lipsync/Boare.Lib.Vsq/MidiEvent.cs

283 lines
11 KiB
C#
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/*
* MidiEvent.cs
* Copyright (c) 2009 kbinani
*
* This file is part of Boare.Lib.Vsq.
*
* Boare.Lib.Vsq is free software; you can redistribute it and/or
* modify it under the terms of the BSD License.
*
* Boare.Lib.Vsq is distributed in the hope that it will be useful,
* but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
* MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.
*/
#if JAVA
package org.kbinani.vsq;
import java.io.*;
import org.kbinani.*;
#else
using System;
using bocoree;
using bocoree.java.io;
namespace Boare.Lib.Vsq {
using boolean = System.Boolean;
using Long = System.Int64;
#endif
/// <summary>
/// midiイベント。メタイベントは、メタイベントのデータ長をData[1]に格納せず、生のデータをDataに格納するので、注意が必要
/// </summary>
#if JAVA
public class MidiEvent implements Comparable<MidiEvent> {
#else
public struct MidiEvent : IComparable<MidiEvent> {
#endif
public long clock;
public byte firstByte;
public byte[] data;
private static void writeDeltaClock( RandomAccessFile stream, long number )
#if JAVA
throws IOException
#endif
{
boolean[] bits = new boolean[64];
long val = 0x1;
bits[0] = (number & val) == val;
for ( int i = 1; i < 64; i++ ) {
val = val << 1;
bits[i] = (number & val) == val;
}
int first = 0;
for ( int i = 63; i >= 0; i-- ) {
if ( bits[i] ) {
first = i;
break;
}
}
// 何バイト必要か?
int bytes = first / 7 + 1;
for ( int i = 1; i <= bytes; i++ ) {
long num = 0;
long count = 0x80;
for ( int j = (bytes - i + 1) * 7 - 1; j >= (bytes - i + 1) * 7 - 6 - 1; j-- ) {
count = count >> 1;
if ( bits[j] ) {
num += count;
}
}
if ( i != bytes ) {
num += 0x80;
}
stream.write( (byte)num );
}
}
private static long readDeltaClock( RandomAccessFile stream )
#if JAVA
throws IOException
#endif
{
long ret = 0;
while ( true ) {
int i = stream.read();
if ( i < 0 ) {
break;
}
byte d = (byte)i;
ret = (ret << 7) | ((long)d & 0x7f);
if ( (d & 0x80) == 0x00 ) {
break;
}
}
return ret;
}
public static MidiEvent read( RandomAccessFile stream, ByRef<Long> last_clock, ByRef<Byte> last_status_byte )
#if JAVA
throws IOException, Exception
#endif
{
long delta_clock = readDeltaClock( stream );
last_clock.value += delta_clock;
byte first_byte = (byte)stream.read();
if ( first_byte < 0x80 ) {
// ランニングステータスが適用される
long pos = stream.getFilePointer();
stream.seek( pos - 1 );
first_byte = last_status_byte.value;
} else {
last_status_byte.value = first_byte;
}
byte ctrl = (byte)(first_byte & (byte)0xf0);
if ( ctrl == 0x80 || ctrl == 0x90 || ctrl == 0xA0 || ctrl == 0xB0 || ctrl == 0xE0 || first_byte == 0xF2 ) {
// 3byte使用するチャンネルメッセージ
// 0x8*: ノートオフ
// 0x9*: ノートオン
// 0xA*: ポリフォニック・キープレッシャ
// 0xB*: コントロールチェンジ
// 0xE*: ピッチベンドチェンジ
// 3byte使用するシステムメッセージ
// 0xF2: ソングポジション・ポインタ
MidiEvent me = new MidiEvent();
me.clock = last_clock.value;
me.firstByte = first_byte;
me.data = new byte[2];
stream.read( me.data, 0, 2 );
return me;
} else if ( ctrl == 0xC0 || ctrl == 0xD0 || first_byte == 0xF1 || first_byte == 0xF2 ) {
// 2byte使用するチャンネルメッセージ
// 0xC*: プログラムチェンジ
// 0xD*: チャンネルプレッシャ
// 2byte使用するシステムメッセージ
// 0xF1: クォータフレーム
// 0xF3: ソングセレクト
MidiEvent me = new MidiEvent();
me.clock = last_clock.value;
me.firstByte = first_byte;
me.data = new byte[1];
stream.read( me.data, 0, 1 );
return me;
} else if ( first_byte == 0xF6 ) {
// 1byte使用するシステムメッセージ
// 0xF6: チューンリクエスト
// 0xF7: エンドオブエクスクルーシブこのクラスではF0ステータスのSysExの一部として取り扱う
// 0xF8: タイミングクロック
// 0xFA: スタート
// 0xFB: コンティニュー
// 0xFC: ストップ
// 0xFE: アクティブセンシング
// 0xFF: システムリセット
MidiEvent me = new MidiEvent();
me.clock = last_clock.value;
me.firstByte = first_byte;
me.data = new byte[0];
return me;
} else if ( first_byte == 0xff ) {
// メタイベント
byte meta_event_type = (byte)stream.read();
long meta_event_length = readDeltaClock( stream );
MidiEvent me = new MidiEvent();
me.clock = last_clock.value;
me.firstByte = first_byte;
me.data = new byte[(int)meta_event_length + 1];
me.data[0] = meta_event_type;
stream.read( me.data, 1, (int)meta_event_length );
return me;
} else if ( first_byte == 0xf0 ) {
// f0ステータスのSysEx
MidiEvent me = new MidiEvent();
me.clock = last_clock.value;
me.firstByte = first_byte;
long sysex_length = readDeltaClock( stream );
me.data = new byte[(int)sysex_length + 1];
stream.read( me.data, 0, (int)(sysex_length + 1) );
return me;
} else if ( first_byte == 0xf7 ) {
// f7ステータスのSysEx
MidiEvent me = new MidiEvent();
me.clock = last_clock.value;
me.firstByte = first_byte;
long sysex_length = readDeltaClock( stream );
me.data = new byte[(int)sysex_length];
stream.read( me.data, 0, (int)sysex_length );
return me;
} else {
throw new Exception( "don't know how to process first_byte: 0x" + PortUtil.toHexString( first_byte ) );
}
}
public void writeData( RandomAccessFile stream )
#if JAVA
throws IOException
#endif
{
stream.write( firstByte );
if ( firstByte == 0xff ) {
stream.write( data[0] );
writeDeltaClock( stream, data.Length - 1 );
//stream.WriteByte( (byte)(Data.Length - 1) );
stream.write( data, 1, data.Length - 1 );
} else {
stream.write( data, 0, data.Length );
}
}
public int compareTo( MidiEvent item ) {
if ( clock != item.clock ) {
return (int)(clock - item.clock);
} else {
int first_this = firstByte & 0xf0;
int first_item = item.firstByte & 0xf0;
if ( (first_this == 0x80 || first_this == 0x90) && (first_item == 0x80 || first_item == 0x90) ) {
if ( data != null && data.Length >= 2 && item.data != null && item.data.Length >= 2 ) {
if ( first_item == 0x90 && item.data[1] == 0 ) {
first_item = 0x80;
}
if ( first_this == 0x90 && data[1] == 0 ) {
first_this = 0x80;
}
if ( data[0] == item.data[0] ) {
if ( first_this == 0x90 ) {
if ( first_item == 0x80 ) {
// ON -> OFF
return 1;
} else {
// ON -> ON
return 0;
}
} else {
if ( first_item == 0x80 ) {
// OFF -> OFF
return 0;
} else {
// OFF -> ON
return -1;
}
}
}
}
}
return (int)(clock - item.clock);
}
}
#if !JAVA
public int CompareTo( MidiEvent item ) {
return compareTo( item );
}
#endif
public static MidiEvent generateTimeSigEvent( int clock, int numerator, int denominator ) {
MidiEvent ret = new MidiEvent();
ret.clock = clock;
ret.firstByte = (byte)0xff;
byte b_numer = (byte)(Math.Log( denominator ) / Math.Log( 2 ) + 0.1);
#if DEBUG
PortUtil.println( "VsqEvent.generateTimeSigEvent; b_number=" + b_numer + "; denominator=" + denominator );
#endif
ret.data = new byte[] { 0x58, (byte)numerator, b_numer, 0x18, 0x08 };
return ret;
}
public static MidiEvent generateTempoChangeEvent( int clock, int tempo ) {
MidiEvent ret = new MidiEvent();
ret.clock = clock;
ret.firstByte = (byte)0xff;
byte b1 = (byte)(tempo & 0xff);
tempo = tempo >> 8;
byte b2 = (byte)(tempo & 0xff);
tempo = tempo >> 8;
byte b3 = (byte)(tempo & 0xff);
ret.data = new byte[] { (byte)0x51, b3, b2, b1 };
return ret;
}
}
#if !JAVA
}
#endif