package javax.sound.midi lezione 21 programmazione midi (prof. luca a. ludovico)

Package javax.sound.midi

Lezione 21

Programmazione MIDI (Prof. Luca A. Ludovico)

Classi astratte

• Si definisce classe astratta una classe che definisce una interfaccia senza implementarla completamente. Ciò serve come base di partenza per generare una o più classi specializzate aventi tutte la stessa interfaccia di base.

• La classe astratta da sola non può essere istanziata, viene progettata soltanto per svolgere la funzione di classe base da cui le classi derivate possono ereditare. Le caratteristiche "incomplete" della classe astratta vengono condivise da un gruppo di sotto-classi figlie, che vi aggiungono caratteristiche diverse, in modo da colmare le "lacune" della classe base astratta.

Programmazione MIDI (Prof. Luca A. Ludovico)21. Package javax.sound.midi

Classi astratte

• Le classi astratte possono essere considerate come super-classi che contengono metodi astratti, progettate in modo che le sotto-classi che ereditano da esse ne "estenderanno" le funzionalità implementandone i metodi.

• Il comportamento definito da queste classi è "generico" e la maggior parte dei costrutti della classe sono indefiniti e non implementati. Prima che una classe derivata da una classe astratta possa essere istanziata essa ne deve implementare tutti i metodi astratti.


Classi astratte

• Una classe qualsiasi, che abbia almeno un metodo definito abstract e quindi non implementato, diventa a sua volta astratta

• I costruttori vanno necessariamente implementati nelle classi figlie

• In Java, una classe astratta si crea così:abstract class Pippo

{

…

}


JAVAX.SOUND.MIDIPackage


http://it.wikipedia.org/wiki/File:Wave.svg

Introduzione


• Il package javax.sound.midi mette a disposizione interfacce e classi per l’I/O, il sequencing e la sintesi di dati MIDI.Si include tramite la riga import javax.sound.midi.*;

• Link alla documentazione ufficiale: http://docs.oracle.com/javase/7/docs/api/javax/sound/midi/package-summary.html

• Attenzione: si fa sempre riferimento a Java SE Development Kit 7. Nel JDK 6, il package MIDI presenta delle differenze sostanziali.http://docs.oracle.com/javase/6/docs/api/javax/sound/midi/package-summary.html

http://docs.oracle.com/javase/7/docs/api/javax/sound/midi/package-summary.html




Descrizione del package


Class Description

Instrument An instrument is a sound-synthesis algorithm with certain parameter settings, usually designed to emulate a specific real-world musical instrument or to achieve a specific sort of sound effect.

MetaMessage A MetaMessage is a MidiMessage that is not meaningful to synthesizers, but that can be stored in a MIDI file and interpreted by a sequencer program.

MidiDevice.Info A MidiDevice.Info object contains assorted data about a MidiDevice, including its name, the company who created it, and descriptive text.

MidiEvent MIDI events contain a MIDI message and a corresponding time-stamp expressed in ticks, and can represent the MIDI event information stored in a MIDI file or a Sequence object.

MidiFileFormat A MidiFileFormat object encapsulates a MIDI file's type, as well as its length and timing information.

MidiMessage MidiMessage is the base class for MIDI messages.MidiSystem The MidiSystem class provides access to the installed MIDI system resources, including devices

such as synthesizers, sequencers, and MIDI input and output ports.Patch A Patch object represents a location, on a MIDI synthesizer, into which a single instrument is

stored (loaded).Sequence A Sequence is a data structure containing musical information (often an entire song or

composition) that can be played back by a Sequencer object.Sequencer.SyncMode

A SyncMode object represents one of the ways in which a MIDI sequencer's notion of time can be synchronized with a master or slave device.

ShortMessage A ShortMessage contains a MIDI message that has at most two data bytes following its status byte.

SoundbankResource A SoundbankResource represents any audio resource stored in a Soundbank.SysexMessage A SysexMessage object represents a MIDI system exclusive message.Track A MIDI track is an independent stream of MIDI events (time-stamped MIDI data) that can be stored

along with other tracks in a standard MIDI file.VoiceStatus A VoiceStatus object contains information about the current status of one of the voices produced

by a Synthesizer.

public abstract class MidiMessage

• MidiMessage è la classe base per i messaggi MIDI– messaggi MIDI gestibili da un sintetizzatore – meta-eventi (lyrics, copyrights, tempo, ecc.)

• La classe permette di accedere sostanzialmente a 3 tipi di informazione sui messaggi MIDI:– status byte– dimensione totale del messaggio (status byte e data byte)– array di byte contenente il messaggio MIDI completo

• I metodi forniti permettono di leggere tali info, per accedere in scrittura si usano sottoclassi


Byte in JAVA e in MIDI

• Lo standard MIDI esprime i dati in byte. Però il tipo byte in Java adotta la codifica con segno, quindi la libreria esprime i dati MIDI come Integer

• Come convertire un byte b MIDI in un intero i Java:int i = (int)(b & 0xFF)

• Se si vuole passare un valore noto di byte MIDI come parametro intero di un metodo, può essere espresso direttamente come intero in base 10 o 16 – Esempio: passare lo status byte di Active sensing [11111110]2 in

ingresso al metodo setMessage(int) setMessage(254) oppure setMessage(0xFE)


Notazione esadecimal

e

Costruttore e Attributi della classe MidiMessage

Costruttore•protected MidiMessage(byte[] data)costruisce un nuovo MidiMessageAttenzione: è una classe astratta, non si possono istanziare direttamente oggetti MidiMessage

Attributi•protected byte[] datai dati del messaggio MIDI•protected int lengthil numedo di byte che costituisce il messaggio MIDI


Metodi della classe MidiMessage

Metodi•abstract Object clone()crea un nuovo oggetto della stessa classe e con gli stessi contenuti di quello corrente•int getLength()restituisce la lunghezza totale in byte del messaggio•byte[] getMessage()restituisce i dati del messaggio MIDI•int getStatus()restituisce il solo status byte del messaggio MIDI•protected void setMessage(byte[] data, int length)imposta i dati del messaggio MIDI

•Inoltre, la classe eredita i metodi della classe Object, tra cui equals, getClass, e toString


Class ShortMessage

• La classe MidiMessage è dichiarata astratta:public abstract class MidiMessage

• La classe ShortMessage eredita da MidiMessage e la rende concreta:public class ShortMessage extends MidiMessage

• Uno ShortMessage contiene un messaggio MIDI con al più due byte di dati che seguono il byte di stato– Rientrano channel voice, channel mode, system common, e system real-time– Non rientrano system exclusive e meta-eventi

• La classe fornisce metodi per leggere e scrivere i contenuti di tali messaggi


Class ShortMessage

• Molti dei metodi della classe presentano parametri interi con cui si specifica lo status e i data byte MIDI

• Conoscendo tali valori, si possono esprimere direttamente In alternativa:– per i messaggi di sistema, si possono usare direttamente gli

attributi della classe– per i messaggi di canale, i 4 bit superiori (comando) si

possono esprimere tramite gli attributi della classe e quelli inferiori tramite un ulteriore valore intero

Vedi elenco completo più avanti


Costruttori della classe ShortMessage

• ShortMessage()

• protected ShortMessage(byte[] data)

• ShortMessage(int status)non presenta data byte

• ShortMessage(int status, int data1, int data2)presenta al più 2 data byte

• ShortMessage(int command, int channel, int data1, int data2)permette di specificare il canale per i messaggi di canale


Attributi (aggiuntivi) della classe ShortMessage

• static int ACTIVE_SENSING 0xFE, o 254• static int CHANNEL_PRESSURE 0xD0, o 208• static int CONTINUE 0xFB, o 251• static int CONTROL_CHANGE 0xB0, o 176• static int END_OF_EXCLUSIVE 0xF7, o 247• static int MIDI_TIME_CODE 0xF1, o 241• static int NOTE_OFF 0x80, o 128• static int NOTE_ON 0x90, o 144• static int PITCH_BEND 0xE0, o 224• static int POLY_PRESSURE 0xA0, o 160• static int PROGRAM_CHANGE 0xC0, o 192• static int SONG_POSITION_POINTER 0xF2, o 242• static int SONG_SELECT 0xF3, o 243• static int START 0xFA, o 250• static int STOP 0xFC, o 252• static int SYSTEM_RESET 0xFF, o 255• static int TIMING_CLOCK 0xF8, o 248• static int TUNE_REQUEST 0xF6, o 246


Metodi (aggiuntivi) della classe ShortMessage

• Object clone()• int getChannel()• int getCommand()• int getData1()• int getData2()• protected int getDataLength(int status)

restituisce il numero di data byte associati a un particolare status byte

• void setMessage(int status)imposta lo status byte di un messaggio MIDI privo di data byte

• void setMessage(int status, int data1, int data2)• void setMessage(int command, int channel, int data1, int

data2)

• Metodi ereditati da MidiMessage: getLength, getMessage, getStatus, setMessage


EsempioMidiMessage.java

Eccezioni

• Ereditano dalle classi java.lang.Object java.lang.Throwable java.lang.Exception

• InvalidMidiDataExceptionViene sollevata quando si incontrano dati MIDI non appropriati

• MidiUnavailableExceptionViene lanciata quando un componente MIDI richiesto non può essere aperto o creato in quanto non disponibile

• In Java è possibile istanziare oggetti della classe Exception (o classi figlie) e sollevare manualmente con il comando throw


Gestione delle eccezioni MIDI

• Il package Java dedicato al MIDI costringe il programmatore a “proteggere” le parti di codice relative al MIDI tramite blocchi try … catch

• Nel caso in cui appaiano istruzioni al di fuori del try, a compile-time si segnala il messaggio di errore:“unreported exception InvalidMidiDataException; must be caught or declared to be thrown”e dunque il codice non viene compilato


EsempioEccezioni.java

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