Почему чистый Midi-файл воспроизводится иначе? (с мидо)

Question

Я написал программу, которая принимает MIDI-файл, а затем, используя Mido, очищает данные, удаляя определенные типы метаданных, повторяющиеся сообщения и т.д. время). Затем это используется для создания нового файла mido (с нуля), в котором я добавляю все эти сообщения в одну дорожку (так что по сути дорожки объединяются) и сортирую их по совокупному времени. Затем соответствующим образом корректируется дельта-время (учитывая, что каждый новый миди-трек начинается с суммарного времени 0). Я понимаю, что это может показаться бессмысленным (поскольку я пытаюсь создать ту же песню, только более чистую), однако цель состоит в том, чтобы получить более точные данные, чтобы затем делать с ними другие вещи.

Я разделил свой код на две части. Первый выполняет всю фильтрацию и создает большой список списков, где первым элементом в каждом подсписке является само сообщение, а вторым элементом в каждом подсписке - совокупное время (и оно сортируется по совокупному времени, как указано выше.). Вторая часть кода регулирует дельта-время каждого элемента в этом списке, а затем добавляет все сообщения из списка по порядку (с исправленными дельта-временами) на дорожку, созданную с нуля. Затем он воспроизводит этот трек с помощью pygame.

Основная проблема, с которой я сталкиваюсь, - это время / темп. Восстановленные треки воспроизводятся либо слишком быстро, либо слишком медленно. В случае некоторых файлов (например, файла Bohemian Rhapsody) инструментальные партии также кажутся оторванными и запутанными.

Это код построения списка и деконструкции:

import mido
import pygame

all_mid = ['major-scale.mid']


# check is midi file is type 2 (and removes if so) - this is unlikely but can happen on old sites
def remove_type_2(midi):
    return True if midi.type == 2 else False


# removes unnecessary meta data types
def filter_meta_type(msg):
    accept = ["set_tempo", "time_signature", "key_signature"]
    return True if msg.type in accept else False


# removes tempo duplicates and only keeps the last tempo stated for a particular cumulative time
def remove_extra_tempo(msg, msgwithtempos, current_time):
    if not msgwithtempos:  # if the list is empty
        msgwithtempos.append([msg, current_time])
    else:
        for i in range(len(msgwithtempos)):
            msgwithtempo = msgwithtempos[i]
            if msgwithtempo[1] == current_time:  # this checks duplicates
                msgwithtempos.remove(msgwithtempo)
        msgwithtempos.append([msg, current_time])
    return msgwithtempos


def do_shit(mid, all_messages):  # for each track (then message) do the following
    msgwithtempos = []
    for i, track in enumerate(mid.tracks):
        current_time = 0
        print(f"Track {i}: {track.name}")
        for msg in track:
            current_time += msg.time
            if msg.type == "sysex data":
                pass
            elif msg.is_meta:
                if filter_meta_type(msg):
                    if msg.type == "set_tempo":
                        msgwithtempos = remove_extra_tempo(msg, msgwithtempos, current_time)
                    else:
                        all_messages.append([msg, current_time])
            else:
                all_messages.append([msg, current_time])
    return all_messages, msgwithtempos


def main():  # for each midi file do the following
    all_lists = []
    for i in range(0, len(all_mid)):
        all_messages = []
        mid = mido.MidiFile(all_mid[i])
        if not remove_type_2(mid):
            all_messages, msgwithtempos = do_shit(mid, all_messages)
            final_messages = all_messages + msgwithtempos
            final_messages = sorted(final_messages, key=lambda x: x[1])
            all_lists.append(final_messages)
    print(all_lists)
    return all_lists


if __name__ == '__main__':
    main()

Это код восстановления:

import mido
import pygame
import regulate_tracks


def play_with_pygame(song):
    pygame.init()
    pygame.mixer.music.load(song)
    length = pygame.time.get_ticks()
    pygame.mixer.music.play()
    while pygame.mixer.music.get_busy():
        pygame.time.wait(length)


def printmessages(mid):
    for i, track in enumerate(mid.tracks):
        print(f"Track {i}: {track.name}")
        for msg in track:
            print(msg)


def main():
    # get the list of midi files from regulate_tracks
    output = regulate_tracks.main()
    list1 = output[0]

    # create a blank midi file and add a track to it
    mid = mido.MidiFile()
    track = mido.MidiTrack()
    mid.tracks.append(track)

    for i in range(len(list1)):
        message = list1[i][0]
        print(message.type)
        if i == 0:
            message.time = 0
        else:
            message.time = list1[i][1] - list1[i - 1][1]
        print(message)
        track.append(message)

    mid.save('new_song.mid')

    printmessages(mid)

    play_with_pygame('new_song.mid')


if __name__ == '__main__':
    main()

Примеры файлов:

Богемская рапсодия: https://bitmidi.com/queen-bohemian-rhapsody-mid

Река течет в вас: http://midicollection.net/songs/index.php?id=13

Спасибо

редактировать:

Кажется, проблема с созданием и добавлением пустых миди-файлов, поскольку я создавал этот код, который вручную копировал сообщения из коротких миди-файлов, и они по-прежнему звучали неправильно (медленнее) при воспроизведении.

import mido
import pygame


def play_with_pygame(song):
    pygame.init()
    pygame.mixer.music.load(song)
    length = pygame.time.get_ticks()
    pygame.mixer.music.play()
    while pygame.mixer.music.get_busy():
        pygame.time.wait(length)


def main():
    mid = mido.MidiFile()
    track = mido.MidiTrack()
    mid.tracks.append(track)
    track.append(mido.MetaMessage('set_tempo', tempo=500000, time=3840))
    track.append(mido.MetaMessage('end_of_track', time=0))
    track = mido.MidiTrack()
    mid.tracks.append(track)
    track.append(mido.Message('note_on', channel=0, note=60, velocity=100, time=0))
    track.append(mido.Message('note_on', channel=0, note=62, velocity=100, time=960))
    track.append(mido.Message('note_on', channel=0, note=64, velocity=100, time=960))
    track.append(mido.Message('note_on', channel=0, note=65, velocity=100, time=960))
    track.append(mido.Message('program_change', channel=0, program=123, time=960))
    track.append(mido.Message('note_on', channel=0, note=67, velocity=100, time=0))
    track.append(mido.Message('note_on', channel=0, note=69, velocity=100, time=960))
    track.append(mido.Message('note_on', channel=0, note=71, velocity=100, time=960))
    track.append(mido.Message('note_on', channel=0, note=72, velocity=100, time=960))
    track.append(mido.Message('note_off', channel=0, note=60, velocity=100, time=2880))
    track.append(mido.Message('note_off', channel=0, note=62, velocity=100, time=960))
    track.append(mido.Message('note_off', channel=0, note=64, velocity=100, time=960))
    track.append(mido.Message('note_off', channel=0, note=65, velocity=100, time=960))
    track.append(mido.Message('note_off', channel=0, note=67, velocity=100, time=960))
    track.append(mido.Message('note_off', channel=0, note=69, velocity=100, time=960))
    track.append(mido.Message('note_off', channel=0, note=71, velocity=100, time=960))
    track.append(mido.Message('note_off', channel=0, note=72, velocity=100, time=960))
    track.append(mido.MetaMessage('end_of_track', time=0))

    mid.save('new_song.mid')

    play_with_pygame('new_song.mid')


if __name__ == '__main__':
    main()

Answer 1

Вам нужно сохранить ticks_per_beat. Просто получитеticks_per_beat исходного файла с ticksperbeat = mid.ticks_per_beat, затем установите для нового файла mid.ticks_per_beat = ticksperbeat.