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2011/09/17
5.SMFフォーマット
Prev < | 0.目次 | 1.MIDIメッセージ一覧 | 2.MIDIコントロールチェンジ一覧 | 3.MIDIユニバーサルシステムエクスクルーシブ | 4.GM Level1 音色マップ | 5.SMFフォーマット | 6.MIDIノートと周波数の関係 | 7.dB(デシベル)と倍率の関係 | 8.V(ボルト) / dBu / dBV の関係 | > Next
SMF (Standard MIDI File)の構造。SMFファイルにはフォーマット0～2までがある。それぞれの違いは下表の通り。
| フォーマット | 説明 |
| 0 | １トラックに全てのイベントをまとめたもの。再生専用向き |
| 1 | マルチトラックでデータを保持。通常はMIDIチャンネル毎にトラックを分ける |
| 2 | 1ファイルに複数曲を格納。ほとんど使われない |
ファイル構造。ヘッダーチャンクの後に複数のトラックチャンクが続く。数値は全てビッグエンディアンで扱われる。トラックチャンクではChunkIDとChunkSizeの後、デルタタイムとイベントの組が複数格納される。
| フィールド名 | 例 | 長さ | 説明 | |
| ヘ ッ ダ ｜ チ ャ ン ク | ChunkID | 0x4d546864 | 4バイト | 固定文字列 "MThd" |
| ChunkSize | 0x00000006 | 4バイト | ここ以降のヘッダーチャンクの長さ。"6"に固定されている | |
| FormatType | 0x0001 | 2バイト | フォーマット: 0 / 1 / 2 のどれか | |
| Number ofTrack | 0x0002 | 2バイト | トラック数:フォーマット0ならば1、それ以外のフォーマットでは任意のトラックチャンクの数(0-65535) | |
| TimeDivision | 0x01e0 | 2バイト | タイムベース:最上位ビットが0の場合テンポベース、1の場合絶対時間ベースとなる。 最上位ビットが0の場合:四分音符の分解能。この例では"480"。最上位ビットが1の場合、残り15ビットの内、上位7ビットがFramesPerSec(24 / 25 / 29 (30fpsDrop) / 30のどれか)、下位8ビットがTicksPerFrameを表す。 ※ほとんどの場合はテンポベースで扱われる。 | |
| ト ラ ッ ク チ ャ ン ク 1 | ChunkID | 0x4d54726b | 4バイト | 固定文字列 "MTrk" |
| ChunkSize | 0x000000ff | 4バイト | ここ以降のトラックチャンク1の長さ | |
| DeltaTime | 0x83 0x60 | 1～4バイト | デルタタイム:直前のイベントからの相対時間 | |
| Event | 0x90 0x40 0x40 | 内容に依存 | MIDIイベント / SysExイベント / メタイベント | |
| DeltaTime | 0x00 | 1～4バイト | デルタタイム:直前のイベントからの相対時間 | |
| Event | 0x90 0x43 0x40 | 内容に依存 | MIDIイベント / SysExイベント / メタイベント | |
| ・ ・ ・ | ||||
| ト ラ ッ ク チ ャ ン ク 2 | ChunkID | 0x4d54726b | 4バイト | 固定文字列 "MTrk" |
| ・ ・ ・ | ||||
デルタタイムは1～4バイトの可変長で表す。最上位ビットを継続ビットとして、これが立っている場合、最大4バイトまで次のバイトに続け、各バイトの下位7ビットを連結して値とする。
| デルタタイムの例 | 値 |
| 0x00 | 0x00 |
| 0x7f | 0x7f |
| 0x81 0x00 | 0x80 |
| 0xff 0x7f | 0x3fff |
| 0x81 0x80 0x00 | 0x4000 |
| 0xff 0xff 0x7f | 0x1fffff |
| 0x81 0x80 0x80 0x00 | 0x200000 |
| 0xff 0xff 0xff 0x7f | 0xfffffff |
MIDIイベントは通常のMIDIメッセージを使用する。例えば「ノートオン」ならば
| 0x90 (ノートオン:チャンネル1) | 0x3c (ノート番号) | 0x40 (ベロシティ) |
のようになる。ランニングステータスを使ってもよい。
SysExイベントはF0型とF7型の2タイプがある。データ長はデルタタイムと同じ可変長表現を使用する。通常の完結したSysExはF0型を使用し、イベントを分割する必要がある場合はF7型を併用する。
通常型
| 0xf0 | データ長(1～4バイト) | 先頭のF0を含まないF7で終わるSysExデータ本体(データ長で指定された長さ) |
分割型。SysExを分割してゆっくり送信するする必要がある場合、下の例の各行にデルタタイムをはさんだ形で分割する。
| 0xf0 | データ長1(1～4バイト) | 先頭のF0を含まないSysExデータ本体1/3(データ長1で指定された長さ) |
| 0xf7 | データ長2(1～4バイト) | SysExデータ本体2/3(データ長2で指定された長さ) |
| 0xf7 | データ長3(1～4バイト) | F7で終わるSysExデータ本体3/3(データ長3で指定された長さ) |
F0型はデータ本体の先頭にF0を加えたデータを送り出すが、F7型は純粋にデータ本体だけを送り出す。このため、F7型はSysEx以外のリアルタイムバイトの送信にも使用できる。
メタイベント
メタイベントはMIDIに送出しない追加情報などを記録する。0xffで始まり、1バイトのタイプ、可変長のデータ長、データ本体からなる。
| タイプ | データ本体の長さ(可変長1～4バイト) | データ本体 | |
| 0xff | 0 | 0x02 | シーケンスナンバー |
| 0xff | 1 | 文字列長 | テキストイベント。コメントなど。ASCII文字列 |
| 0xff | 2 | 文字列長 | 著作権表示。ASCII文字列 |
| 0xff | 3 | 文字列長 | シーケンス名。トラック名 |
| 0xff | 4 | 文字列長 | 楽器名 |
| 0xff | 5 | 文字列長 | 歌詞 |
| 0xff | 6 | 文字列長 | マーカー |
| 0xff | 7 | 文字列長 | キューポイント |
| 0xff | 0x20 | 0x01 | MIDIチャンネルプリフィックス。続くメタイベントにMIDIチャンネルを指定 |
| 0xff | 0x2f | 0x00 | トラックの最後を表す。データ本体は使用しない。 |
| 0xff | 0x51 | 0x03 | テンポ設定(3バイト)。四分音符あたりのマイクロ秒 |
| 0xff | 0x54 | 0x05 | SMPTEオフセット(5バイト)。 時(0-63):分(0-59):秒(0-59):フレーム(0-29):サブフレーム(0-99)、ただし時は0rrhhhhhでrr:00⇒24fps、rr:01⇒25fps、rr:10⇒30fpsDrop、rr:11⇒30fpsNonDrop |
| 0xff | 0x58 | 0x04 | 拍子(4バイト)。分子、分母(2を底とする対数)、メトロノーム間隔(四分音符/24)、24MIDIクロック中の32分音符の数(通常8) |
| 0xff | 0x59 | 0x02 | 曲のキー(2バイト)。-7～+7 (マイナスは♭、プラスは♯の数)、0⇒メジャー:1⇒マイナー |
| 0xff | 0x7f | データ長 | シーケンサー固有データ |
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