[发明专利]用于处理乐器数字接口（MIDI）文件的管线技术

说明书

相关申请案

根据35U.S.C.§119主张优先权

本专利申请案主张2007年3月22日所申请的标题为“用于处理乐器数字接口(MIDI)文件的管线技术(PIPELINE TECHNIQUES FOR PROCESSING MUSICALINSTRUMENT DIGITAL INTERFACE(MIDI)FILES)”的第60/896,455号临时申请案的优先权，所述临时申请案转让给本案受让人且在此以引用的方式明确地并入本文中。

技术领域

本发明涉及音频装置，且更确切地说涉及基于乐器数字接口(MIDI)文件产生音频输出的音频装置。

背景技术

乐器数字接口(MIDI)是用于产生、传送及/或回放例如音乐、话音、音调、警报及其类似物的音频声音的格式。支持MIDI格式回放的装置可存储可用以产生各种“语音”的音频信息的集合。每一语音可对应于一个或一个以上声音，例如由特定器具产生的音符。举例来说，第一语音可对应于如由钢琴演奏的中音C，第二语音可对应于如由长号演奏的中音C，第三语音可对应于如由长号演奏的D#音，等等。为了复制由特定器具演奏的音符，兼容MIDI的装置可包括指定各种音频特征(例如低频振荡器的行为、例如颤音等效果及可影响对声音的感知的许多其它音频特征)的语音信息的集合。可界定、在MIDI文件中输送及由支持MIDI格式的装置重现几乎任何声音。

支持MIDI格式的装置可在指示装置应开始产生音符的事件发生时产生音符(或其它声音)。类似地，装置在指示装置应停止产生音符的事件发生时停止产生音符。可通过指定指示特定语音何时应开始及停止的事件而根据MIDI格式对整个音乐作品进行编码。以此方式，可以根据MIDI格式的紧凑文件格式来存储及传输音乐作品。

多种装置中支持MIDI。举例来说，例如无线电电话等无线通信装置可支持MIDI文件以用于可下载的声音，例如铃声或其它音频输出。例如苹果计算机有限公司(AppleComputer，Inc)售卖的“iPod”装置及微软公司(Microsoft Corporation)售卖的“Zune”装置等数字音乐播放器也可支持MIDI文件格式。其它支持MIDI格式的装置可包括各种音乐合成器、无线移动装置、直接双向通信装置(有时称为对讲机)、网络电话、个人计算机、桌上型及膝上型计算机、工作站、卫星无线电装置、内部通信装置、无线电广播装置、手持型游戏装置、安装在装置中的电路板、信息查询站(information kiosk)、各种儿童计算机化玩具、用于汽车、船只及飞机中的机载计算机及多种其它装置。

发明内容

大体而言，本发明描述用于处理遵照乐器数字接口(MIDI)格式的音频文件的技术。在本文中使用时，术语MIDI文件指代含有符合MIDI格式的至少一个音轨的任何文件。根据本发明，描述用于使用软件、固件及硬件有效处理MIDI文件的技术。确切地说，在于通用处理器上操作的软件、与数字信号处理器(DSP)相关联的固件及经特定设计以用于MIDI文件处理的专用硬件之间委派与MIDI文件处理相关联的各种任务。或者，可在DSP的两个不同线程与专用硬件之间委派与MIDI文件处理相关联的任务。

所描述的技术可经管线化以用于实现MIDI文件处理的改进的效率。通用处理器可服务于第一帧(帧N)的MIDI文件。当第一帧(帧N)由DSP服务时，第二帧(帧N+1)可同时由通用处理器服务。当第一帧(帧N)由硬件服务时，第二帧(帧N+1)可同时由DSP服务，同时第三帧(帧N+2)由通用处理器服务。如果在DSP的两个不同线程与专用硬件之间委派与MIDI文件处理相关联的任务，则也可使用类似管线化。

在任一情况下，均将MIDI文件处理分离为可同时处理的管线化级，从而改进效率且可能减少给定级(例如与DSP相关联的级)所需的计算资源。每一帧从通用处理器到DSP且接着到硬件、或从第一DSP线程到第二DSP线程且接着到硬件而通过各种管线级。可(例如)经由中断驱动技术将硬件所产生的音频样本传递回到DSP以便可在向用户输出音频声音之前执行任何后处理。

在一方面中，本发明提供一种方法，其包含使用第一过程剖析MIDI文件且对与MIDI文件相关联的MIDI事件进行调度，使用第二过程处理MIDI事件以产生MIDI合成参数，及使用硬件单元基于所述合成参数产生音频样本。