Presentazione - Luca Andrea Ludovico

Lezione 19
Dati MIDI in Java
Programmazione MIDI (Prof. Luca A. Ludovico)
Introduzione
• Obiettivi conseguiti:
– Ripasso/acquisizione delle basi sintattiche di Java
– Rudimenti della programmazione a oggetti
– Esempi orientati al MIDI (senza usare e usando il package
javax.sound.midi)
• Nuovo obiettivo: comprendere la logica di descrizione
di dati e dispositivi MIDI da parte del package
• Un tutorial completo si trova nella documentazione
ufficiale in lingua inglese:
http://docs.oracle.com/javase/tutorial/sound/overvi
ew-MIDI.html
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19. Dati MIDI in Java
Strutture dati dinamiche
VECTOR
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19. Dati MIDI in Java
Strutture dati dinamiche
• I tipi primitivi (int, char, …) e i tipi strutturati (array)
visti finora hanno dimensioni predefinite
• Nel caso degli array, nella dichiarazione è necessario:
– stabilire il tipo base per gli elementi del vettore
– stabilire il numero di elementi complessivi
Una volta fissati questi aspetti, non possono più
essere modificati
Esistono invece strutture dati dinamiche, le cui
dimensioni possono variare «dinamicamente» a
seconda delle esigenze
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19. Dati MIDI in Java
La classe public class Vector<E>
• La classe Vector<E> implementa un array di
dimensioni variabili. Ai suoi elementi si accede
tramite indice, come negli array non ridimensionabili
• Richiede:
import java.util.Vector;
• Costruttori:
– Vector()
– Vector(Collection<? extends E> c)
costruisce un vettore che contiene gli elementi della
collezione specificata, nel loro ordine originario
– Vector(int initialCapacity)
– Vector(int initialCapacity, int capacityIncrement)
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Aggiunta, inserimento e ricerca di elementi
• public boolean add(E e)
aggiunge l’elemento e in coda al vettore
• public E set(int index, E element)
rimpiazza l’elemento all’indice specificato con element
• public E get(int index)
public E elementAt(int index)
restituiscono l’elemento alla posizione specificata
• public int indexOf(Object o)
public int indexOf(Object o, int index)
public int lastIndexOf(Object o)
restituiscono l’indice corrispondente rispettivamente alla prima
occorrenza, alla prima occorrenza a partire da un dato indice e
all’ultima occorrenza dell’oggetto o, oppure -1 se l’oggetto non viene
trovato
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19. Dati MIDI in Java
Rimozione di elementi
• public void clear()
public void removeAllElements()
rimuovono tutti gli elementi del vettore e ne impostano la dimensione a 0
• public E remove(int index)
public void removeElementAt(int index)
rimuovono l’elemento all’indice dato
• public boolean remove(Object o)
public boolean removeElement(Object o)
rimuove la prima occorrenza dell’oggetto o
• protected void removeRange(int fromIndex, int toIndex)
rimuove tutti gli elementi il cui indice sta tra fromIndex (incluso) e toIndex
(escluso)
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19. Dati MIDI in Java
Metodi per il dimensionamento di un Vector
• public void trimToSize()
riduce la capacità del vettore a quella corrente, minimizzando
l’occupazione di spazio in memoria
• public void ensureCapacity(int minCapacity)
incrementa se necessario la capacità per supportare il numero minimo di
elementi specificato
• public void setSize(int newSize)
imposta le dimensioni del vettore: se superiori a quelle attuali il vettore
viene riempito alla fine di elementi null, se inferiori si scartano gli
elementi in eccesso
• public int capacity()
restituisce la capacità corrente del vettore (cioè la lunghezza dell’array
di dati, indipendentemente dal suo effettivo riempimento)
• public int size()
restituisce il numero di elementi del vettore
• public boolean isEmpty()
verifica se il vettore non abbia elementi
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19. Dati MIDI in Java
Size e capacity
• Istanza di un nuovo Vector
size = 0, capacity = 10
• Dopo due operazioni di add
size = 2, capacity = 10
Ab
Ki
• Dopo un’operazione di trimToSize
size = 2, capacity = 2
Ab
Ki
EsempioVector.java
MIDIPitchArray2.java
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19. Dati MIDI in Java
Rappresentazione dei
DATI MIDI
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19. Dati MIDI in Java
Messaggi MIDI
• La classe MidiMessage è astratta e fornisce una
descrizione “generica” dei messaggi MIDI. Ha tre
sottoclassi:
– ShortMessage (vedi lezione precedente)
– SysexMessage per i System Exclusive
– MetaMessage per i metaeventi, ossia eventi generalmente utili
per i sequencer ma insignificanti per i sintetizzatori
• Le tre sottoclassi ereditano da (e rendono concreta) la
classe MidiMessage.
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19. Dati MIDI in Java
MetaMessage
• Costruttori
public MetaMessage()
public MetaMessage(int type, byte[] data,
int length) throws InvalidMidiDataException
• I contenuti del messaggio si possono impostare anche
con il metodo setMessage
• Parametri:
– type – il tipo di metamessaggio (deve essere < 128)
– data – i byte di dati
– length – il numero di byte nell’array di dati (deve essere non
negativo e ≤ data.length)
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Eventi MIDI
• Gli standard MIDI file contengono eventi temporizzati.
La classe MidiEvent rappresenta questo tipo di
informazione, cioè un messaggio nella forma in cui
sarebbe memorizzato in uno standard MIDI file
• La classe presenta metodi per impostare e leggere il
valore della temporizzazione dell’evento
• E’ inoltre possibile ottenere il messaggio MIDI
“grezzo”, istanza di una delle sottoclassi di
MidiMessage
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19. Dati MIDI in Java
Sequenze e tracce
• Negli SMF gli eventi sono disposti in trace.
• La strutturazione Java prevede le seguenti entità:
–
–
–
Sequence
Track
MidiEvent
ove la sequenza (istanza di) Sequence è una collezione di tracce
(istanze di) Track, e una traccia è una collezione di eventi
(istanze di) MidiEvent.
Attenzione: non si tratta di una gerarchia tra classi! Difatti le tre
classi ereditano direttamente da java.lang.Object.
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Sequenze, tracce, eventi e messaggi
Livello 1
Sequence
Livello 2
Livello 3
Track
MidiEvent
MidiEvent
Track
MidiEvent
MidiEvent
MidiEvent
Ogni evento MidiEvent è definito da
{ShortMessage | SysExMessage | MetaMessage} + temporizzazione
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19. Dati MIDI in Java
Sequenze e tracce
• Le sequenze, ossia le istanze della classe Sequence, possono
essere:
– lette dai file MIDI
– create da zero
– editate aggiungendo o rimuovendo tracce
• Le tracce rappresentano il livello intermedio della gerarchia a 3
livelli, posizionandosi tra le sequenze che un sequencer può
gestire e gli eventi MIDI
• Analogamente gli eventi MIDI, ossia le istanze della classe
MidiEvent, possono essere aggiunti o rimossi dalle tracce di una
data sequenza
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19. Dati MIDI in Java
Istanziare una sequenza
• Come si istanzia una sequenza?
• Costruttori:
public Sequence(float divisionType, int resolution)
Public Sequence(float divisionType, int resolution,
int numTracks)
• Possibili valori per divisionType, in accordo con SMF:
PPQ, SMPTE_24, SMPTE_25, SMPTE_30, SMPTE_30DROP
• La risoluzione temporale esprime i tick per beat
–
Per conoscere la temporizzazione assoluta, è necessario il BPM (default = 120)
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19. Dati MIDI in Java
Istanziare una traccia
• Come si istanzia una traccia?
Track miaTraccia = new Track();
dà errore!!!
• Non è possibile definirla al di fuori di una sequenza, in
quanto questa ne determina la temporizzazione e la
risoluzione temporale.
• E’ dunque necessario invocare il metodo
Sequence.createTrack()
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19. Dati MIDI in Java
Aggiunta e rimozione di eventi MIDI
public class Track extends Object
• boolean add(MidiEvent event)
• MidiEvent get(int index)
• boolean remove(MidiEvent event)
• int size()
restituisce il numero di eventi nella traccia
• long ticks()
restituisce la lunghezza della traccia in MIDI ticks
EsempioSequenze.java
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Far suonare le sequenze
• La prossima lezione sarà dedicata alla
rappresentazione dei dispositivi MIDI, tra cui
sequencer e sintetizzatori
• Al momento:
Sequencer mioSeq = MidiSystem.getSequencer();
mioSeq.open();
mioSeq.setSequence(sequence);
mioSeq.start();
…
mioSeq.stop(); // da richiamare in risposta a
un’azione dell’utente
CreateSequence.java
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