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Diferentemente do que ocorre com muitos outros padrões da indústria, o padrão MIDI (Musical Instrument Digital Interface) ultrapassou a barreira dos dez anos com muita dignidade, e manteve-se perfeitamente dentro de seus principais objetivos iniciais, que são a aplicabilidade e a eficiência. Criado em 1983 por um grupo de fabricantes americanos e japoneses, o MIDI deixou de ser apenas um protocolo de comunicação digital entre instrumentos musicais, e passou a ser a base para outros padrões e formatos compatíveis. Hoje, além das aplicações diretas e mais intimamente associadas com a criação e execução de música, outras aplicações também têm tirado proveito da "base tecnológica" estabelecida pelo padrão MIDI.

Neste artigo, falaremos um pouco sobre algumas das novidades mais recentes idealizadas e desenvolvidas pelo pessoal da "comunidade técnica" do MIDI, que são o protocolo XMIDI, e os padrões DLS e NIFF.


XMIDI: O "SUPER-MIDI"?

A empresa belga Digital Design and Development apresentou uma proposta para o que seria uma forma de se "vencer as limitações do sistema MIDI atual". O processo, inventado e desenvolvido por Eric Lukac-Kuruc, foi batizado de "XMIDI" (de "eXtended MIDI"), e estabelece, de forma bastante interessante, uma maneira de ampliar os recursos atuais do padrão MIDI.

A idéia está baseada num sistema de transmissão que usa uma "lógica de três estados", operando da seguinte maneira: além dos dois estados lógicos do sinal no cabo MIDI ("corrente circulando" e "ausência de corrente"), o XMIDI usaria um terceiro estado, identificado pela inversão da corrente. Com isso, o pessoal da Digital Design and Development concebeu uma série de recursos adicionais, como os "subcanais de extensão", que possibilitariam comandar até 324 equipamentos através de uma única linha (cabo) de MIDI, bastante superior ao limite de 16 canais que existe em nosso "velho" MIDI. O novo protocolo não aumenta nem o tamanho das mensagens, nem a "bandwidth", e por isso poderia usar o mesmo meio de transmissão (cabo MIDI). A proposta também assegura a compatibilidade com os equipamentos atuais, que não seriam afetados pelos sinais do XMIDI (a interface MIDI nos equipamentos atuais possui um diodo que impede a inversão da corrente) e só reconheceriam os sinais convencionais, podendo operar perfeitamente, "à moda antiga".

O número máximo de timbres ("patches") que poderiam ser selecionados usando o XMIDI passaria dos 2.097.152 atuais (usando comandos de "program change" e "bank select") para 753.145.430.616. Também seria possível inserir informações sobre o tipo de afinação usado pelo instrumento (ex: escala microtonal) dentro das próprias mensagens de execução de notas (o que hoje é feito por mensagens especiais de SysEx).

Apenas a título de informação, vejamos um resumo da comparação entre os limites dos dois protocolos:

Além disso, o XMIDI é um protocolo bidirecional dentro de um mesmo cabo, o que permite uma série de facilidades, como a seleção automática de canais, reconhecimento de "checksum" durante a transferência de dados e também a requisição de dados dos equipamentos pelo seqüenciador ou software de controle, o que permitiria a auto-configuração de todo um sistema, quando este é posto em operação.

A maior capacidade de canais (324), junto com a maior resolução para representação de valores (510 níveis), faria o XMIDI um sistema mais poderoso para o controle de mesas de mixagem, pois permitiria controlar diretamente 324 canais da mesa, e daria aos controles maior precisão. Segundo a Digital Design and Development, com o limite atual do MIDI em 128 níveis de controle, pode-se ter passos de 0,5 dB numa faixa de 56 dB, de forma que o restante da faixa de 56 dB a 90 dB é coberta com apenas 16 passos (de mais de 2 dB cada). Com a nova proposta, poder-se-ia chegar à uma resolução de 0,125 dB dentro da mesma faixa de 56 dB range, e os outros 16 dB (de 56 a 90 dB) poderiam ser cobertos por 62 passos (de pouco mais de 0,5 dB cada).

Até aí, tudo parece uma grande idéia. E por que nada foi feito até agora, no sentido de se implementar essa nova tecnologia, que tantos benefícios traria aos milhões de usuários no mundo inteiro? Bem, a resposta envolve algumas considerações comerciais (como sempre!).

A principal condição que fez o MIDI chegar onde chegou, isto é, estar presente em todos os equipamentos musicais modernos, é o fato de ter sido desenvolvida e implementada sem direitos de propriedade para ninguém. Ou seja, MIDI é um protocolo de domínio público, e seu uso não implica em qualquer pagamento de royalties ou concessões de licença de propriedade industrial. Isso é que o diferencia de diversos outros processos e tecnologias, como ADAT, dbx, Dolby, VHS, etc. Em poucas palavras: o protocolo MIDI é de graça!

Já o XMIDI, bem, o Sr Lukac-Kuruc não foi tão altruísta quanto gostaríamos, e está querendo vender sua tecnologia aos fabricantes e desenvolvedores que atuam no mercado de produtos MIDI. A licença para o uso do protocolo belga nem é tão cara assim. Na verdade, o uso do XMIDI não requer a necessidade de licenciamento; mas o mesmo não acontece para o desenvolvimento e fabricação de chips XMIDI. O preço de cada chip ficaria em torno de US$ 5 para quantidades pequenas, e a idéia é de que haja no mínimo três fabricantes de componentes XMIDI, par evitar o monopólio. E o que pensam as outras pessoas que deveriam estar interessadas no assunto?

Tom White, atual presidente da associação de fabricantes MIDI (MMA - "MIDI Manufacturers Association"), acha que o nosso "velho" MIDI continua ótimo até hoje. Segundo ele, "é uma tecnologia de extremo sucesso, que foi aplicada muito além da concepção original (conectar instrumentos musicais), e tem sido usada para conectar computadores, equipamentos de estúdio, de iluminação, e até mesmo controlar eventos em parques temáticos". Ele afirma que as óbvias limitações do MIDI já foram superadas pelos fabricantes, e acredita que o próximo desafio é transformar o MIDI de ferramenta em meio de distribuição. Isso já vem sendo conseguido a partir de padronizações como o General MIDI (GM) e, mais recentemente, pelo desenvolvimento da especificação de transferência de timbres ("Downloadable Sounds"; veja mais adiante neste texto).

A posição da comissão técnica da MMA a respeito do XMIDI é de que o novo protocolo "traria mais problemas do que soluções para a grande maioria dos usuários de MIDI". A primeira justificativa para essa conclusão é o custo de implementação; "MIDI é de graça", e a adoção de um padrão proprietário seria uma volta de 180 graus. O MIDI é uma especificação "aberta", baseada na cooperação e consenso, e esse espírito seria quebrado pelo requisito de sigilo nos acordos com cada licenciado do XMIDI.

Há também razões técnicas para a não adoção do XMIDI pela MMA. Uma delas diz respeito à "não-ortogonalidade" do XMIDI, o que dificultaria o desenvolvimento de software. A comissão entende que qualquer coisa que possa dificultar o desenvolvimento de projetos e causar confusão ao usuário compromete os interesses dos membros da MMA e seus consumidores. Outra questão é que o XMIDI aumentaria muito o tráfego de informações na linha de MIDI, o que pioraria as condições de tempo resposta dos equipamentos.

A MMA resume sua posição de que possui enorme interesse em um protocolo ou sistema alternativo mais rápido que o MIDI, desde que sua implementação seja de baixo custo e "royalty-free". Para eles, o XMIDI não estaria atendendo a essas premissas. A MMA ainda sugeriu à Digital Design and Development que discutisse o assunto com as empresas que compõem a associação, e também nenhuma delas manifestou até agora apoio à padronização da proposta. Enquanto isso, vamos usando nosso "velho" MIDI, que comprovou ser um meio eficiente e confiável para aquilo que se propõe.


DOWNLOADABLE SOUNDS (DLS) SPECIFICATION

Nos últimos dois anos, o crescimento do mercado de computadores multimídia cresceu de uma forma impressionante. No Brasil, podemos perceber isso ao ver anúncios de lojas de eletrodomésticos vendendo computadores. Quem poderia imaginar isso há uns cinco anos atrás? Pois bem, milhões de pessoas no mundo inteiro têm PCs com "kits multimídia", e podem usufruir das diversas aplicações interativas disponíveis no mercado, desde enciclopédias e títulos educativos, até jogos de ação e CD-ROMs eróticos.

O mercado de CD-ROMs multimídia é talvez uma das áreas em maior expansão, e passou a gerar oportunidade de trabalho (quem disse que o computador tira empregos?) para diversas categorias profissionais, como designers gráficos, roteiristas, programadores (claro!) e compositores. Compositores? É isso mesmo: é raro encontrar um CD-ROM multimídia que não tenha um sonzinho no fundo (as produções mais ricas têm trilhas sonoras bastante elaboradas, criadas por gente supercompetente).

O grande problema enfrentado pelos compositores de trilhas para multimídia sempre foi a limitação sonora dos sintetizadores que existem nas placas de som (Sound Blasters e similares). As mais simples, que possuem sintetizador FM, já estão caindo em desuso, por causa da qualidade inaceitável de seus timbres para tocar música decentemente. As melhores placas possuem sintetizadores do tipo wavetable, com timbres "sampleados", que podem executar música com qualidade bastante razoável. Nessas placas, os sintetizadores são compatíveis com o padrão General MIDI (GM), e oferecem 128 instrumentos (timbres convencionais de instrumentos acústicos e alguns sons sintetizados). No entanto, muitas vezes o compositor quer usar timbres inusitados, que não estão dentre os 128 instrumentos do padrão GM, mas acaba tendo que "adaptar" sua música para que seja tocada por esses timbres padronizados.

Em maio deste ano, a MMA (MIDI Manufacturers Association) anunciou a criação de um grupo de trabalho para o desenvolvimento de um novo padrão para áudio em equipamentos multimídia. O padrão passou a ser chamado de "Downloadable Sounds" (DLS), e extrapola o General MIDI, fornecendo meios para que as placas de som dos computadores possam gerar timbres específicos criados pelos desenvolvedores de jogos e compositores, ao invés de restringirem-se àqueles 128 instrumentos do padrão GM.

A idéia é padronizar um método de transferência de "samples" para placas de som que utilizam síntese wavetable. Há diversas placas atuais que podem fazer isso, mas cada uma delas usa um tipo diferente de formatação de dados. A especificação padronizará um formato comum de arquivo que seja aceito pela maioria dos dispositivos, e estabelecerá também definições a respeito da arquitetura do sintetizador (polifonia, tipo de envoltórias, etc), junto com recomendações e protocolos para os programadores.

O novo formato está sendo desenvolvido através da colaboração de membros do Interactive Audio Special Interest Group (IA-SIG), dirigidos por Todor Fay (Microsoft) e Petkevich (S3). Participam também deste desenvolvimento, além da Microsoft e S3, diversas outras empresas do setor de multimídia: AMD, IBM, NVIDIA, ESS, Crystal Semiconductor, Yamaha, Sequoia Development e Creative Labs. O IA-SIG é um grupo de trabalho dentro da MMA que congrega empresas e pessoas ligadas ao desenvolvimento de aplicações interativas, como jogos e multimídia, e além do projeto do padrão Downloadable Sounds, mantém outros grupos de trabalho discutindo soluções para diversos assuntos do setor, como áudio em 3D, composição interativa, mixagem de áudio digital, etc.


NIFF - FORMATO PADRÃO PARA ARQUIVOS DE PARTITURAS

Se você costuma usar o computador para escrever partituras, e já precisou passar para determinado software a partitura que havia criado em outro software, já "sentiu na pele" o que é a falta de padronização. Até agora, cada um dos numerosos softwares de notação musical (Encore, Finale, Personal Composer, QuickScore, etc) usava seu próprio formato de arquivo, o que impedia o intercâmbio de arquivos (gráficos) de música. Embora o padrão Standard MIDI File já seja uma realidade há quase dez anos, ele não contém informações gráficas de notação convencional de música (pauta), tais como tamanho e posição de ligaduras, tipos de barra de divisão de compasso, etc, etc, etc.

Recentemente (e finalmente!), foi criado um padrão para arquivos de notação musical (partituras), bastante flexível e que permite representar desde partituras simples, com poucas informações gráficas, até descrições bem mais elaboradas, como layout de páginas, dados MIDI associados aos símbolos, símbolos personalizados (criados pelo usuário), dentre outras coisas.

O NIFF ("Notation Interchange File Format") é um formato de arquivo que permite o intercâmbio de dados de música em notação musical convencional entre softwares que lidam com partituras, basicamente editores de partituras (Encore, Finale, etc) e softwares OCRs musicais, que convertem em música MIDI as imagens scanneadas de uma partitura em papel (ex: MidiScan). A especificação é o resultado de diversas discussões entre não só desenvolvedores de software musical, mas também editoras musicais e usuários.

De acordo com Cindy Grande, que fez a coordenação técnica na comissão de desenvolvimento do NIFF, a falta de um formato padrão de arquivo de partitura musical sempre foi uma enorme frustração para músicos, copistas e editoras. Apesar de já terem sido feitos inúmeros esforços para tal padronização, o padrão NIFF teve resultado por causa de duas razões principais: a cooperação dos maiores desenvolvedores de software musical e editores musicais, e também o surgimento (e crescimento) de produtos de scannerização de partituras, que até então perdiam muita informação musical (símbolos) quando convertidos para arquivos do tipo Standard MIDI File.

A grande dificuldade em se criar um padrão de arquivo de notação musical é a sua complexidade, além do fato de que a escrita musical também está em constante mudança; há detalhes também quanto à redundância de símbolos, e o uso diferente que é feito de certas representações. Dessa forma, os idealizadores do padrão NIFF reconhecem a impossibilidade de se estabelecer um padrão perfeito, mas adotaram como premissa que esse padrão fosse prático e aplicável a curto prazo.

A estrutura do formato NIFF tanto pode acomodar sistemas completos para a área editorial, quanto sistemas mais simples; pode atender também a linguagens lógicas como DARMS (usado por algumas aplicações) e a softwares de scannerização de partituras. Mesmo os softwares não voltados especificamente para a edição/impressão de partituras, como seqüenciadores, podem utilizar o formato NIFF mais rudimentar, que não tem muito mais informação do que um Standard MIDI File.

O novo formato permite a representação das situações mais comuns que podem ocorrer em notação convencional de música, mas também reserva espaço para novas extensões. Permite a inclusão de arquivos EPS ("Encapsulated Post Script") e fontes, de forma a tornar possível o intercâmbio de recursos porventura não definidos.

E o que se pode representar em um arquivo NIFF? Praticamente todos os símbolos que você consegue escrever com seu editor de partituras, e outras coisas mais (que você nunca usou ou que nem existem em seu software). Todos os símbolos são parametrizados de tal maneira que possam apareer visualmente da forma mais fiel possível em qualquer software. Alguns símbolos precisam não só ser representados, como também é preciso definir qual sua posição na pauta em relação a outros símbolos (como no caso de ligaduras sobre notas). Isso é preservado no formato NIFF. Arcos de ligadura e outros símbolos que requerem "pontos de controle" para a sua "fixação" gráfica na pauta são devidamente parametrizados. O mesmo acontece com espessuras de linha, fontes de símbolos, etc.

Assim como em outras áreas da tecnologia musical, como o próprio padrão MIDI e o formato Standard MIDI File, no formato NIFF também houve uma enorme preocupação para que a implementação de novos recursos no futuro seja o mais fácil possível. Também houve muito cuidado em fazer o formato compacto, e flexível o bastante para acomodar as diferenças entre softwares e usuários. O formato NIFF segue as mesmas diretrizes de projeto do formato RIFF ("Resource Interchange File Format") da Microsoft, onde os dados são grupados em "chunks". Além disso, a mesma estrutura e definições do NIFF pode ser usada em qualquer máquina (Mac, PC, etc).

Em breve, provavelmente as novas versões dos softwares que trabalham com notação musical estarão suportando o formato NIFF (A Musitek já está anuciando isso na versão 2.5 do MidiScan). Isso será um grande passo para aumentar ainda mais a compatibilidade nas aplicações musicais dos computadores. Será uma imensa facilidade para compositores, músicos e editores, quando puderem usar seus softwares favoritos e compartilhar entre si os mesmos arquivos. Sem problemas.

Obs.: O texto detalhado da especificação do formato NIFF está disponível num arquivo compactado (.zip). Se quiser, transfira-o agora para seu computador.