mid格式

經常玩音樂的人應該常聽到MIDI (Musical Instrument Digital Interface 音樂設備數字接口) 這個詞，MIDI允許數字合成器和其他設備交換數據。

標準midi文件格式

Dustin Caldwell

標準midi文件格式就像一頭奇怪的猛獸。整體看來，它很有威力。當然，不管你怎麼看待這個問題，足夠詳細地描述一個音樂使其可以再現，的確不是一項小工作。儘管複雜，當你瞭解midi的文件結構時，這個格式是很直觀的。

一個mid文件主要包括兩部分，標頭數據和音軌數據。簡介的第二部分介紹標頭數據，第三部分介紹音軌數據。mid文件包含僅一個標頭數據來描述文件格式等，和任意數量的音軌數據。一個音軌可以被理解為多聲道磁帶的磁軌你可以指定一個音軌為一個聲音，一段填充空白，一個樂器或你希望的什麼東西。

標頭數據出現在文件的開頭，描述文件的三個部分。標頭數據總向這樣：

4D 54 68 64 00 00 00 06 ff ff nn nn dd dd

前4比特等價於ASCII字符“MThd”。在這4比特頭標籤之後，總是00 00 00 06，因為頭信息總是六比特。（譯者按：這六比特頭信息是4D 54 68 64 00 00，最後兩比特用0填充。之後是的00 06而不是06，是因為整型變量要佔兩個字節。這就是數字6前面多出來一個字節的原因。下同。）

ff ff是文件類型，一共有3種類型：

0 - 單音軌

1 - 多音軌，同步音軌

2 - 多音軌，異步音軌

單音軌，顧名思義，只有一條音軌。

同步多音軌是説所有的音軌並行播放，通俗地説，同時開始播放，這樣可以在音樂中代表不同的聲部。

異步多音軌不一定在音樂開始時播放。它們可以完全異步。

nn nn是mid文件的音軌數量。

dd dd是每個四分音佔用的時間片（這個以後再詳細説明）。（譯者按：這兩個比特越大，音樂節奏越快。）

標頭數據之後，文件剩下的部分是音軌數據。每個音軌都有一個標頭，和你需要的數個命令。就像文件的標頭數據，音軌標頭是這樣的：

4d 54 72 6b xx xx xx xx

這裏的前4比特等價於ASCII字符的“MTrk”。之後的4個字節説明了這個音軌長度，音軌字節數（不包括音軌標頭）。

標頭之後的是midi事件。這些事件實際上是送向midi合成器接口的數據和一個附加數據：時間片。時間片表示經過多少tick之後事件開始被運行。每四分音之後的時間片被預先定義在標頭數據裏。這裏的時間片是可變長度的編碼數據。這種格式儘管有些混亂，卻可以使大數字使用隨意的字節數，不用浪費被填成0的字節。這些數被轉換為7比特的字節，每個字節最特殊的最高有效位（MSB），除了數字的末字節是0外，其他字節是1。這樣，讀取數字每次讀一字節，當你看到最高有效位是0時，你就會知道這是數字的最後一個字節。根據mid規格，整個時間片最多佔4字節。時間片之後是mid事件，每個mid事件（除了運行事件）有一個最高位是1的命令字節（字節數值＞=128）附錄列表A是大部分命令。每個命令有不同的參數和長度，但命令後的數據必須是最高位為0的字節（字節數值）。以上規則有一個例外，是meta事件，它可以包含最高位是1的數據字節。然而，meta事件要求有一個長度參數，這樣能減輕你的困惑。

一個可能帶來混亂的細節（subtlety）是運行模式。實際上這裏是mid命令被疏忽，最近的mid命令發行物被假設的地方。這意味着mid事件可以由時間片和和參數構成，這參數會轉到可能存在的命令。

4 總結

如果這些解釋只能增加本文的混亂，那麼附錄的例子可能使本文清晰一些。

八十年代初，電腦音樂迎來了第一個真正的繁榮時期，同時也迎來了一個難以解決的問題，那就是各種電子樂器之間的通訊問題：各生產廠家都按照自己的規格生產電子樂器，當您單獨使用某一廠家的產品時，您還不會遇到什麼問題，可是當您同時使用幾家公司的設備構成一個電腦音樂系統的時候，麻煩就來了，您怎麼能使一台美國E-MU的音源發出您在日本ROLAND鍵盤上彈奏的一個標準A呢？

為了解決電子樂器的通訊問題，1982年，國際樂器製造者協會的十幾家廠商（其中主要是美國和日本的廠商）會聚一堂，各抒己見。會議通過了美國Sequential Circuits公 司的大衞.史密斯提出的“通用合成器接口”的方案，並改名為“音樂設備數字接口”，即“Musical Instrument Digital Interface”縮寫為“MIDI”，公佈於世。1983年，MIDI協議 1.0版正式制定出來。此後，所有的商業用電子樂器的背後都出現了幾個五孔的MIDI插座，樂器之間不再存在“語言障礙”，它們同裝上MIDI接口的電腦一起，構成了一個更加繁榮昌盛的電腦音樂大家庭。

實際上， MIDI 本身只是Musical Instrument Digital Interface 的縮寫，意思是音樂設備數字接口。 這種接口技術的作用就是使電子樂器與電子樂器，電子樂器與電腦之間通過一種通用的通訊協議進行通訊， 這種協議自然就是MIDI協議了。

對於搞計算機的人來説， 不妨把MIDI理解成一種局域網，網絡的各個部分通過專用的串行電纜(MIDI線)連接， 並以 31.25 KBPS 的速度傳送着數字音樂信息。

MIDI 標準制定以後，開始只是在專業的電腦音樂圈兒裏受到重視，但是隨着電子技術的不斷髮展，尤其是多媒體技術的突飛猛進，MIDI 作為多媒的一個重要組成部分，被炒得沸沸揚揚，幾乎達到了婦孺皆知的地步。而大家也已經把這種接口技術當作了電腦音樂的代名詞，常有“做MIDI”，“玩兒MIDI”的説法，使一些正統的“電腦音樂人” 覺得莫名其妙，啼笑皆非。

因此， 我們倒不妨將MIDI劃分為“狹義MIDI”和“廣義MIDI”兩種概念，狹義MIDI就是上面所説的音樂設備數字接口，而廣義MIDI則是大家已經約定俗成的整個電腦音樂的統稱 ， 這樣即不會造成概念上的進一步混亂，也不會使得MIDI一詞失去其本質的含義。

1985年11月，國際樂器製造者協會公佈了《MIDI 1.0版的細節規定》（2.0版仍在制定中），重新定義了一些控制器號碼。此外，為保證MIDI的健康發展，還專門 成立了“MIDI廠商協會”和“日本MIDI標準委員會”等組織，MIDI標準從成長階段步入了成熟階段。

MIDI標準的成熟使各電子樂器生產廠商更加信心百倍，它們絞盡腦汁、挖空心思，以空前的熱情生產出各種電子樂器，有鍵盤式的（合成器、主控鍵盤）、弦控式的（MIDI吉他）、敲擊式的（鼓機）甚至還有吹奏式的（呼吸控制器），除此之外，還有五花八門的各種音源模塊（就是把沒有鍵盤的電子合成器）供人選購。

如果説生產廠商在此間得到的是利潤，那麼廣大音樂工作者得到的則是實惠。道理很簡單：東西一多，就會便宜。各廠商之間的競爭也迫使它們不得不盡快推出更好更便宜的電子樂器。如此一來，使得電腦音樂工作者人數激增，一些業餘愛好者也趁機“混跡”於音樂工作者隊伍之中，並製作出相當一批驚人之作。電腦音樂的第二個繁榮時期一直持續至今 。 ^[1]