Info Guide #11 05 июля 2015

Музыка - Снова о плейерах Pro Tracker 3.x

   Снова о плейерах PT 3.x
Alone Coder 

  В прошлом  номере был опубликован сбор─
ник  коротких  плейеров  Сергея Бульбы,но 
это  не  последняя  страница в истории PTЗ
плейеров. Я взял  плейер  от Dr.Lion/RSMи 
сделал на его основе настраиваемый плейер,
размер  которого в большинстве  случаев не
превышает одного килобайта.

                  * * *

   Окунёмся в историю.

   Pro Tracker 3   by   Nick / Golden Disk
Corporation,  появившийся в 1997 году, был 
достойным  продолжением  предыдущих версий
Pro Tracker от того же автора. 
  Как можно видеть по популярным тогда оп─
росникам в газетах и статистике релизов, в
те славные  времена  эра 48K компьютеров у
нас  как  раз заканчивалась, и появившееся
пространство для манёвра казалось бескрай─
ним - 128К, а у многих и больше! (Отечест─
венные  Спектрумы, имевшие  встроенный  из 
коробки  AY, как  правило, имели  и больше 
памяти, но  ей обычно жертвовали ради сов─ 
местимости, а  драйверы для неё только-то─ 
лько появлялись.) Сам   редактор  требовал 
128K. Да и под музыку предполагалось выде─
лять целую страницу,а не кусок 48K памяти,
что видно по дефолтному  адресу компиляции
(#C000) :)
   Оригинальный  Pro Tracker 3.1a (и 3.31)
имел встроенный компилятор с плейером раз─
мером#E21 байт (3 с половиной килобайта).
   Плейер  имел типичную структуру с наст─
ройщиком, но  его  вряд  ли предполагалось
использовать с несколькими треками, потому
что  из двух имевшихся в редакторе частот─
ных таблиц  в плейере каждый раз могла ис─
пользоваться  только  одна, а  при запуске
нового  музона плейер инициализировался не
полностью  (я обычно обходил это, указывая
в первой ноте трека инструмент, орнамент и
громкость).
   Плейер  имел критическую ошибку в обра─
ботке командыбxxx (вибрато), но эту кома─
нду  мало  кто использовал в музыке; также
имелась  пара  небольших  ошибок в команде
Зxxx (портаменто)  -  одна  в  компиляторе
(касалась  порядка  компиляции, чтобы  при
переходе  портаменто через границу паттер─
нов параметры рассчитывались верно хотя бы
для уникальных паттернов),другая в плейере
(надо  было  учитывать  глисс). По слухам,
редактор  писался автором в армии, и после
службы автор уже не возвращался на сцену.

   В  1999-2000  годах  Sage Group  в лице
Mm<M'а и MOnS+eR'а решили облагородить ре─ 
дактор.  Изменения  коснулись  интерфейса,
количества  частотных таблиц (их стало че─
тыре), таблицы  громкости  и  этого самого
плейера. Плейер  от  Sage Group занял#D86
байт с функционалом, в принципе идентичным
оригинальному.Исходников редактора у ребят
не  было. Сам  редактор  исправлял  Mm<M -
прямо по машинному коду. Плейер декомпили─
ровали.
   Это был новый этап в развитии плейера -
теперь  он  распространялся  с исходником!
Кроме плейера для самого редактора MOnS+eR
сделал  ускоренный  плейер для газеты Born
Dead, для  которого надо было особым обра─ 
зом подготавливать музыку.
   (В приложении вы можете найти плейер из
Bord Dead #10 -XXXX_I1.H - и утилиту  для 
подготовки трека -CON_A.H .)
   Работа  над редактором была завершена в
связи  с появлением  у Sage Group  проекта
Minimal Tracker. 

   Параллельно в среде издателей электрон─
ных журналов начали появляться решения для
использования  одного плейера с двумя час─
тотными  таблицами. Основная  идея - адрес
таблицы в плейере  известен, её можно под─
менять не самим плейером, а внешней  прог─
раммой. Такой  плейер в своё время делал и
я. Такие плейеры  были нужны и в системных
программах.

   Я начал адаптировать Pro Tracker в 2001
году, изначально  для того, чтобы добавить
поддержку  мыши. В  итоге я декомпилировал
редактор, выпустил несколько десятков вер─
сий, где исправил ряд проблем (в том числе
ограничения  по  темпу  и длине паттерна),
добавил общим счётом 38 горячих кнопок (ох
как их  не хватает в Vortex Tracker'е !) и
множество  разных  фич, в  том числе смену
орнамента без смены огибающей,"прозрачный"
ввод  огибающей, копирование с наложением,
"транспозицию"  громкости, Merge  модуля и
поддержку TurboSound.
   По исходнику от Sage Group я сделал два
плейера: "fast" (быстрый, как  и оригинал)
и "mic&rc" (короткий, медленный в пике, но
быстрый в среднем). "mic&rc" шёл в систем─
ные  программы,  "fast" - в остальные. Оба
плейера были существенно короче старых, но
самое главное изменение заключается в том,
что  они  НАСТРАИВАЮТСЯ, в том числе можно
включить поддержку всех 4 частотных таблиц
одновременно.Командабxxx была исправлена,
в последних версиях была, насколько можно,
исправлена  и  команда Зxxx. Обе  команды
можно и просто выключить в настройках, при
этом плейер  становится  короче и быстрее.
Было  убрано  оригинальное  ограничение по
темпу. Если темп ниже 3 раньше нельзя было
использовать  вообще, то теперь с плейером
"fast" стало можно  использовать темп 2, а 
с плейером "mic&rc" - и  темп 1. Ограниче─
ние было связано с тем, что разбор нотного
текста  шёл по одному каналу за фрейм. Мой
плейер  "fast"  мог  при темпе 2 разбирать
два канала сразу. А плейер "mic&rc" разби─
рал сразу все,что освобождало от необходи─
мости перекидывать кучу переменных (поэто─
му в среднем он даже быстрее,чем "fast" ).
   Эти новые плейеры были основаны на мак─
росах,что позволяло исправлять код во всех
каналах одновременно. Использование в этих
макросах  параметрических  меток  (особен─
ность ALASM) долгое время не позволяло ко─
мпилировать их в кросс-ассемблерах. К сча─
стью,я недавно смог приручить SjAsmPlus, и
с помощью  довольно  неуклюжих конструкций
плейер  "fast"  теперь  там  компилируется
(ищите в приложении).

   Шло  время, и  в один прекрасный момент
пользователи сказали, что компилятор в ре─
дакторе им не нужен, увеличение памяти под
модуль важнее. Дело в том, что модуль ком─
пилируется в ту же страницу, где лежит код
плейера, и если  он выходит за её пределы,
его  нельзя  правильно выгрузить. Это было
особенно  актуально после того, как я уве─
личил число паттернов с 42 до 48.
   Чтобы компилировать с удобством,я напи─
сал утилиту  PT Util. Кроме компиляции там
есть ещё декомпиляция,сортировка паттернов
и каналов, но самое интересное заключалось
в плейере!
   В чём  идея? Плейер  в PT Util (потомок
mic&rc ) не имеет инициализации. Она дейс─ 
твительно не нужна,если компилируется пле─
йер под один трек. Нужна  всего одна точка
входа - играть  один  фрейм. Кроме того, в
треке можно хранить не относительные адре─
са, а абсолютные - это  экономит и память,
и время. Выигрыш был огромным - плейер за─
нял всего#900 байт.

   И тут произошёл новый шаг - в 2004 году
Dr.Lion/RSM  со  своей  стороны  и  Сергей 
Бульба  со  своей стороны сделали плейеры, 
которые  не  имеют процедуры на каждый ка─
нал, а играют все каналы одним кодом,испо─
льзуя  индексные регистры. История не сох─
ранила, как писал плейер Сергей Бульба, но
Dr.Lion сделал плейер  на основе "mic&rc", 
заменив уже упомянутые параметрические ме─
тки в макросах на обращения к(IY+d).
   Плейер  Dr.Lion'а  не  мог похвастаться
обширной документацией и долгое время тихо
лежал в исходниках  Pro Tracker'а ... пока
не вернулась пора 48K демомейкинга.

   В то время  я уже помучился, упаковывая
дему  New View 48K  с  плейером  от Сергея
Бульбы (занимает в памяти#86E байт с ука─ 
занием в инструкции, что  код  весит всего
#651 ),и решил выяснить: что же мы, собст─
венно, имеем ещё на данный момент,и какие,
собственно, перспективы?
   А  имеем  мы...#бCE  байт от скромного
Dr.Lion'а, более  чем  в  два  раза короче 
оригинала! Я  совершенно  забыл  про  этот
плейер, хотя он всё время лежал у меня под
носом. И не просто самый короткий  плейер,
но и самый читаемый!
   Я лихорадочно сел изучать код,по дороге
перевёл  комментарии на английский и заме─
нил числа в(IY+d) на метки. Как всё стало
просто и понятно!
   Сократил плейер за счёт заменыiy на hl
в некоторых  местах, убрал  инициализацию.
Пара  сотен  байт в кармане. Пошёл дальше.
Добавил  настройки  на выкидывание команд,
как  в  моих  плейерах. Стал  проверять на
коллекции  разных  треков. Со  времён  The
Compo  я знал, что можно писать без команд 
вообще (я сделал выкидывание  всех команд)
и  без  накоплений  в  сэмплах (так обычно
компилируется музыка в Info Guide ).Заодно
заложил  убирание сдвига огибающей в сэмп─
лах (благо некоторые  даже не знают, что в
PTЗ  такая  возможность) и  сдвига  шума в 
паттерне.
   А  что  если  отрезать  заголовок сонга
(первые 105 байт)? Он же используется то─
лько при инициализации,а плейеру не нужен!
Отрезал. С  этого  момента  длину  плейера
считаем как длину блока плейер+модуль, ми─
нус длина оригинального модуля (иначе про─
сто треснет голова).
   А  что  если  убрать таблицу громкости?
Ведь  можно  писать  под линейную таблицу!
Pro Tracker компилируется  под такую левым 
мизинцем (одна  такая версия  -  PTЗ.7Зli,
она лежит в приложении вместе с полным ар─
хивом текстовой документации). Не знаю на─
счёт  Vortex Tracker'а - во всяком случае,
хакерскими методами таблица в его теле об─
наруживается (например,в версии1.0 beta18
- с адресаOxBE2A8 ). В общем,сделал и та─
кую настройку.
   А что  если  сократить  таблицу частот?
Эммм... Чтобы не париться с пересчётом ча─
стот, сделал  обкусывание  начала  и конца
таблицы - столько нот, сколько хочет юзер.

   Приготовьтесь...

  #23B байта на тестовом сонге. 571 байт!

   Вспоминаются слова одного фидошника,ко─
торый обещал Медноногову загнать музыку из 
5 в 2 килобайта,если ему не хватает памяти 
- лишь бы он доделал Чёрный Ворон 2 ... 

   А ведь это не предел - мы же ещё не ме─
няли формат модуля :)

                  * * *

  Напоследок о том, как писать (или обра─
ботать) модуль,чтобы при его использовании
было меньше проблем.

               По размеру:

 1. Больше  всего занимает музыка с чере─
дованием  темпа. Чаще всего чередуются два
значения. Во  многих  случаях  этого можно
избежать, если удалить каждую вторую стро─
чку  (если там используются паузы, то мож─
но добавить  копии  инструментов  с паузой
или использовать команду vibrate(бxxx) ).
Vortex Tracker не имеет средств для удале─ 
ния каждой второй строчки,это можно делать
в Pro Tracker (нажатьChannel, потом ss1 и
далее  топтатьcsO ). Так удалось "спасти"
трек  Moran'а "ZX-HypnoPUNK", который даже
не выгружался из  редактора из-за размера.
Можно  сэкономить и другим образом - внед─
рив  автоматическое  переключение  темпа в
сам плейер.
 2. Одинаковые  каналы   кодируются  один
раз. Если  у вас повторяется линия ударных
за  исключением  конца  паттерна, отрежьте
этот конец паттерна  во всех случаях в от─
дельный паттерн.
 3. Смещения  шума прописываются в канале
B. Если  вы  их используете при одинаковом 
содержимом канала B, то будет лишняя копия
этого канала. Можно их вообще не использо─
вать - плейер станет короче и быстрее.
 4. Можно экономить на хвостах инструмен─
тов, если эти инструменты реально играются
не до конца.
 5. Накопления в инструментах реально ну─
жны только для длинных,зацикленных инстру─
ментов.Если вы отладили звук,можете убрать
накопления. Если  число  строк  в  инстру─
менте не поменялось, то это чистый выигрыш
в  размере  и скорости  плейера (настройка
smpfix ).
 6. Если огибающая звучит в двух каналах,
то  в одном  из  них  можно пропускать тип
огибающей (достаточно  прописать  его один
раз). При  этом и не будет лишний раз хра─
ниться период огибающей (2 байта).
 7."F" перед номером орнамента писать не
обязательно (начиная с PTЗ.69 ).Это эконо─
мит один байт на каждую такую ноту.
 8. Часто можно экономить на прописывании
громкости (почаще ставитьF ),если соотве─
тствующим образом  отредактировать инстру─
менты.
 9. Если  можете избежать команд по всему
сонгу - сделайте это.Это может значительно
сократить плейер (а в случае глиссов и ви─
брато - и ускорить). В плейере  можно выб─
росить каждую  отдельную  команду или даже
все.

   По сложности воспроизведения (такты):

 1. В  большинстве случаев вопрос стоит о
максимальном  времени воспроизведения. Оно
больше  всего во время чтения ноты с кучей
параметров и командой (ноты в разных кана─
лах читаются не одновременно,так что опти─
мизировать  надо  именно  отдельные ноты).
Также  занимает время обработка портаменто
и вибрато,пока они длятся. Лучше всего бу─
дет, если  ваш сонг вообще не содержит ко─
манд (это избавит плейер и от кода, счита─
ющего  слайды). К  сожалению, существующие
редакторы не позволяют автоматически пере─
писать любое поведение звука из паттерна в
инструмент.
 2. Неиспользование  накоплений в инстру─
ментах  сокращает  и ускоряет  плейер. Это
регулярно используется  в плейере для Info
Guide. К сожалению,автоматической развора─ 
чивалки  накоплений нет, я делаю это вруч─
ную.
 3. Если  вы не используете сдвиг огибаю─
щей  в инструменте, то  сообщите  об  этом
кодеру (это  очень трудно понять на глаз).
Обычно  это  нужно  только для вибрирующей
огибающей. Убирание  этого  функционала из
плейера сокращает и ускоряет плейер.
 4. Темпы ниже 3-го резко увеличивают ма─
ксимальное время воспроизведения.
 5. Плейер  для TurboSound отнимает в два
раза больше времени,чем проигрывание одно─
го AY. Если  разложить  такую музыку в ре─
гистры, может получиться несколько страниц
под  музыку (например, в Nedodemo 2 музыка
заняла 4 страницы). Это сдерживает практи─
ческое  использование  TurboSound.  Но  он
неплохо подошёл бы к 3D демам, где фреймо─
вость не важна.

   Реальные проблемы с воспроизведением:

 1. Команда  Зxxx на ту же ноту или с ша─
гом, превышающим  расстояние между нотами.
Такие просто приходится удалять.
 2. Сдвиг тона командами 1Oxx, 2Oxx - по─
ка не поддержано в плейерах (но таких тре─
ков пока и нет).
 3. Сонг длиной больше 14 килобайт обычно
некуда класть в памяти...