Générer un fichier midi à partir d'une liste de notes

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A la demande générale ;) (http://www.developpez.net/forums/d14...-fichier-midi/), voici une petite fonction pour générer un fichier midi à partir d'une liste de notes.
Je précise que mon code n'est probablement pas optimisé, mais ça pourra servir de base à ceux qui voudraient s'y mettre (les docs techniques sur la structure du fichier midi sont rares et peu détaillées).

Voici déjà la fonction, avec juste ce qu'il faut pour jouer des notes simples (j'ai enlevé tout le reste pour ne pas compliquer la compréhension):

Code:

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function GenererFichierMidi(out nNbNotes: Integer; const szFichier: String): String;
   function HexByte(szHexa: String): Byte;
   var
      i: Byte;
      nSomme, nChiffre: Integer;
      szTmp: String;
      Car: Char;
   begin
      szTmp := '';
      nSomme := 0;
 
      if Length(szHexa) >= 2 then
         szTmp := Copy(szHexa, 1, 4)
      else if Length(szHexa) < 2 then
      begin
         while Length(szHexa) < 2 do
            szHexa := '0' + szHexa;
      end;
 
      for i:=2 downto 1 do
      begin
         Car := szHexa[i];
         nChiffre := 0;
 
         if(Car in ['0'..'9']) then
            nChiffre := Ord(Car) - 48
         else if(Car in ['A'..'F']) then
            nChiffre := Ord(Car) - 55;
 
         case i of
            1:
               nSomme := nSomme + (nChiffre * 16);
            2:
               nSomme := nSomme + nChiffre;
         end;
      end;
 
      Result := Byte(nSomme);
   end;
 
   function FormatTaille6(const nTaille: Integer): String;
   var
      szTaille: String;
   begin
      szTaille := IntToHex(nTaille, 6);         
      Result := Chr(HexByte(LeftStr(szTaille, 2))) + Chr(HexByte(Copy(szTaille, 3, 2))) + Chr(HexByte(RightStr(szTaille, 2)));
   end;
 
   function FormatTaille2(const nValeur: Integer): String;
   var
      szValeur: String;
   begin
      szValeur := IntToHex(nValeur, 2);
      Result := Chr(HexByte(szValeur));
   end;
 
   function GetRepertoireTemp: String;
   var
      Valeur: Array[0..MAX_PATH] of Char;
   begin
      GetTempPath(Length(Valeur), @Valeur);
      Result := Valeur;
   end;
const
   MTRK_TITRE = #3;
   MTRK_TEMPO = #81;
   MTRK_MESURE = #88;
   MTRK_DUREE_NOIRE = #8;      // Durée d'une noire 8/32 = 1/4.
   MTRK_NOM_INSTRUMENT = #4;
   MTRK_NOTE_OFF = '8';
   MTRK_NOTE_ON = '9';
   MTRK_INSTRUMENT = 'C';
   MTRK_EVENEMENT_CONTROLE = 'B';
   MTRK_VOLUME = '7';
   MTRK_FIN = #47;
   CANAL_0 = '0';
var
   szNbPistes, szRythme, szLongueurTitre, szTitre, szTempo, szLongueurTempo, szMesure, szLongueurMesure, szMtrk1: String;
   szLongeurNomInstrument, szNomInstrument, szInstrumentMidi, szControleVolume, szVolume, szNotes, szMtrk2: String;
   i, j, k, nTailleMTrk1, nTailleMTrk2, nDureeDelta: Integer; 
   Note: TNote;
   DureeDelta: Char;
   ListeNotesPosition: TObjectList;
   F: TextFile;
begin
   Result := '';
 
   // Si portée.
   if _ListeElements.Count > 0 then
   begin
      // --------------------------------------------------- Mtrk 1 ---------------------------------------------------
      szNbPistes := #2;
      szRythme := FormatTaille2(_nRythme);      // Battements par quart de note.
      szTitre := IfThen(_szTitre = '', ' ', LeftStr(_szTitre, 255));      szLongueurTitre := FormatTaille2(Length(szTitre));
      szTempo := FormatTaille6(60000000 div _nTempo);      szLongueurTempo := #3;      // Battements (noires) par minute.
      szMesure := #4#2#24 + MTRK_DUREE_NOIRE;      szLongueurMesure := #4;      // Métronome.         
 
      // Préparation Mtrk1.
      szMtrk1 := #0#255 + MTRK_TITRE + szLongueurTitre + szTitre;                         
      szMtrk1 := szMtrk1 + #0#255 + MTRK_TEMPO + szLongueurTempo + szTempo;               
      szMtrk1 := szMtrk1 + #0#255 + MTRK_MESURE + szLongueurMesure + szMesure + #176;     
      szMtrk1 := szMtrk1 + #0#255 + MTRK_FIN + #0;                                        
      nTailleMTrk1 := Length(szMtrk1);
 
      // --------------------------------------------------- Mtrk 2 ---------------------------------------------------
      szNomInstrument := (_ListeInstruments[0] as TInstrument)._szNomInstrument;      szLongeurNomInstrument := FormatTaille2(Length(szNomInstrument));
      szInstrumentMidi := FormatTaille2((_ListeInstruments[0] as TInstrument)._nInstrumentMidi - 1);      // Programme (patch).
      szControleVolume := Chr(HexByte(MTRK_VOLUME));
      szVolume := FormatTaille2(_nVolume);
      szNotes := '';      nNbNotes := 0;    
      DureeDelta := #0;
      ListeNotesPosition := TObjectList.Create;
      try
         // Parcours des notes.
         for i:=0 to Pred(_ListeIndexPortee.Count) do
         begin
            // Parcours des éléments de la position.
            for j:=0 to Pred((_ListeIndexPortee[i] as TIndexPortee)._ListeElements.Count) do
            begin
               // Si note.
               if((_ListeIndexPortee[i] as TIndexPortee)._ListeElements[j] as TElement).GetTypeElement = eNote then
               begin
                  Note := ((_ListeIndexPortee[i] as TIndexPortee)._ListeElements[j] as TNote);
 
                  szNotes := szNotes + DureeDelta + Chr(HexByte(MTRK_NOTE_ON + IntToStr(j))) + Note._NoteMidi + FormatTaille2(Note._nVelocite);
                  DureeDelta := Note.GetDureeMidi;      // Durée delta note-off.
 
                  szNotes := szNotes + DureeDelta + Chr(HexByte(MTRK_NOTE_OFF + IntToStr(j))) + Note._NoteMidi + FormatTaille2(Note._nVelocite);
                  DureeDelta := #0;
 
                  Inc(nNbNotes);
               end
               else if((_ListeIndexPortee[i] as TIndexPortee)._ListeElements[j] as TElement).GetTypeElement = eSilence then      // Si silence.
               begin
                  // Si silences successifs.
                  if DureeDelta <> #0 then
                     DureeDelta := Chr(Ord(DureeDelta) + Ord(((_ListeIndexPortee[i] as TIndexPortee)._ListeElements[j] as TSilence).GetDureeMidi))
                  else
                     DureeDelta := ((_ListeIndexPortee[i] as TIndexPortee)._ListeElements[j] as TSilence).GetDureeMidi;
               end;
            end;
         end;
         szNotes := szNotes + #0#144;
      finally
         ListeNotesPosition.Free;
      end;
 
      // Préparation Mtrk2.
      szMtrk2 := #0#255#33#1#1;                                                                                                 
      szMtrk2 := szMtrk2 + #0#255 + MTRK_NOM_INSTRUMENT + szLongeurNomInstrument + szNomInstrument;                             
      szMtrk2 := szMtrk2 + #0 + Chr(HexByte(MTRK_INSTRUMENT + CANAL_0)) + szInstrumentMidi;      // C0 = #12 + canal 0.
      AjoutLogFichierMidi('', '', #0 + Chr(HexByte(MTRK_INSTRUMENT + CANAL_0)) + szInstrumentMidi, '');
      szMtrk2 := szMtrk2 + #0 + Chr(HexByte(MTRK_EVENEMENT_CONTROLE + CANAL_0)) + szControleVolume + szVolume;                    
      szMtrk2 := szMtrk2 + szNotes;                                                                                              
      szMtrk2 := szMtrk2 + #153#96#16#128#153#96;                                                                                
      szMtrk2 := szMtrk2 + #0#255 + MTRK_FIN + #0;                                                                               
      nTailleMTrk2 := Length(szMtrk2);                                                                                             
   end
   else
      Exit;
 
   // --------------------------------------------------- Fichier ---------------------------------------------------
   if szFichier = '' then
      Result := GetRepertoireTemp + 'Test.mid'
   else
      Result := szFichier;
 
   // Génération du fichier.
   AssignFile(F, Result);
   try
      Rewrite(F);
      Write(F, 'MThd' + #0#0#0#6);
      Write(F, #0#1);         // SMF1 :  plusieurs pistes successives, jouées simultanément. 
      Write(F, #0 + szNbPistes);                                
      Write(F, #0 + szRythme);                                  
      Write(F, 'MTrk' + #0 + FormatTaille6(nTailleMTrk1));
      Write(F, szMtrk1);
      Write(F, 'MTrk' + #0 + FormatTaille6(nTailleMTrk2));
      Write(F, szMtrk2);
   finally
      CloseFile(F);
   end;
end;

Donc, on retrouve la préparation de l'en-tête MThd et de deux zones MTrk.
La deuxième zone MTrk étant la liste des notes (qui sont des suites de note-on et de note-off) que je trouve en balayant ma liste _ListeElements (la liste _ListeIndexPortee, j'en parlerais plus tard).
A la fin, je génère le fichier midi, qu'il ne reste plus qu'à donner à manger à un TMediaPlayer par exemple.

j'ai choisis de travailler en décimal et non en hexadécimal comme sont habituellement notés les codes dans les docs.
Je ne sais pas si mon code est suffisamment clair et compréhensible. S'il faut rajouter quelques précisions, dites-le moi (mais je ne garanti pas d'avoir réponse à tout, ni de ne pas me tromper :aie:).

Et voici la même, mais en gérant en plus les notes jouées en même temps :

Code:

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function GenererFichierMidi(out nNbNotes: Integer; const szFichier: String): String;
   function CompareNotesPosition(Item1, Item2: Pointer): Integer;
   begin
      if TNotePos(Item1)._nDelta > TNotePos(Item2)._nDelta then
         Result := 1
      else if TNotePos(Item1)._nDelta < TNotePos(Item2)._nDelta then
         Result := -1
      else
         Result := 0;
   end;
 
   function HexByte(szHexa: String): Byte;
   var
      i: Byte;
      nSomme, nChiffre: Integer;
      szTmp: String;
      Car: Char;
   begin
      szTmp := '';
      nSomme := 0;
 
      if Length(szHexa) >= 2 then
         szTmp := Copy(szHexa, 1, 4)
      else if Length(szHexa) < 2 then
      begin
         while Length(szHexa) < 2 do
            szHexa := '0' + szHexa;
      end;
 
      for i:=2 downto 1 do
      begin
         Car := szHexa[i];
         nChiffre := 0;
 
         if(Car in ['0'..'9']) then
            nChiffre := Ord(Car) - 48
         else if(Car in ['A'..'F']) then
            nChiffre := Ord(Car) - 55;
 
         case i of
            1:
               nSomme := nSomme + (nChiffre * 16);
            2:
               nSomme := nSomme + nChiffre;
         end;
      end;
 
      Result := Byte(nSomme);
   end;
 
   function FormatTaille6(const nTaille: Integer): String;
   var
      szTaille: String;
   begin
      szTaille := IntToHex(nTaille, 6);         
      Result := Chr(HexByte(LeftStr(szTaille, 2))) + Chr(HexByte(Copy(szTaille, 3, 2))) + Chr(HexByte(RightStr(szTaille, 2)));
   end;
 
   function FormatTaille2(const nValeur: Integer): String;
   var
      szValeur: String;
   begin
      szValeur := IntToHex(nValeur, 2);
      Result := Chr(HexByte(szValeur));
   end;
 
   function GetRepertoireTemp: String;
   var
      Valeur: Array[0..MAX_PATH] of Char;
   begin
      GetTempPath(Length(Valeur), @Valeur);
      Result := Valeur;
   end;
const
   MTRK_TITRE = #3;
   MTRK_TEMPO = #81;
   MTRK_MESURE = #88;
   MTRK_DUREE_NOIRE = #8;      // Durée d'une noire 8/32 = 1/4.
   MTRK_NOM_INSTRUMENT = #4;
   MTRK_NOTE_OFF = '8';
   MTRK_NOTE_ON = '9';
   MTRK_INSTRUMENT = 'C';
   MTRK_EVENEMENT_CONTROLE = 'B';
   MTRK_VOLUME = '7';
   MTRK_FIN = #47;
   CANAL_0 = '0';
var
   szNbPistes, szRythme, szLongueurTitre, szTitre, szTempo, szLongueurTempo, szMesure, szLongueurMesure, szMtrk1: String;
   szLongeurNomInstrument, szNomInstrument, szInstrumentMidi, szControleVolume, szVolume, szNotes, szMtrk2: String;
   i, j, k, nTailleMTrk1, nTailleMTrk2, nDureeDelta: Integer; 
   Note: TNote;
   DureeDelta: Char;
   ListeNotesPosition: TObjectList;
   F: TextFile;
begin
   Result := '';
 
   // Si portée.
   if _ListeElements.Count > 0 then
   begin
      // --------------------------------------------------- Mtrk 1 ---------------------------------------------------
      szNbPistes := #2;
      szRythme := FormatTaille2(_nRythme);      // Battements par quart de note.
      szTitre := IfThen(_szTitre = '', ' ', LeftStr(_szTitre, 255));      szLongueurTitre := FormatTaille2(Length(szTitre));
      szTempo := FormatTaille6(60000000 div _nTempo);      szLongueurTempo := #3;      // Battements (noires) par minute.
      szMesure := #4#2#24 + MTRK_DUREE_NOIRE;      szLongueurMesure := #4;      // Métronome.         
 
      // Préparation Mtrk1.
      szMtrk1 := #0#255 + MTRK_TITRE + szLongueurTitre + szTitre;                         
      szMtrk1 := szMtrk1 + #0#255 + MTRK_TEMPO + szLongueurTempo + szTempo;               
      szMtrk1 := szMtrk1 + #0#255 + MTRK_MESURE + szLongueurMesure + szMesure + #176;     
      szMtrk1 := szMtrk1 + #0#255 + MTRK_FIN + #0;                                        
      nTailleMTrk1 := Length(szMtrk1);
 
      // --------------------------------------------------- Mtrk 2 ---------------------------------------------------
      szNomInstrument := (_ListeInstruments[0] as TInstrument)._szNomInstrument;      szLongeurNomInstrument := FormatTaille2(Length(szNomInstrument));
      szInstrumentMidi := FormatTaille2((_ListeInstruments[0] as TInstrument)._nInstrumentMidi - 1);      // Programme (patch).
      szControleVolume := Chr(HexByte(MTRK_VOLUME));
      szVolume := FormatTaille2(_nVolume);
      szNotes := '';      nNbNotes := 0;    
      DureeDelta := #0;
      ListeNotesPosition := TObjectList.Create;
      try
         // Parcours des notes.
         for i:=0 to Pred(_ListeIndexPortee.Count) do
         begin
            // Parcours des éléments de la position.
            for j:=0 to Pred((_ListeIndexPortee[i] as TIndexPortee)._ListeElements.Count) do
            begin
               // Si note.
               if((_ListeIndexPortee[i] as TIndexPortee)._ListeElements[j] as TElement).GetTypeElement = eNote then
               begin
                  Note := ((_ListeIndexPortee[i] as TIndexPortee)._ListeElements[j] as TNote);
 
                  szNotes := szNotes + DureeDelta + Chr(HexByte(MTRK_NOTE_ON + IntToStr(j))) + Note._NoteMidi + FormatTaille2(Note._nVelocite);
 
                  // Si plus d'un élément.
                  if(_ListeIndexPortee[i] as TIndexPortee)._ListeElements.Count > 1 then
                  begin
                     ListeNotesPosition.Add(TNotePos.Create(Chr(HexByte(MTRK_NOTE_OFF + IntToStr(j))) + Note._NoteMidi + FormatTaille2(Note._nVelocite), Integer(Note.GetDureeMidi)));
                     DureeDelta := #0;
                  end
                  else
                     DureeDelta := Note.GetDureeMidi;      // Durée delta note-off.
 
                  // Si un seul élément.
                  if(_ListeIndexPortee[i] as TIndexPortee)._ListeElements.Count = 1 then
                  begin
                     szNotes := szNotes + DureeDelta + Chr(HexByte(MTRK_NOTE_OFF + IntToStr(j))) + Note._NoteMidi + FormatTaille2(Note._nVelocite);
                     DureeDelta := #0;
                  end;
 
                  Inc(nNbNotes);
               end
               else if((_ListeIndexPortee[i] as TIndexPortee)._ListeElements[j] as TElement).GetTypeElement = eSilence then      // Si silence.
               begin
                  // Si silences successifs.
                  if DureeDelta <> #0 then
                     DureeDelta := Chr(Ord(DureeDelta) + Ord(((_ListeIndexPortee[i] as TIndexPortee)._ListeElements[j] as TSilence).GetDureeMidi))
                  else
                     DureeDelta := ((_ListeIndexPortee[i] as TIndexPortee)._ListeElements[j] as TSilence).GetDureeMidi;
               end;
 
               // Si dernier des éléments.
               if((_ListeIndexPortee[i] as TIndexPortee)._ListeElements.Count > 1) and (j = Pred((_ListeIndexPortee[i] as TIndexPortee)._ListeElements.Count)) then
               begin
                  // Tri de la liste.
                  ListeNotesPosition.Sort(@CompareNotesPosition);
 
                  nDureeDelta := 0;
                  for k:=0 to Pred(ListeNotesPosition.Count) do
                  begin
                     if k = 0 then
                        nDureeDelta := (ListeNotesPosition[k] as TNotePos)._nDelta
                     else
                        nDureeDelta := ((ListeNotesPosition[k] as TNotePos)._nDelta - nDureeDelta);
                     DureeDelta := Char(nDureeDelta);
 
                     szNotes := szNotes + DureeDelta + (ListeNotesPosition[k] as TNotePos)._szNoteOff;
                  end;
 
                  ListeNotesPosition.Clear;
               end;
            end;
         end;
         szNotes := szNotes + #0#144;
      finally
         ListeNotesPosition.Free;
      end;
 
      // Préparation Mtrk2.
      szMtrk2 := #0#255#33#1#1;                                                                                                 
      szMtrk2 := szMtrk2 + #0#255 + MTRK_NOM_INSTRUMENT + szLongeurNomInstrument + szNomInstrument;                             
      szMtrk2 := szMtrk2 + #0 + Chr(HexByte(MTRK_INSTRUMENT + CANAL_0)) + szInstrumentMidi;      // C0 = #12 + canal 0.
      AjoutLogFichierMidi('', '', #0 + Chr(HexByte(MTRK_INSTRUMENT + CANAL_0)) + szInstrumentMidi, '');
      szMtrk2 := szMtrk2 + #0 + Chr(HexByte(MTRK_EVENEMENT_CONTROLE + CANAL_0)) + szControleVolume + szVolume;                    
      szMtrk2 := szMtrk2 + szNotes;                                                                                              
      szMtrk2 := szMtrk2 + #153#96#16#128#153#96;                                                                                
      szMtrk2 := szMtrk2 + #0#255 + MTRK_FIN + #0;                                                                               
      nTailleMTrk2 := Length(szMtrk2);                                                                                             
   end
   else
      Exit;
 
   // --------------------------------------------------- Fichier ---------------------------------------------------
   if szFichier = '' then
      Result := GetRepertoireTemp + 'Test.mid'
   else
      Result := szFichier;
 
   // Génération du fichier.
   AssignFile(F, Result);
   try
      Rewrite(F);
      Write(F, 'MThd' + #0#0#0#6);
      Write(F, #0#1);         // SMF1 :  plusieurs pistes successives, jouées simultanément. 
      Write(F, #0 + szNbPistes);                                
      Write(F, #0 + szRythme);                                  
      Write(F, 'MTrk' + #0 + FormatTaille6(nTailleMTrk1));
      Write(F, szMtrk1);
      Write(F, 'MTrk' + #0 + FormatTaille6(nTailleMTrk2));
      Write(F, szMtrk2);
   finally
      CloseFile(F);
   end;
end;

Voilà à quoi sert la fameuse liste _ListeIndexPortee. Elle correspond à une position sur la partition. Et à chaque position, _ListeElements contient la liste d'éléments (notes, silences, ...).

Pour la gestion des liaisons de prolongation, je suis en train de travailler dessus (ça viendra plus tard). ;)

05/08/2015, 12h28
ie_ambinintsoa

Bonjour,
Très bon tuto, est ce qu'il est possible d'arriver à ce résultat en utilisant vb6.
Merci
05/08/2015, 18h51
tourlourou

Bonjour,
Je ne pense pas que la conversion soit difficile, à condition de connaître le Pascal et le Basic ! Heureusement, ils sont fort proches. Si tu as des problèmes, ouvre une discussion pour les exposer.
01/09/2015, 10h41
Roland Chastain

Bonjour !

@Lung

Merci pour cette contribution.

Pourrions-nous avoir un exemple de fichier avec des notes, pour savoir quel est le format ?

Que penses-tu de la notation ABC ?

Le sujet m'intéresse bien parce que je fabrique de temps en temps des fichiers MIDI à partir de partitions pour une chorale. Pour le moment j'utilise un logiciel (Anvil Studio) mais j'aimerais bien créer plutôt des fichiers texte et les convertir. Si je pouvais en plus faire la conversion avec un programme dont j'aurais le code, ce serait parfait. :)
01/09/2015, 13h16
Lung

Citation:

Envoyé par Roland Chastain

Pourrions-nous avoir un exemple de fichier avec des notes, pour savoir quel est le format ?

En fait, j'ai inventé mon propre format. Je l'enrichie au fur et à mesure. A côté du reste, ce n'était pas le plus compliqué. ;)
Pour l'instant, ce sont de simples fichiers textes.
Voici un extrait :

Citation:

#Canon (Pachelbel)¤18¤69¤4/4¤
§1/8¤1¤1¤0¤50¤SOL¤¤
§1/8¤1¤2¤0¤50¤FA¤¤
§1/8¤2¤1¤0¤50¤FA¤¤
||¤0¤75¤
RÉ¤1¤1¤0¤4¤100¤26¤¤1/2¤¤64¤H¤¤¤
RÉ¤1¤2¤0¤2¤100¤68¤¤1/2¤¤64¤¤¤¤
RÉ¤2¤1¤0¤2¤100¤68¤¤1/2¤¤64¤H¤¤¤
DO¤1¤1¤0¤4¤125¤30¤#¤1/2¤¤64¤H¤¤¤
LA¤1¤2¤0¤1¤125¤77¤¤1/2¤¤64¤¤¤¤
LA¤2¤1¤0¤1¤125¤77¤¤1/2¤¤64¤H¤¤¤
|¤0¤150¤
SI¤1¤1¤0¤3¤175¤32¤¤1/2¤¤64¤H¤¤¤
SI¤1¤2¤0¤1¤175¤74¤¤1/2¤¤64¤B¤¤¤
SI¤2¤1¤0¤1¤175¤74¤¤1/2¤¤64¤H¤¤¤
LA¤1¤1¤0¤3¤200¤35¤¤1/2¤¤64¤¤¤¤
FA¤1¤2¤0¤1¤200¤83¤#¤1/2¤¤64¤¤¤¤
FA¤2¤1¤0¤1¤200¤83¤#¤1/2¤¤64¤H¤¤¤
|¤0¤225¤

En gros, je stocke chaque note, son instrument, sa main, sa portée, sa position, sa durée, son altération, sa vélocité, ...
Même chose pour les silences (avec leur propriétés respectives).
...