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Algorithms and Data Structures for a Music Notation System based on GUIDO Music Notation

Renz, Kai :
Algorithms and Data Structures for a Music Notation System based on GUIDO Music Notation.
[Online-Edition]
TU Darmstadt
[Ph.D. Thesis], (2002)

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Item Type: Ph.D. Thesis
Title: Algorithms and Data Structures for a Music Notation System based on GUIDO Music Notation
Language: English
Abstract:

Many aspects of computer-based music notation have been previously discussed. The presented thesis deals with the process of converting a textual description of music into a conventional musical score that can be either printed or viewed on a computer screen. The chosen textual music representation language is GUIDO Music Notation, an adequate, human-readable format, which has been developed since 1996. Because GUIDO Music Notation is not solely focused on score representation but rather on being able to represent all logical aspects of music, the conversion of arbitrary GUIDO descriptions into a conventional score is not necessarily an easy or straightforward task. The thesis begins by introducing the three-layered structure of GUIDO Music Notation. The most important features of GUIDO are presented and compared to other music representation languages. The thesis continues to describe how GUIDO descriptions are first converted into a suitable computer representation. Then, automatic musical typesetting algorithms work on this inner representation. The major difference to other music notation systems lies in the fact that all implemented typesetting algorithms are described as GUIDO to GUIDO transformations. Each step of the musical typesetting process adds more richness to the GUIDO description. The final description, which contains all typesetting information, is then used for viewing and printing the score. In this thesis, the implemented music notation algorithms are described, some of them in detail; especially those parts of the musical typesetting process that have similarities to text setting, namely spacing and line breaking, are presented. An improved algorithm for spacing a line of music is discussed and it is shown how the resulting spacing more closely matches the spacing of a human engraver. Additionally, a new algorithm for optimally filling pages is presented for the first time. The implemented music notation system is used within several applications including an online music notation server which is freely available on the Internet using any standard web browser.

Alternative Abstract:
Alternative AbstractLanguage
Die schriftliche Erfassung von Musik mittels Noten ist ein komplexes Themengebilde, dessen Ursprünge über eintausend Jahre alt sind. Die vorliegende Dissertation behandelt die Fragestellung, inwieweit die kürzlich entwickelte text-basierte Musikrepräsentationssprache "GUIDO Music Notation" automatisch in traditionellen Notensatz umgewandelt werden kann, bzw. welche Algorithmen und Datenstrukturen für eine vollständig automatische Umwandlung notwendig sind. Da GUIDO nicht von vorneherein auf den Notensatz beschränkt ist, sondern vielmehr einen generellen Musikrepräsentationsformalismus darstellt, ist die Umwandlung von beliebigen GUIDO-Beschreibungen in konventionellen Notensatz im Allgemeinen keine leichte Aufgabe. In der vorliegenden Dissertation wird zunächst die dreigeteilte Struktur von GUIDO erläutert und andere Musikrepräsentationssprachen mit GUIDO verglichen. Anschließend wird gezeigt, wie GUIDO Beschreibungen in eine geeignete Datenstruktur umgewandelt werden können und wie Algorithmen für den Notensatz auf dieser Datenstruktur operieren. Der grundlegende Unterschied zwischen dem hier beschriebenen Musiknotationssystem und anderen Notensatzsystemen besteht darin, dass sämtliche implementierten Notensatzalgorithmen als GUIDO-nach-GUIDO-Transformationen beschreibbar sind. Die Algorithmen für den automatischen Zeilenausgleich sowie den Zeilen- und Seitenumbruch bilden einen Schwerpunkt der vorliegenden Arbeit. Der bisher bekannte Zeilenausgleichsalgorithmus wurde so verbessert, dass auch komplexe Rhythmen optisch korrekt dargestellt werden. Zusätzlich wurde ein Algorithmus für einen automatischen Seitenausgleich neu entwickelt, der hier erstmals vorgestellt wird. Mithilfe dieses Algorithmus ist es möglich, die Notenzeilen eines Musikstückes gleichmäßig so auf alle Seiten zu verteilen, dass sämtliche Seiten (einschließlich der letzten Seite) gleichmäßig gefüllt sind. Die beschriebenen Algorithmen und Datenstrukturen bilden die Grundlage für verschiedene, im Rahmen dieser Dissertation entwickelte, Notensatzanwendungen. Dazu zählt auch ein kostenloser Internet-Service, der völlig plattformunabhängig GUIDO-Beschreibungen in konventionellen Notensatz umwandelt.German
Classification DDC: 000 Allgemeines, Informatik, Informationswissenschaft > 004 Informatik
Divisions: Fachbereich Informatik
Date Deposited: 17 Oct 2008 09:21
Last Modified: 09 Dec 2012 15:54
Official URL: http://elib.tu-darmstadt.de/diss/000265
URN: urn:nbn:de:tuda-tuprints-2650
License: Simple publication rights for ULB
Referees: Walter, Prof. Dr. H.K.-G. and Hamel, Prof. Dr Keith
Advisors: Walter, Prof. Dr. H.K.-G.
Refereed: 21 October 2002
URI: http://tuprints.ulb.tu-darmstadt.de/id/eprint/265
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