]> git.donarmstrong.com Git - lilypond.git/blobdiff - lily/midi-item.cc
release: 1.5.34
[lilypond.git] / lily / midi-item.cc
index 2efb36aff1057f6c4e19ae3e37399da1780c1655..0203c2a9ce31657ff9ad6dae70f707c51b578617 100644 (file)
 /*
-  midi-item.cc -- implement various midi items.
+  midi-item.cc -- implement Midi items.
 
   source file of the GNU LilyPond music typesetter
 
-  (c) 1997 Han-Wen Nienhuys <hanwen@stack.nl>
-*/
+  (c)  1997--2002 Jan Nieuwenhuizen <janneke@gnu.org>
+ */
 
-#include <limits.h>
-#include "proto.hh"
-#include "plist.hh"
-#include "p-col.hh"
 #include "debug.hh"
+#include "main.hh"
 #include "misc.hh"
 #include "string.hh"
 #include "string-convert.hh"
-#include "request.hh"
-#include "musical-request.hh"
-#include "music-list.hh"
 #include "midi-item.hh"
 #include "midi-stream.hh"
+#include "audio-item.hh"
+#include "duration.hh"
+#include "scm-option.hh"
 
+#include "killing-cons.tcc"
 
-IMPLEMENT_IS_TYPE_B(Midi_item);
-IMPLEMENT_IS_TYPE_B1(Midi_key,Midi_item);
-IMPLEMENT_IS_TYPE_B1(Midi_note, Midi_item);
-IMPLEMENT_IS_TYPE_B1(Midi_duration, Midi_item);
-IMPLEMENT_IS_TYPE_B1(Midi_chunk, Midi_item);
-IMPLEMENT_IS_TYPE_B1(Midi_header, Midi_chunk);
-IMPLEMENT_IS_TYPE_B1(Midi_text, Midi_item);
-IMPLEMENT_IS_TYPE_B1(Midi_tempo, Midi_item);
-IMPLEMENT_IS_TYPE_B1(Midi_time, Midi_item);
-IMPLEMENT_IS_TYPE_B1(Midi_track, Midi_chunk);
-
-Midi_chunk::Midi_chunk()
+Midi_item*
+Midi_item::midi_p (Audio_item* a)
 {
+  if (Audio_key* i = dynamic_cast<Audio_key*> (a))
+    return new Midi_key (i);
+  else if (Audio_instrument* i = dynamic_cast<Audio_instrument*> (a))
+    return i->str_.length_i () ? new Midi_instrument (i) : 0;
+  else if (Audio_note* i = dynamic_cast<Audio_note*> (a))
+    return new Midi_note (i);
+  else if (Audio_dynamic* i = dynamic_cast<Audio_dynamic*> (a))
+    return new Midi_dynamic (i);
+  else if (Audio_piano_pedal* i = dynamic_cast<Audio_piano_pedal*> (a))
+    return new Midi_piano_pedal (i);
+  else if (Audio_tempo* i = dynamic_cast<Audio_tempo*> (a))
+    return new Midi_tempo (i);
+  else if (Audio_time_signature* i = dynamic_cast<Audio_time_signature*> (a))
+    return new Midi_time_signature (i);
+  else if (Audio_text* i = dynamic_cast<Audio_text*> (a))
+    //return i->text_str_.length_i () ? new Midi_text (i) : 0;
+    return new Midi_text (i);
+  else
+    assert (0);
+
+  // isn't C++ grand?
+  return 0;
 }
 
 void
-Midi_chunk::add( String str )
+Midi_chunk::set (String header_str, String data_str, String footer_str)
+{
+  data_str_ = data_str;
+  footer_str_ = footer_str;
+  header_str_ = header_str;
+}
+  
+String
+Midi_chunk::data_str () const
 {
-    data_str_ += str;
+  return data_str_;
 }
 
-void
-Midi_chunk::set( String header_str, String data_str, String footer_str )
+String
+Midi_chunk::str () const
 {
-    data_str_ = data_str;
-    footer_str_ = footer_str;
-    header_str_ = header_str;
+  String str = header_str_;
+  String dat = data_str ();
+  String length_str = String_convert::i2hex_str (dat.length_i () 
+    + footer_str_.length_i (), 8, '0');
+  length_str = String_convert::hex2bin_str (length_str);
+  str += length_str;
+  str += dat;
+  str += footer_str_;
+  return str;
 }
-  
+
+Midi_duration::Midi_duration (Real seconds_f)
+{
+  seconds_f_ = seconds_f;
+}
+
 String
-Midi_chunk::str() const
+Midi_duration::str () const
 {
-    String str = header_str_;
-    String length_str = String_convert::i2hex_str( data_str_.length_i() + footer_str_.length_i(), 8, '0' );
-    length_str = String_convert::hex2bin_str( length_str );
-    str += length_str;
-    str += data_str_;
-    str += footer_str_;
-    return str;
+  return String ("<duration: ") + to_str (seconds_f_) + ">";
 }
 
-Midi_duration::Midi_duration( Real seconds_f )
+Midi_event::Midi_event (Moment delta_mom, Midi_item* midi_p)
 {
-    seconds_f_ = seconds_f;
+  delta_mom_ = delta_mom;
+  midi_p_ = midi_p;
 }
 
+/*
+  ugh. midi output badly broken since grace note hackage.
+ */
 String
-Midi_duration::str() const
+Midi_event::str () const
 {
-    return String( "<duration: " ) + String( seconds_f_ ) + ">";
+  Rational rat_dt = (delta_mom_.main_part_ * Rational (384) +
+    delta_mom_.grace_part_ * Rational (100))*Rational (4);
+  int delta_i = int (rat_dt);
+
+  String delta_str = Midi_item::i2varint_str (delta_i);
+  String midi_str = midi_p_->str ();
+  assert (midi_str.length_i ());
+  return delta_str + midi_str;
 }
 
-Midi_header::Midi_header( int format_i, int tracks_i, int clocks_per_4_i )
+
+Midi_header::Midi_header (int format_i, int tracks_i, int clocks_per_4_i)
 {
-    String str;
+  String str;
        
-    String format_str = String_convert::i2hex_str( format_i, 4, '0' );
-    str += String_convert::hex2bin_str( format_str );
+  String format_str = String_convert::i2hex_str (format_i, 4, '0');
+  str += String_convert::hex2bin_str (format_str);
        
-    String tracks_str = String_convert::i2hex_str( tracks_i, 4, '0' );
-    str += String_convert::hex2bin_str( tracks_str );
+  String tracks_str = String_convert::i2hex_str (tracks_i, 4, '0');
+  str += String_convert::hex2bin_str (tracks_str);
+
+  String tempo_str = String_convert::i2hex_str (clocks_per_4_i, 4, '0');
+  str += String_convert::hex2bin_str (tempo_str);
 
-    String tempo_str = String_convert::i2hex_str( clocks_per_4_i, 4, '0' );
-    str += String_convert::hex2bin_str( tempo_str );
+  set ("MThd", str, "");
+}
 
-    set( "MThd", str, "" );
+Midi_instrument::Midi_instrument (Audio_instrument* a)
+{
+  audio_l_ = a;
+  audio_l_->str_.to_lower ();
 }
 
 String
-Midi_item::i2varint_str( int i )
+Midi_instrument::str() const
 {
-    int buffer_i = i & 0x7f;
-    while ( (i >>= 7) > 0 ) {
-       buffer_i <<= 8;
-       buffer_i |= 0x80;
-       buffer_i += (i & 0x7f);
+  Byte program_byte = 0;
+  bool found = false;
+  SCM proc = scm_primitive_eval (ly_symbol2scm ("midi-program")); 
+  SCM program = gh_call1 (proc, ly_symbol2scm (audio_l_->str_.ch_C()));
+  found = (program != SCM_BOOL_F);
+  if (found)
+    program_byte = gh_scm2int(program);
+  else
+      warning (_f ("no such instrument: `%s'", audio_l_->str_.ch_C ()));
+
+  String str = to_str ((char) (0xc0 + channel_i_)); //YIKES! FIXME: Should be track. -rz
+  str += to_str ((char)program_byte);
+  return str;
+}
+
+Midi_item::Midi_item ()
+{
+  channel_i_ = 0;
+}
+
+Midi_item::~Midi_item ()
+{
+}
+
+String
+Midi_item::i2varint_str (int i)
+{
+  int buffer_i = i & 0x7f;
+  while ((i >>= 7) > 0) 
+    {
+      buffer_i <<= 8;
+      buffer_i |= 0x80;
+      buffer_i += (i & 0x7f);
     }
 
-    String str;
-    while ( 1 ) {
-       str += (char)buffer_i;
-       if ( buffer_i & 0x80 )
-           buffer_i >>= 8;
-       else
-           break;
+  String str;
+  while (1) 
+    {
+      str += to_str ((char)buffer_i);
+      if (buffer_i & 0x80)
+       buffer_i >>= 8;
+      else
+       break;
     }
-    return str;
+  return str;
 }
 
-void 
-Midi_item::output_midi( Midi_stream& midi_stream_r ) const
+Midi_key::Midi_key (Audio_key*a)
+{
+  audio_l_ = a;
+}
+
+String
+Midi_key::str () const
 {
-    midi_stream_r << str();
+  String str = "ff5902";
+  str += String_convert::i2hex_str (audio_l_->accidentals_, 2, '0');
+  if (audio_l_->major_)
+    str += String_convert::i2hex_str (0, 2, '0');
+  else
+    str += String_convert::i2hex_str (1, 2, '0');
+  return String_convert::hex2bin_str (str);
 }
 
-Midi_key::Midi_key( int accidentals_i, int minor_i )
+Midi_time_signature::Midi_time_signature (Audio_time_signature* a)
 {
-       accidentals_i_ = accidentals_i;
-       minor_i_ = minor_i;
+  audio_l_ = a;
+  clocks_per_1_i_ = 18;
 }
 
 String
-Midi_key::str() const
+Midi_time_signature::str () const
 {
-    String str = "ff5902";
-    str += String_convert::i2hex_str( accidentals_i_, 2, '0' );
-    str += String_convert::i2hex_str( minor_i_, 2, '0' );
-    return String_convert::hex2bin_str( str );
+  int num = audio_l_->beats_i_;
+  int den = audio_l_->one_beat_i_;
+
+  String str = "ff5804";
+  str += String_convert::i2hex_str (num, 2, '0');
+  str += String_convert::i2hex_str (intlog2 (den) , 2, '0');
+  str += String_convert::i2hex_str (clocks_per_1_i_, 2, '0');
+  str += String_convert::i2hex_str (8, 2, '0');
+  return String_convert::hex2bin_str (str);
 }
 
-Midi_note::Midi_note( Melodic_req* melreq_l, int channel_i, bool on_bo  )
+Midi_note::Midi_note (Audio_note* a)
 {
-    assert(melreq_l);
-    pitch_i_ = melreq_l->pitch() + c0_pitch_i_c_;   
-    channel_i_ = channel_i;
-    
-    on_b_ = on_bo;
+  audio_l_ = a;
+  dynamic_byte_ = 0x7f;
+}
 
-    dynamic_byte_ = 0x64;
-    if ( on_b_ ) // poor man-s staff dynamics:
-       dynamic_byte_ -= 0x10 * channel_i_;
-    else
-       dynamic_byte_ += 0x32; // 0x64 is supposed to be neutral, but let-s try
+Moment
+Midi_note::length_mom () const
+{
+  Moment m = audio_l_->length_mom_;
+#if 0
+  //junkme?
+  if (m < Moment (Rational (1, 1000)))
+    {
+      warning (_ ("silly duration"));
+      m = 1;
+     }
+#endif
+  return m;
+}
+
+int
+Midi_note::pitch_i () const
+{
+  int p = audio_l_->pitch_.semitone_pitch () + audio_l_->transposing_i_;
+  if (p == INT_MAX)
+    {
+      warning (_ ("silly pitch"));
+      p = 0;
+     }
+  return p;
 }
 
 String
-Midi_note::str() const
-{
-    if ( pitch_i_ != INT_MAX ) {
-       Byte status_byte = ( on_b_ ? 0x90 : 0x80 ) + channel_i_;
-       String str = String( (char)status_byte );
-       str += (char)pitch_i_;
-       // poor man-s staff dynamics:
-       str += (char)dynamic_byte_;
-       return str;
-    }
-    return String( "" );
+Midi_note::str () const
+{
+  Byte status_byte = (char) (0x90 + channel_i_);
+
+  String str = to_str ((char)status_byte);
+  str += to_str ((char) (pitch_i () + c0_pitch_i_c_));
+
+  str += to_str ((char)dynamic_byte_);
+  return str;
+}
+
+Midi_note_off::Midi_note_off (Midi_note* n)
+  : Midi_note (n->audio_l_)
+{
+  on_l_ = n;
+  channel_i_ = n->channel_i_;
+
+  // Anybody who hears any difference, or knows how this works?
+  //  0 should definitely be avoided, notes stick on some sound cards.
+  // 64 is supposed to be neutral
+  
+  aftertouch_byte_ = 64;
+}
+
+String
+Midi_note_off::str () const
+{
+  Byte status_byte = (char) (0x80 + channel_i_);
+
+  String str = to_str ((char)status_byte);
+  str += to_str ((char) (pitch_i () + Midi_note::c0_pitch_i_c_));
+  str += to_str ((char)aftertouch_byte_);
+  return str;
+}
+
+Midi_dynamic::Midi_dynamic (Audio_dynamic* a)
+{
+  audio_l_ = a;
+}
+
+String
+Midi_dynamic::str () const
+{
+  Byte status_byte = (char) (0xB0 + channel_i_);
+  String str = to_str ((char)status_byte);
+
+  /*
+    Main volume controller (per channel):
+    07 MSB
+    27 LSB
+   */
+  static Real const full_scale = 127;
+  
+  int volume = (int) (audio_l_->volume_*full_scale);
+  if (volume <= 0)
+    volume = 1;
+  if (volume > full_scale)
+    volume = (int)full_scale;
+
+  str += to_str ((char)0x07);
+  str += to_str ((char)volume);
+  return str;
 }
 
-Midi_tempo::Midi_tempo( int per_minute_4_i )
+Midi_piano_pedal::Midi_piano_pedal (Audio_piano_pedal* a)
 {
-    per_minute_4_i_ = per_minute_4_i;
+  audio_l_ = a;
 }
 
 String
-Midi_tempo::str() const
+Midi_piano_pedal::str () const
 {
-    int useconds_per_4_i = 60 * (int)1e6 / per_minute_4_i_;
-    String str = "ff5103";
-    str += String_convert::i2hex_str( useconds_per_4_i, 6, '0' );
-    return String_convert::hex2bin_str( str );
+  Byte status_byte = (char) (0xB0 + channel_i_);
+  String str = to_str ((char)status_byte);
+
+  if (audio_l_->type_str_ == "Sostenuto")
+    str += to_str ((char)0x42);
+  else if (audio_l_->type_str_ == "Sustain")
+    str += to_str ((char)0x40);
+  else if (audio_l_->type_str_ == "UnaCorda")
+    str += to_str ((char)0x43);
+
+  int pedal = ((1 - audio_l_->dir_) / 2) * 0x7f;
+  str += to_str ((char)pedal);
+  return str;
 }
 
-Midi_time::Midi_time( int num_i, int den_i, int clocks_per_1_i )
+Midi_tempo::Midi_tempo (Audio_tempo* a)
 {
-       num_i_ = num_i;
-       den_i_ = den_i;
-       clocks_per_1_i_ = clocks_per_1_i;
+  audio_l_ = a;
 }
 
 String
-Midi_time::str() const
+Midi_tempo::str () const
 {
-       String str = "ff5804";
-       str += String_convert::i2hex_str( num_i_, 2, '0' );
-       str += String_convert::i2hex_str( intlog2( den_i_ ) , 2, '0' );
-       str += String_convert::i2hex_str( clocks_per_1_i_, 2, '0' );
-       str += String_convert::i2hex_str( 8, 2, '0' );
-       return String_convert::hex2bin_str( str );
+  int useconds_per_4_i = 60 * (int)1e6 / audio_l_->per_minute_4_i_;
+  String str = "ff5103";
+  str += String_convert::i2hex_str (useconds_per_4_i, 6, '0');
+  return String_convert::hex2bin_str (str);
 }
 
-Midi_text::Midi_text( Midi_text::Type type, String text_str )
+Midi_text::Midi_text (Audio_text* a)
 {
-       type_ = type;
-       text_str_ = text_str;
+  audio_l_ = a;
 }
 
 String
-Midi_text::str() const
+Midi_text::str () const
 {
-       String str = "ff" + String_convert::i2hex_str( type_, 2, '0' );
-       str = String_convert::hex2bin_str( str );
-       str += i2varint_str( text_str_.length_i() );
-       str += text_str_;
-       return str;
+  String str = "ff" + String_convert::i2hex_str (audio_l_->type_, 2, '0');
+  str = String_convert::hex2bin_str (str);
+  str += i2varint_str (audio_l_->text_str_.length_i ());
+  str += audio_l_->text_str_;
+  return str;
 }
 
-Midi_track::Midi_track( )
+Midi_track::Midi_track ()
+  : Midi_chunk ()
 {
-//                4D 54 72 6B     MTrk
-//                00 00 00 3B     chunk length (59)
-//        00      FF 58 04 04 02 18 08    time signature
-//        00      FF 51 03 07 A1 20       tempo
+  //                4D 54 72 6B     MTrk
+  //                00 00 00 3B     chunk length (59)
+  //        00      FF 58 04 04 02 18 08    time signature
+  //        00      FF 51 03 07 A1 20       tempo
  
 // FF 59 02 sf mi  Key Signature
 //         sf = -7:  7 flats
@@ -224,45 +384,48 @@ Midi_track::Midi_track( )
 //         mi = 0:  major key
 //         mi = 1:  minor key
 
-    number_i_ = 0;
+  number_i_ = 0;
        
-    char const* data_ch_C = ""
-//        "00" "ff58" "0404" "0218" "08"
-//     "00" "ff51" "0307" "a120"
-// why a key at all, in midi?
-// key: C
-//     "00" "ff59" "02" "00" "00"
-// key: F (scsii-menuetto)
-//                               "00" "ff59" "02" "ff" "00"
+  char const* data_ch_C = ""
+    //        "00" "ff58" "0404" "0218" "08"
+    // "00" "ff51" "0307" "a120"
+    // why a key at all, in midi?
+    // key: C
+    // "00" "ff59" "02" "00" "00"
+    // key: F (scsii-menuetto)
+    //                           "00" "ff59" "02" "ff" "00"
        ;
 
-    String data_str;
-    // only for format 0 (currently using format 1)?
-    data_str += String_convert::hex2bin_str( data_ch_C );
+  String data_str;
+  // only for format 0 (currently using format 1)?
+  data_str += String_convert::hex2bin_str (data_ch_C);
 
-    char const* footer_ch_C = "00" "ff2f" "00";
-    String footer_str = String_convert::hex2bin_str( footer_ch_C );
+  char const* footer_ch_C = "00" "ff2f" "00";
+  String footer_str = String_convert::hex2bin_str (footer_ch_C);
 
-    set( "MTrk", data_str, footer_str );
+  set ("MTrk", data_str, footer_str);
 }
 
 void 
-Midi_track::add( int delta_time_i, String event_str )
+Midi_track::add (Moment delta_time_mom, Midi_item* midi_p)
 {
-    if ( delta_time_i < 0 ) {
-       cout << String_convert::bin2hex_str( i2varint_str( delta_time_i ) ) << endl;
-       cout << String_convert::bin2hex_str( event_str ) << endl;
-    }
-    assert(delta_time_i >= 0);
-    Midi_chunk::add( i2varint_str( delta_time_i ) + event_str );
+  assert (delta_time_mom >= Moment (0));
+
+  Midi_event * e = new Midi_event (delta_time_mom, midi_p);
+  event_p_list_.append (new Killing_cons<Midi_event> (e, 0));
 }
 
-void 
-Midi_track::add( Moment delta_time_moment, Midi_item* mitem_l )
+String
+Midi_track::data_str () const
 {
-    // use convention of 384 clocks per 4
-    // use Duration_convert
-    int delta_time_i = delta_time_moment * Moment( 384 ) / Moment( 1, 4 );
-    add( delta_time_i, mitem_l->str() );
+  String str = Midi_chunk::data_str ();
+  if (midi_debug_global_b)
+    str += "\n";
+  for (Cons<Midi_event> *i=event_p_list_.head_; i; i = i->next_) 
+    {
+      str += i->car_->str ();
+      if (midi_debug_global_b)
+        str += "\n";
+    }
+  return str;
 }
-