10、音乐时间表示与转换的深入解析

音乐时间表示与转换的深入解析

在音乐的数字化处理中，时间的表示和转换是非常重要的环节。本文将详细介绍音乐中不同时间类型的表示方法，以及它们之间的转换算法。

时间转换基础算法

在音乐时间处理中，有两种基础的时间转换算法。一种是将时长转换为实际时间，并累加到一个运行的实际时间总和中。同时，各片段的总时间也有一个运行总和。实际时间总和会在各个片段上推进，直到找到包含给定实际时间的片段。然后，将该片段的剩余实际时间转换回全音符时间，并累加到全音符时间的运行总和中。需要注意的是，当实际时间超过整个音乐的实际时间时，算法会返回音乐的全音符总时长。

这些算法相对直接，旨在通过遍历由时间签名和节拍边界定义的片段，以某种方式计算时间。它们的运行时间与时间签名和节拍变化的数量成线性比例。不过，代码库中存在一种更高效的方案，后续会详细讨论。

全音符时间与节拍时间的转换

全音符时间与节拍时间的转换是音乐时间处理中的重要部分。在进行这些转换时，我们假设全时间时间线由时间签名和节拍事件标记。这种转换的美妙之处在于，结合之前的转换算法，全音符时间、节拍时间和实际时间都可以通过传递组合相互转换。

节拍时间转换为全音符时间

将节拍时间转换为全音符时间的算法只需要考虑音乐时间线上的时间签名变化。该算法与之前的算法类似，会在边界片段上推进，但只考虑由时间签名和最大全音符时间参数定义的片段。

这里存在一个可能的复杂情况，即可能存在一个前置节拍值，它以全音符时间表示，指示时间线开头的部分小节。这会对小节/节拍编号产生影响。通常情况下，如果没有前置节拍，初始小节标记为 BT(0, 0)；但如果有非零的前置节拍，初始节