참고자료 [21기 유시혁] SMF에 대한 이해

[21기 유시혁]

SMF (Standard MIDI File)에 대한 이해	조: 2조
	작성일: 2011-05-20
	작성자: 유시혁

 역사: 1988년 Opcode System의 창시자 David Oppenheim씨에 의해 MIDI의 연주 데이터의 표준 파일 포맷으로서

제창된 것이 Standard MIDI File(SMF) 이다. SMF에 대응하고 있는 시퀀서끼리 라면 플로피디스크나 CD-ROM 등의

미디어나 통신을 통해서 시퀀스 데이터(연주 정보, 템포 정보, 박자 정보, 그 외)를 주고 받을 수 있기 때문에 서양의

시퀀스 소프트웨어 메이커를 중심으로 점차 채용되어 현재에는 완전히 표준 포맷으로 정착 되었다.

- Format 0

   단일 트랙에 모든 채널 메시지를 포함한 포맷이다. SMF에 대응하는 모든 시퀀스가 이 형식에 대응하고 있기 때문에

 호환성이 높은 SMF를 만들고 싶을 때에는 이 형식을 사용한다.

 멀티 트랙을 이 포맷으로 보존하면 모든 데이터가 이 포맷으로 저장된다.

- Format 1

  MIDI 채널마다 트랙을 나눠, 여러 트랙을 이용할 수 있는 포맷이다. 다른 시퀀스에 이식할 경우에도 데이터 작성 때의

트랙 구성을 재현할 수 있기 때문에 트랙 단위로 편집을 하기 쉽다.

포맷 0처럼 단일 트랙으로 정리할 수 없다.

- Format 2

  Format 1과 마찬가지로 여러 트랙의 기록을 할 수 있는 Format이다. 포맷2 에서는 여러 트랙에다

여러 송(시퀀스를 포함 시킬 수 없다.) 다만 현재 대응하고 있는 시퀀스가 없기 때문에 시퀀스 데이터를

넘겨 주는 데에 사용되는 일은 없다.

 - Chunk

  데이터를 이루고 있는 일련의 덩어리 이다. Chunk에는 SMF 전체의 정보를 포함한

"Header Chunk"와 실제 연주 정보가 들어있는 "Track Chunk" 2 종류가 들어있다.

<Header Chunk Data의 구조>

Header Chunk Data	설명
Header ID	(항상)MTrd
Length of header data	6
Format specification	Format 0, 1, 2
Number of track blocks in the file	Track 의 수
Unit of delta-time values.	4분 음표의 길이

<The track data format>

Track의 정보 블록 부분	설명
Track ID	(항상)MTrk
Length of header data	트랙 길이
<delta-time>, <event>	트랙의 이름, 4분 음표, 템포 정보 등

Header Chunk 와 Track Chunk 시작 부분을 제외한 나머지 내용은 다음과 같은 형식으로 되어있다.

<가변 길이 Delta-time> + <Event 명령> + <기타 파라미터>

이 중 Delta-time 은 앞의 Event를 처리하고 다음 명령을 할 때까지 대기하는 시간에 속한다.

각각의 명령은 2개의 바이트로 구성되어 있다. Xxxx 부분은 16개의 채널(악기 연주자)를 의미한다.

Hex

Binary

Data

Description

8x

1000xxxx

nn vv

Note off (key is released) // 소리를 끈다.

nn	note number
vv	Velocity

9x

1001xxxx

nn vv

Note on (key is pressed)  //소리를 킨다.

nn	note number
vv	Velocity

Ax

1010xxxx

nn vv

Key after-touch

nn	note number
vv	Velocity

Bx

1011xxxx

cc vv

Control Change

cc	controller number
vv	new value

Cx

1100xxxx

pp

Program (patch) change //악기를 바꾼다.

pp	new program number

Dx

1101xxxx

cc

Channel after-touch

cc	channel number

Ex

1110xxxx

bb tt

Pitch wheel change (2000H is normal or no change)

bb	bottom (least sig) 7 bits of value
tt	top (most sig) 7 bits of value

다음으로는 Meta-Event 정보이다. Meta-Event 에는 조/ 박자, 트랙명, 저작권 정보 등 연주에 영향을 주지 않는

정보에 해당한다.

이 테이블은 Midi Channel 번호를 포함하고 있다.

다음 포맷은 FF xx nn dd 의 형태를 따르고 있다.

<Variable Length Delta-Time>+<FF>+<Meta-Event 명령>+<Parameter>

Hex

Binary

Data

Description

00

00000000

nn ssss

Sets the track's sequence number.

nn	02 (length of 2-byte sequence number)
ssss	sequence number

01

00000001

nn tt ..

Text event- any text you want.

(제목/ 작곡자)

nn	length in bytes of text
tt	text characters

02

00000010

nn tt ..

Same as text event, but used for copyright info.

(저작권 정보)

nn tt

same as text event

03

00000011

nn tt ..

Sequence or Track name  

(시퀀스에 쓰여진 악보 이름, 트랙명은 시퀀스의 각 트랙에 붙여진 이름이다. Format 0의 SMF에서는 트랙명과 시퀀스 명은 같다.)

nn tt

same as text event

04

00000100

nn tt ..

Track instrument name

(악기 이름)

nn tt

same as text event

05

00000101

nn tt ..

Lyric

(가사 정보 ASCII 문자를 표시하기 위한 이벤트)

nn tt

same as text event

06

00000110

nn tt ..

Marker

nn tt

same as text event

07

00000111

nn tt ..

Cue point

nn tt

same as text event

2F

00101111

00

This event must come at the end of each track

(악보 끝)

51

01010001

03 tttttt

Set tempo (악곡의 빠르기)

tttttt

microseconds/quarter note

58

01011000

04 nn dd

cc bb

Time Signature (악곡의 박자)

nn

numerator of time sig.

dd

denominator of time sig.

2	quarter
3	eighth

Etc

cc

number of ticks in metronome click

bb

number of 32nd notes to the quarter note

59

01011001

02 sf mi

Key signature (높이, 장단조)

sf

sharps/flats

-7	7 flats
0	key of C
7	7 sharps

mi

major/minor

0	major
1	minor

7F

01111111

xx dd ..

Sequencer specific information

xx	number of bytes to be sent
dd	data

 다음은 음표를 어떻게 숫자로 표현하는지에 관한 표이다. 사람의 귀에 들리는 범위인 약 20Hz~20000Hz 이다.

그래서 20Hz 이하의 0, 1 Oct 와 10000Hz 이상인 10 Oct 는 음질을 결정하는 것 이외에 잘 쓰이지 않는다.

 

다음은 악기 정보이다. 악기에는 관악기와 현악기, 타악기가 있다.

참고 자료:  컴플리트 MDI 북 - takahashi nobuyuki

                http://blog.daum.net/jty71

               http://ec8.springnote.com/   : EC8 Study

               http://www.midi.org  MIDI Manufacturers Assdociation