XML Musiikkinotaation Tallennusmuotona (Pdf)
Total Page：16
File Type：pdf, Size：1020Kb
XML musiikkinotaation tallennusmuotona Georgij Putilin Pro gradu -tutkielma Helsingin yliopisto Taiteiden tutkimuksen laitos Musiikkitiede Tammikuu 2005 HELSINGIN YLIOPISTO − HELSINGFORS UNIVERSITET Tiedekunta/Osasto − Fakultet/Sektion Laitos − Institution Humanistinen tiedekunta/Taiteiden tutkimus Musiikkitieteen laitos Tekijä − Författare Putilin, Georgij Työn nimi − Arbetets titel XML musiikkinotaation tallennusmuotona Oppiaine − Läroämne Musiikkitiede Työn laji − Arbetets art Aika − Datum Sivumäärä − Sidoantal Pro gradu -tutkielma Tammikuu 2005 82 Tiivistelmä − Referat Tutkielman tarkoituksena on selvittää Extensible Markup Languagen (lyh. XML) käytön periaatteet musiikin notaation kuvailukielenä sekä tarkastella, minkälaisia ongelmia musiikin kuvaamisessa XML:n avulla on ja mitä mahdollisuuksia XML:n kaltainen yleiskäyttöinen suositus tarjoaa musiikin ja erityisesti notaation kuvaamiseen. Teoreettis-metodologisena viitekehyksenä on musiikin representaatio yleisesti ja erityisesti elektronisessa muodossa. Tutkielmassa selvitetään aluksi musiikkia informaationa. Erityisesti huomion kohteena on nuottikirjoitus ja sen sisältämä musiikillinen informaatio. Lisäksi tutkielmassa tarkastellaan tietokonepohjaista notaatiota, sen historiaa ja käyttöä sekä notaation asettamia vaatimuksia tietokonepohjaiselle notaatiolle. Musiikin aikaisemmista representaatioista esitellään MIDI, DARMS, NIFF ja SMDL. Lopuksi musiikin notaation XML-representaatiota verrataan edellä mainittuihin musiikin representaatioihin. Tutkielman lopputuloksena voi todeta, että XML-teknologia ei ratkaise kaikkia ongelmia, jotka ovat ilmenneet jo aikaisempien musiikin notaation tallennus- ja siirtoformaattien käytössä ja käyttöönotossa. XML:n vahvuuksia musiikin notaation tallennusmuotona ovat laitteisto-, järjestelmä- ja ohjelmistoriippumattomuus ja dokumentin sisällön monikäyttöisyys. Rakenteisuutensa ansiosta XML soveltuu musiikin notaation tallennus- ja siirtoformaatiksi, sillä se on laajennettavissa ja muokattavissa tarpeiden mukaisesti. XML-pohjaisen musiikin notaation representaation kehityksen ja jatkuvuuden puolesta puhuu XML:ään perustuvan teknologian laaja käyttö. Se takaa jatkuvan kehitystyön sekä työkalut, joita on mahdollista käyttää hyväksi myös musiikin ja erityisesti notaation alueella. Avainsanat - Nyckelord Musiikin notaatio, XML, musiikin kuvauskielet. Säilytyspaikka - Förvaringställe Humanistisen tiedekunnan kirjasto, Vironkatu Muita tietoja XML MUSIIKKINOTAATION TALLENNUSMUOTONA 1 Johdanto 1 2 Musiikki informaationa 5 2.1 Musiikillinen koodi ja auditiivinen esitys 5 2.2 Nuottikirjoitus 6 2.3 Viivastonotaatio musiikin informaation välittäjänä 8 2.4 Musiikin tietokonerepresentaatio 10 2.5 Musiikin attribuuttien tietokonerepresentaatio 12 2.6 Musiikin notaation siirtoformaatin vaatimukset 13 3 Tietokonepohjainen notaatio 16 3.1 Tietokonenotaation edut 16 3.2 Ammattitasoisen notaatioeditorin vaatimukset 17 3.3 Tietokonepohjaisen notaation historiaa 19 4 Aikaisempia musiikin representaatioita 22 4.1 MIDI 22 4.1.1 MIDI 1.0 spesifikaatio ja Standard MIDI Files 22 4.1.2 Standard MIDI Files -tiedoston rakenne 23 4.1.3 MIDI:n käyttö musiikkiohjelmistoissa 25 4.2 Digital Alternate Representation of Musical Scores 27 4.3 The Notation Interchange File Format 29 4.3.1 NIFF-tiedostoformaatin rakenne 29 4.3.2 NIFF notaation representaationa 31 4.4 HyTime ja Standard Music Description Language 35 4.4.1 SMDL:n alueet (domains) 35 4.4.2 SMDL:n loogisen rakenteen peruselementit 37 4.4.3 SMDL:n käyttö ja nykytila 39 i 5 Extensible Markup Language 40 5.1 Mikä XML on? 40 5.2 XML-dokumentin rakenne 41 5.3 Document Type Definition 41 5.4 XML-dokumentin muotoilu 43 5.5 XML-sovellukset 46 6 XML notaation kuvauskielenä 48 6.1 MusicXML 48 6.1.1 MusicXML:n rakenne 49 6.1.2 MusicXML tiedoston rakenne 50 6.1.3 MusicXML:n käyttö eri ohjelmistoissa 54 6.1.4 MusicXML:n nykytila 56 6.2 Music Markup Language 56 6.2.1 MML:n rakenne ja notaation kuvaus 57 6.2.2 MML:n nykytila 60 6.3 NIFFML 60 6.4 Muita XML-pohjaisia notaation kuvauskieliä 64 7 XML:n vertailua ja soveltuvuuden arviointia muihin musiikkinotaation kuvauskieliin 66 7.1 Kuvauskielet notaation loogisen rakenteen kuvaajina 66 7.2 Kuvauskielet graafisen rakenteen kuvaajina 67 7.3 XML ja notaatio-ohjelmiin liittyvät ongelmat 70 7.4 XML:n musiikkisovellukset monikanavajulkaisussa 71 8 Yhteenveto 73 Lähteet 76 ii 1 Johdanto Viimeisten vuosikymmenien aikana on kehitetty lukuisia ohjelmia musiikin tietoko- nepohjaista käsittelyä varten. Eri käyttötarkoituksia ja päämääriä varten on erityyppi- siä ohjelmia: muun muassa nuotinkirjoitus-, nuotintunnistus-, sävellys- ja analyysi- sekä äänisynteesiohjelmia. Ohjelmalla on oltava vähintään yksi tiedostoformaatti, jotta ohjelmistossa käsiteltävää tietoa voitaisiin editoida ja tallentaa uudelleen käsittelyä varten samassa tietokoneessa tai mahdollisesti siirtää tallennettu tiedosto käsiteltäväksi vastaavalla ohjelmistolla toisessa tietokoneessa. Kun esimerkiksi notaatio-ohjelman käyttäjä tallentaa tietokoneen avulla kirjoittamansa kappaleen, kappale tallentuu tietokoneeseen käytetyn ohjelman sisäisen formaatin määrittelemällä tavalla. Tämä sisäinen formaatti sisältää musiikin informaation kuvattuna siten, että tietokoneohjelma pystyy sen tunnistamaan. Tällainen sisäinen formaatti on useimmiten binäärimuodossa, jonka vain tietty sovellusohjelma tunnistaa. Koodi voi olla myös tekstimuodossa, jolloin se on luettavissa ja ymmärrettävissä sellaisenaan. Lopulta myös tietokoneeseen tallennettu tekstimuotoinen koodi muuttuu binäärimuotoiseksi tiedoksi tietokoneen kovalevyllä. Aineisto, jota on käsitelty jossakin sovelluksessa, on harvoin siirrettävissä toiseen saman sovellusalueen ohjelmaan jatkokäsittelyä varten menettämättä samalla olen- naista tietoa. Poikkeuksena ovat ohjelmat, jotka on kehitetty toimimaan jonkin tietyn ohjelman apuohjelmina. Toistaiseksi yleisin eri musiikkiohjelmien välillä käytettävä tiedostomuoto on binäärinen MIDI-tiedosto. MIDI (Musical Instrument Digital Inter- face) on teollisuusstandardi musiikin koodaamiseksi konemuotoon ohjauskoodeiksi (Tietotekniikan liitto ry:n sanatoimikunta 1999, 112). Muita musiikin ja notaation siirtoformaatteja ovat NIFF (Notation Interchange File Format) ja SMDL (Standard Music Description Language). Näistä NIFF perustuu binääriseen RIFF (Resource Interchange File Format) formaattiin (NIFF 1998). Sitä on käytetty etupäässä nuotinnus- ja kuvanlukuohjelmien siirtoformaattina. MIDI:in verrattuna NIFF-formaatti sisältää enemmän notaatioinformaatiota, mutta tämä graa- 1 finen representaatio ei ole riittävä esitys- ja analyysiohjelmille. SMDL, joka perustuu SGML (Standard Generalized Markup Langue) metakieleen, on hyvin monimutkai- nen määrittelyltään. Airi Salminen (1995, 12) esittää SGML-standardiin pohjautuvan esitystapastandardin tukevan 1) laitteisto-, järjestelmä- ja ohjelmistoriippumattomuutta, 2) dokumentin si- sällön monikäyttöisyyttä ja sisällön eri osasten merkitysten automaattista tunnista- mista ja 3) dokumentin siirrettävyyttä ja 4) tiedon hallintaa. XML:n eräs vahvuus on juuri sen perustuminen SGML:ään. SGML–standardia on kehitelty jo vuodesta 1974 lähtien ja se on hyväksytty ISO-standardiksi vuonna 1986. Näin ollen XML- teknologiassa käytettävät keskeiset ideat on havaittu toimiviksi vuosien ja lukuisten projektien saatossa. XML on saanut laajasti jalansijaa vaikutusvaltaisten ohjelmisto- yhtiöiden tuotekehittelyssä. Esimerkiksi Microsoftin uusimmissa Office 2003 - ohjelmistossa on mahdollista hyväksikäyttää XML:ää: Office-ohjelmat sekä lukevat XML-tiedostoja että mahdollistavat XML-tiedostojen luomisen ja tallentamisen. XML:ää on mahdollista käyttää myös useissa julkaisu- ja multimediaohjelmissa, joissa esityksen sisältämä tieto on generoitavissa XML-tiedostoista. Esimerkki tällai- sesta käytöstä on WWW-uutispalvelu, jonka vaihtuvat uutiset päivitetään XML- tiedostoista. XML:ää käytetään hyväksi myös liiketoimintaprosesseissa. Tällainen käyttökohde on esimerkiksi sähköinen kaupankäynti. Tietokoneiden yleistyminen ja notaatio-ohjelmien graafiset, käyttöä helpottavat käyt- töliittymät laajensivat tietokonepohjaisen nuottieditoinnin käyttäjäkuntaa (Selfridge- Field 1997, 5-6; Byrd 1994, 17-19). Tietokonetta ruvettiin käyttämään nuotinkirjoi- tustyössä kynän ja paperin korvaajana. Nuottien julkaisutoiminnassa tietokoneella viimeistelty nuottigrafiikka valtasi alaa käsin nuotteja puhtaaksikirjoittavien nuotti- graafikoiden siirtyessä tietokonepohjaisen nuottieditoinnin käyttäjiksi. Perinteisen nuottijulkaisuprosessin lopputuotteena on painotuote, jonka jakelu tapahtuu pääasias- sa musiikkiliikkeiden välityksellä. Internet ja erityisesti sen World Wide Web - järjestelmä (lyh. WWW) muodostaa uuden nuottien digitaalisen julkaisukanavan. Tämä uusi ympäristö asettaa nuottijulkaisulle ja jakelulle uusia vaatimuksia: nuotteja on kyettävä lukemaan, tulostamaan ja myös myymään Internetissä digitaalisessa muodossa selaimen välityksellä. Eräs käytetyimmistä ratkaisuista nuottien WWW– julkaisussa ja -jakelussa on Adoben kehittämä Portable Document Format tiedosto- 2 muoto (lyh. PDF). PDF-tiedostomuotoon tallennettuja nuotteja voi katsoa näytöltä sekä tulostaa ja tallentaa ilmaisen Acrobat Reader -ohjelman avulla. Internet-julkaisu on mahdollistettu myös tämän hetken johtavissa notaatio-ohjelmissa, joita ovat muun muassa Sibelius ja Finale. Kyseisten ohjelmien nuottitiedostoja voi avata selaimessa selaimen lisäohjelmien avulla. Selaimen lisäohjelma on ohjelma, joka on erikseen asennettava tietokoneeseen WWW-selaimen laajennusmoduliksi,