. В контейнере содержатся блоки в формате WORD маркера, BYTE типа данных, BYTE размера данных и сами данные. К примеру, блок с произвольной текстовой информацией должен начинаться с последовательности "00 FF 01", информация об авторских правах - "00 FF 02", а название трека или инструмента - "00 FF 03". Вроде бы есть определенная структура. Но неоднозначность толкования стандарта MIDI породила полный разброд и шатание. Каждый программный продукт, создающий MIDI-файлы, записывает в них метаданные по своему усмотрению. У меня есть небольшая коллекция MIDI-файлов на пару сотен экземпляров, и на каждое мое предположение, что "вот так точно получится", обязательно находился один или несколько файлов, которые в эту теорию не вписывались. То есть метаданные запросто могли находиться не в первом контейнере, названия могли быть записаны в блоки с маркерами "00 FF 01", "00 FF 02" или "00 FF 03", причем сразу несколько и в произвольной последовательности, под теми же маркерами могли идти копирайты, названия инструментов, слова для караоке, да вообще что угодно.

Метаданные в файле
Метаданные в файле

Метаданные в файле
Метаданные в файле

Короче, мне так и не удалось выяснить алгоритм, который с помощью которого можно однозначно и гарантированно определить, где именно содержится название композиции. Если у вас есть такая информация, то большая просьба поделиться. По итогу я решил поочередно перебирать контейнеры, в каждом из них искать первый блок с любым из трех перечисленных маркеров и принимать его текстовое содержимое в качестве названия трека. Решение спорное, не дающее 100% гарантии, но другого, как я уже написал выше, у меня нет. Для большинства случаев оно дает более-менее вменяемый результат. Код парсера будет примерно следующим:
Code (Assembler) : Убрать нумерацию
  1.         ; Прочитать начало файла
  2.         invoke  _lopen,fname,OF_READ
  3.         mov     [desc],eax
  4.         invoke  _lread,[desc],buff,8
  5.  
  6.         ; Проверка на соответствие формата
  7.         cmp     dword[buff],'MThd'
  8.         ; Неизвестный формат файла
  9.         jne     .loc_exit
  10.  
  11.         ; Перейти к первому контейнеру
  12.         mov     eax,dword[buff+4]
  13.         bswap   eax
  14.         invoke  _llseek,[desc],eax,FILE_CURRENT
  15. .loc_read:
  16.         invoke  _lread,[desc],buff,8
  17.         cmp     eax,8
  18.         jne     .loc_close
  19.         ; Это контейнер с данными?
  20.         cmp     dword[buff],'MTrk'
  21.         jne     .loc_exit
  22.  
  23.         ; Размер метаданных
  24.         mov     ebx,dword[buff+4]
  25.         bswap   ebx
  26.         mov     eax,ebx
  27.         add     eax,10
  28.  
  29.         ; Выделить память под метаданные
  30.         invoke  GlobalAlloc,GMEM_ZEROINIT,eax
  31.         mov     [hMem],eax
  32.         invoke  GlobalLock,[hMem]
  33.         mov     [pMem],eax
  34.  
  35.         ; Прочитать метаданные
  36.         invoke  _lread,[desc],[pMem],ebx
  37.         ; Указатель на начало контейнера
  38.         mov     esi,[pMem]
  39. .loc_scan:
  40.         ; Маркер блока
  41.         lodsw
  42.         cmp     ax,0FF00h
  43.         jne     .loc_next
  44.  
  45.         ; Идентификатор блока
  46.         lodsb
  47.         cmp     al,1
  48.         je      .loc_metadata
  49.         cmp     al,2
  50.         je      .loc_metadata
  51.         cmp     al,3
  52.         je      .loc_metadata
  53.  
  54.         ; Размер блока
  55.         lodsb
  56.         movzx   eax,al
  57.         add     esi,eax
  58.         jmp     .loc_scan
  59.  
  60. .loc_next:
  61.         ; Освободить память
  62.         invoke  GlobalUnlock,[hMem]
  63.  
  64.         ; Перейти к следующему контейнеру
  65.         mov     eax,dword[buff+4]
  66.         bswap   eax
  67.         invoke  _llseek,[desc],eax,FILE_CURRENT
  68.         jmp     .loc_read
  69.  
  70. .loc_metadata:
  71.         lodsb
  72.         movzx   ecx,al
  73.         mov     edi,title
  74.         rep     movsb
  75.  
  76.         ; Освободить память
  77.         invoke  GlobalUnlock,[hMem]
  78.  
  79.         ; title -> какие-то метаданные
В приложении пример программы с исходным текстом, которая извлекает метаданные из MIDI-файла и выводит их на экран.

Пример программы с исходным текстом (FASM)Пример программы с исходным текстом (FASM)

MIDI.Metadata.Demo.zip (4,485 bytes)


Поделиться ссылкой ВКонтакте
Просмотров: 318 | Комментариев: 6

Комментарии

Отзывы посетителей сайта о статье
ManHunter (07.11.2024 в 17:49):
В спецификации предельно четко:
Цитатаstruct mid_track {
unsigned int id; // identifier "MTrk"
unsigned int length; // track length, big-endian
};

Про ноль в предыдущем комментарии Лестер Глючный все написал.
voffka (07.11.2024 в 17:46):
Мне кажется у тебя сдвиг с самого начала неправильный MTrk нужно не как 4 символа рассматривать, а как 5, с завершающим нулём, тогда дальше всё как по маслу пойдёт DWORD размер MTrk, BYTE FF, BYTE тип, BYTE размер + 1 завершающий 0 нужно учесть.
FF - Означает мета-событие не отправляемое в миди порт
типы:
00 - Sequence Number
01 - Text Event
02 - Copyright Notice
03 - Track Name
04 - Instrument Name
05 - Lyrics
06 - Marker
07 - Cue Point
ManHunter (06.11.2024 в 21:22):
Цитата00 перед FF 01/02/03 — расстояние между событиями = 0 ticks, а если их размещать не в начале?

Значит это будет какая-то очередная нестандартная ситуация, которая не вписывается в схему и не будет обрабатываться. Увы.
Лестер Глючный (06.11.2024 в 21:07):
Только хотелось было написать про высчитывание длительности у того "злощастного" 93.mid (дата его изменения аж за апрель 2003 года), что "роняет" последний 32-разрядный Sekaiju, (а kuzu (разработчик) отказывается поддерживать 32-разрядную, мол для TQPN выше 960 не хватит 32 бит), а он засветился на снимке экрана :))
Во второй дорожке (MTrk) Delta-time до "End Of Track" больше 4 байт (8FFFFFFD00)= 4294966912, некоторые программы (в т.ч. mf2tXP) определяют это как -384 (отрицательная позиция)…
Ищу такой MIDI-секвенсор, где б спецификация Standard MIDI File поддерживалась полностью, видеть/редактировать SysEx`ы размером выше 4 килобайт, и особенно Sequencer Specific (а то Tyros/PSR-S* в егонное Meta-событие «Keyboard Voice» аж 400 байт вписывает)… если существует такой хотя бы под DOS, то ещё лучше… Пока что только Cubase из двух-трёх десятков DAW это умеет, и то старые версии, а то начиная с 7-й ввели уже далеко не полную на тот момент поддержку ямаховских XF-аккордов (до сих пор не знает 24 «недокументируемых» шт.)
Cakewalk/SONAR, Reaper, DP, nTrack, Mixtrack и ещё мн.др (а FL, S1, Ableton/Bitwig/Polyform и мн.др. где даже SysEx`ов нет — подавно) обходят эти XF и пр. SMF Sequencer specific Meta-события стороной при иморте таких файлов (соответственно, теряются навсегда). Кстати, XF-данные могут находиться как отдельно от .MID, так и внутри отдельным chunk`ом после всех имеющихся MTrk, хотя, вроде ничто не запрещает использовать "не-MTrk" chunk`и сразу же после MThd… Да и вообще, для меня "чистые MIDI-данные" хранятся только в MTrk, и MThd указывает лишь только "номер типа SMF", кол-во MIDI-дорожек, и разрешение "Ticks Per Quarter Note", наподобие «Sampling Rage» (опечатка понравилась), благодаря которому и выясняется точная продолжительность MIDI-файла (за счёт Delta-Time перед каждым MIDI-событием, и учитывания каждой смены темпа FF5103######).
Ах, да… 00 перед FF 01/02/03 — расстояние между событиями = 0 ticks, а если их размещать не в начале?
ManHunter (05.11.2024 в 19:11):
Зато в Win7 midi-файлы прямо в точности по стандарту, смотреть приятно.
Rustamer (05.11.2024 в 19:09):
Хотел проверить на MIDI-файлах из Win95, но вдруг увидел, что там собственный RMI-формат MIDI от MS.. Зато вспомнил мелодии, с которых начиналось мое знакомство с классической музыкой.

Добавить комментарий

Заполните форму для добавления комментария
Имя*:
Текст комментария (не более 2000 символов)*:

*Все поля обязательны для заполнения.
Комментарии, содержащие рекламу, ненормативную лексику, оскорбления и т.п., а также флуд и сообщения не по теме, будут удаляться. Нарушителям может быть заблокирован доступ к сайту.
Это я :-)
Если программист в девять утра уже на работе, значит он там же и ночевал
Главная страница Web-мастеру и не только Образ мышления: Assembler Мои программы Software Темная сторона Силы Обзоры техники А еще я туда ем! Жизнь в оффлайне Всякая всячина
Карта сайта Ссылки Обратная связь Правила сайта Настройки сайта RSS-канал
Ограничение по возрасту 16+ Материалы, опубликованные на этом сайте, не рекомендуются к просмотру лицам в возрасте до 16 лет без присутствия взрослых.
Метки статей
.NET (32), AJAX (5), Assembler (371), COM (42), CSS (44), Exif (15), FASM (8), Firefox (7), HDD (17), Hello Teddy (9), HTML (53), iconBIT (4), JavaScript (76), MySQL (13), Nikon (19), PDF (10), PHP (122), Samsung (6), SEO (12), Sublime Text (9), TintonLife (4), UGREEN (4), Windows 7 (66), аккумуляторы (23), аксессуары (12), анализаторы файлов (8), архиваторы (6), аттракционы (7), безопасность (55), браузеры (16), бытовая техника (20), варенье (19), ВВЦ (9), ВДНХ (14), видео (20), Воробьевы горы (9), вторые блюда (126), выпечка (30), выставки (120), генератор ПСЧ (10), графика (121), десерты (31), Египет (9), заготовки на зиму (47), закуска (22), закуска к пиву (25), зарядные устройства (24), защита (15), зоопарки (10), игры (36), иконки (22), интерфейс (26), исследование защиты (322), каша (4), клавиатура (7), Коломенское (37), консоль (7), концерты (52), Кузьминки (4), куклы (27), ледяные скульптуры (6), мои программы (69), мониторы (6), музеи (78), мультимедиа (82), мясо (62), напитки (14), ноутбуки (8), обфускация (7), окна (71), оформление сайта (51), парки Москвы (7), песчаные скульптуры (13), плееры (10), подводная съемка (4), поздравления (131), полезные функции (42), прохождения (4), процессы (25), птица (22), путешествия (26), распаковка (22), реверсинг (52), регулярные выражения (5), рыба (35), салаты (19), сброс триала (4), сеть (37), система (178), Сокольники (8), соусы (15), супы (14), телефоны (10), Тунис (6), умный дом (14), файлы справки (6), фаст-фуд (18), фестиваль цветов (5), флешки (5), фото (23), хеши (17), числа (8), юмор (12), яйца (19), Яндекс (11)
Вам помог этот сайт?
Сказать спасибо! Поблагодарили 35,663 раза
<< 2024 - ДЕКАБРЬ >>
Пн Вт Ср Чт Пт Сб Вс
            1
2 3 4 5 6 7 8
9 10 11 12 13 14 15
16 17 18 19 20 21 22
23 24 25 26 27 28 29
30 31          
День информатики
День заказов подарков и написания писем Деду Морозу
Нашли на сайте орфографическую ошибку? Выделите ее мышкой и нажмите
Ctrl
+
Enter
Буду очень благодарен, если размеcтите мою кнопочку:
Личный блог ManHunter'а
Valid CSS Valid XHTML 1.0 Transitional Valid mobileOK Basic Valid RSS
Яндекс тИЦ: {YANDEX_TIC} Яндекс ИКС: 360
Сейчас я слушаю
---
Имя:

Сообщение:

Осталось символов: 200

   
-
Наверх
Powered by PCL's Speckled Band Engine 0.2 RC3
© ManHunter / PCL, 2008-2024
При использовании материалов ссылка на сайт обязательна
Время генерации: 0.07 сек. / MySQL: 2 (0.004 сек.) / Память: 4.5 Mb
Наверх