一种工尺谱乐谱与其音乐MIDI信号融合装置

摘要

本发明涉及一种工尺谱乐谱与其音乐MIDI信号融合装置。工尺谱乐谱图像的水印嵌入区域可嵌入工尺谱乐谱的MIDI水印信息，工尺谱乐谱图像的水印嵌入区域是在工尺谱乐谱图像的音乐语义信息之外进行顺时针向外螺旋扩展；工尺谱乐谱的音乐MIDI信号转换部分包含了对工尺谱乐谱的音乐MIDI信号转换的表述参数，工尺谱乐谱与其MIDI水印信息融合部分包含了MIDI水印信息融合到工尺谱乐谱的嵌入和分解的表述参数，其特征在于所述融合装置包括转换模块、嵌入模块和分解模块。本发明实现了工尺谱乐谱和其音乐MIDI信号的融合，实现了工尺谱乐谱和其音乐MIDI信号的同步传输，实现了能兼容不同人们对同一作品的不同使用。

主权项

一种工尺谱乐谱与其音乐MIDI信号融合装置，包括工尺谱乐谱图像的水印嵌入区域、工尺谱乐谱的音乐MIDI信号转换部分和工尺谱乐谱与其MIDI水印信息融合部分；工尺谱乐谱图像的水印嵌入区域可嵌入工尺谱乐谱的MIDI水印信息，工尺谱乐谱图像的水印嵌入区域是在工尺谱乐谱图像的音乐语义信息之外进行顺时针向外螺旋扩展；工尺谱乐谱的音乐MIDI信号转换部分包含了对工尺谱乐谱的音乐MIDI信号转换的表述参数，工尺谱乐谱与其MIDI水印信息融合部分包含了MIDI水印信息融合到工尺谱乐谱的嵌入和分解的表述参数，其特征在于所述融合装置包括转换模块、嵌入模块和分解模块，转换模块：实现把工尺谱乐谱的音乐MIDI信号转换为MIDI水印信息；工尺谱乐谱的音乐MIDI信号从头到尾按字节逐个处理，每个字节都转换为二进制，并统一格式化为8位二进制表示形式，即格式为：b₈b₇b₆b₅b₄b₃b₂b₁,每个b_i为0或1，1≤i≤8，且i为正整数，工尺谱乐谱的音乐MIDI信号的字节二进制表示b₈b₇b₆b₅b₄b₃b₂b₁的取值范围为00000000～11111111，工尺谱乐谱的音乐MIDI信号转换后得到的二进制序列设为B；嵌入模块：实现把工尺谱乐谱的MIDI水印信息嵌入到工尺谱乐谱图像中，分为两个步骤：（1）在工尺谱乐谱图像中确定水印嵌入区域:为避免破坏原有工尺谱乐谱的音乐语义信息，在工尺谱乐谱图像四周周边按顺时针向外螺旋扩展，首先计算扩展的宽度，扩展的宽度设为E：设原来的工尺谱乐谱图像为I，它的长和宽分别是H和W，二进制序列B的长度为L，那么原来的工尺谱乐谱图像I四周扩展的宽度为：，其中表示取上界，原来的工尺谱乐谱图像I扩展后得到扩展的工尺谱乐谱图像I′，扩展的工尺谱乐谱图像I′的扩展区域的所有像素都设为背景色；（2）在水印嵌入区域嵌入MIDI水印信息：以扩展的工尺谱乐谱图像I′左上角像素为起点，按上边、右边、下边、左边的顺序，顺时针从外向内旋转逐个像素嵌入MIDI水印信息；首先在扩展的工尺谱乐谱图像I′左上角第一个像素开始的16个像素，嵌入二进制序列B长度L的16位二进制表示；然后对二进制序列B按顺序逐个位数嵌入到扩展的工尺谱乐谱图像I′中, 如果待嵌入的当前MIDI水印信息为1，那么把扩展的工尺谱乐谱图像I′中对应的像素设为前景色，否则设为背景色，最后得到嵌入MIDI水印信息后的工尺谱乐谱图像I″；分解模块：当需要提取出嵌入MIDI水印信息后的工尺谱乐谱图像I″中的音乐MIDI信号和原来的工尺谱乐谱图像I信号的时候，可以利用分解模块分解得到，具体方法是：（a）先提取嵌入MIDI水印信息后的工尺谱乐谱图像I″中左上角第一个像素开始的第一行的前16个像素，把它们按前景色为1，背景色为0，转换为16个0/1组成的序列，然后转化为十进制数，得到已嵌入MIDI水印信息的二进制序列B的长度L；（b）从第17个像素开始，按顺时针，先上边、再右边、下边和左边顺序，从外向内，逐个像素提取，一共提取L个像素，把L个像素按前景色为1，背景色为0，转换为长度为L的0/1序列，就是MIDI水印信息，再把这个序列从头到尾按8位分割，把每个分割的单位转换为一个字节，就得到了音乐MIDI信号，再把音乐MIDI信号存储到文件中；（c）把新文件用后缀为.mid来保存，就得到了纯粹的MIDI文件，它不包含图像信息；（d）删除嵌入MIDI水印信息后的工尺谱乐谱图像I″中上边、右边、下边和左边宽度是E的扩展区域，就可以得到原有的工尺谱乐谱图像I。