MIDI 文件结构

Chunks

MIDI 文件由 chunks 组成：

每个chunk 的组成：

• A 4-字节 chunk 类型 (ASCII)
• A 4-byte 长度(32 位, msb first)
• （前面规定的）长度数据

有两种类型的 chunks ：

Header Chunks

有一个chunk标志“MThd”

Track Chunks

有一个chunk标志“MTrk”

 一个 MIDI文件由一个header chunk和紧接的一个或多个track chunks组成。

 在chunks结构中，自长度区以后是严格规定好的。它可能容纳的chunks除了“MThd”或“MTrk”其它的将被忽略。MIDI说明书要求软件能够处理意想不到的chunk，并忽略掉整个chunk。

数值表示法

 在MIDI 文件中，除了基本的MIDI数据，还有一个变化的数据（类型）。如： delta-times 和 meta-events。

 这里有一些关于这样的数的一些资料，它们有通常有下面1~2种格式：

• 二进制数
• 可变长度数

二进制数

二进制数的存贮：

• 每个字节8位
• MSB first (最左方的字节权（或数位）大)

（除非其它的描述）

可变长度数

 这个可变长度数是为了方便表示任意大的整数，而不必创建固定宽度的整数。

 一个可变长度数被表示为连续的7位数据。从最高位到最低位，最后一个字节bit7等于0，前面的字节bit7等于1。

例：

 如此，你可以从上面的例子发现：小的数（0~127）可以用一个字节表示。而（比较）大的数也可以表示出来。

 在MIDI 文件中，最大的数是0FFF,FFFF。这个规定了可变长度数允许利用32位整数。

Header Chunks

 Header chunk 数据部分包括3个16位（数据）区。这个区域描述：（ MIDI 文件）格式、track 的数量和 MIDI 的时间设置。

 Header chunk的长度是6个字节。无论如何软件必须遵循这个原则。即使它大于预期的，任何意料外的数据被忽略。

<长度>

Chunk数据部分的长度。
这是一个32位二进制数, MSB first.
这在 MIDI  1.0文件说明书中规定为6。不过，考虑到将来的扩充，（希望）任何MIDI文件的作者能够应付大的Header chunks。

<格式>

MIDI 文件的格式。
这是 一个16位二进制数， MSB first。
有效的格式是： 0、 1 和 2 。

<tracks>

MIDI 文件中track chunk的数量。
这是 一个16位二进制数， MSB first。

<division>

这个定义在MIDI 文件中（一个）单位的 delta-time数。
这是 一个16位二进制数， MSB first。

有下列两者之一的的格式，依赖于最高位值。 

bit 15 = 0:

bits 0-14

每个1/4音符的 delta-time 数。

bit 15 = 1:

bits 0-7

每个  SMTPE 帧的 delta-time 数。

bits 8-14

负数，表示每秒中SMTPE 帧的数量。有效数应符合MTC Quarter Frame消息。

   -24 = 24 帧/秒

   -25 = 25 帧/秒

   -29 = 30 帧/秒, drop frame

   -30 = 30 帧/秒, non-drop frame

MIDI File Formats

MIDI 文件有3种变化：

• 格式 0
  …容纳单一的Track。
• 格式1
  …容纳一个和多个同步的Track（所有的Track同时播放）。
• 格式2
  …容纳一个和多个独立的Track（所有的Track独立播放）。

MIDI 文件格式 0

格式0 MIDI 文件包括一个Header-Chunk 和一个 Track-Chunk。

这个 Track-Chunk 包括所有的音符和节拍消息。

MIDI 文件格式 1

格式1 MIDI 文件包括一个Header-Chunk 和多个 Track-Chunk，所有的Track同时播放。

格式1 中第一个Track是专用的。它看成“Tempo Map”。它包括所有的 meta-event ：拍子记号、拍子、音序/Track 名称、音序号、标记、SMTPE偏移量。在格式1中（这些）将放入在第一个 track 中。

MIDI 文件格式 2

格式2 MIDI 文件包括一个Header-Chunk 和多个 Track-Chunk，每个Track表现出独立的次序。

Track Chunks

Track chunk 的数据部分由一对和多对 <delta-time> <event> 组成。 <delta-time>是必须的，0是有效的 delta-time。

<delta-time>

相对于前一个事件的“tick”，是一个可变长度数。

<event>

下列之一：

·   <midi   事件>

·   <sysex 事件>

·   <meta 事件>

事件

注意：在 <delta-time> 和 <event>之间，没有明确的分隔符。这个是因为 delta-times 和event有一个长度定义。  

• Delta-time 定义最后一个字节的最高位等于0。
• MIDI Channel 消息有一个长度定义。
• Sysex-events 和 meta-events 有一个清楚的长度区。

MIDI 事件

MIDI Channel 消息包含：

• Channel Voice messages
• Channel Mode messages

Running status 通常应用于MIDI文件中的同一状态的表示。Running status 也可以被取消 。

Sysex 事件

  （系统高级消息的详细描述）是令人满意的，相对于 MIDI channel 消息。<sysex-data>可以被使用。

Sysex-events 流行两种风格：