在数字时代,信息的编码和传递方式多种多样。除了传统的文本和数字编码,音乐旋律也成为了一种新颖的信息载体。本文将探讨如何利用音乐旋律来编码文本信息,并介绍一个简单的演示应用程序。
音乐旋律由一系列音符组成,这些音符可以看作是信息编码的元素。如果定义一组音符作为编码集,那么这些音符的不同排列组合就可以代表不同的信息。例如,一个八度音阶中有12个半音,如果使用两个八度音阶,那么就有24个不同的音符,足以编码像"hello world"这样的短语。
首先,需要定义一个包含42个不同字符的字母表,包括小写字母a-z、数字0-9、标点符号以及空格。然后,可以将文本信息转换为一个数值,这个数值将被用来在音乐旋律中编码。例如,"hello world"可以转换为一个非常大的数值,然后通过一个算法将其映射到音乐旋律中。
h = 7, w = 22, e = 4, o = 14, l = 11, r = 17, d = 3
计算过程如下:
7 * (42^10) + 4 * (42^9) + 11 * (42^8) + 11 * (42^7) + 14 * (42^6) + 36 * (42^5) + 22 * (42^4) + 14 * (42^3) + 17 * (42^2) + 11 * (42^1) + 3 * (42^0) = 121297199112622725
这个数值可以被用来生成一个旋律,其中每个音符对应数值中的一个位。
如果想要编码更长的文本信息,可以通过增加音符的数量或者限制数值的大小来实现。例如,如果只使用小写字母和空格,那么基数就是27,"hello world"的数值就会小得多,这样就可以在相同长度的旋律中编码更长的文本。
虽然旋律中的音符是按照一定的顺序排列的,但是可以通过插入重复的音符来增加旋律的趣味性。在解码时,所有的重复音符都会被移除,因此这不会影响编码的信息。
演示应用程序允许用户通过四个步骤将文本编码为音乐旋律:
当然,也可以将旋律解码回文本:
应用程序是为了演示而编写的,因此有一些隐藏的功能,不会用可见的按钮或菜单干扰听众。
一些极客可能会问,π的文本意义是什么。在这种情况下,文本和数字字段可以互换:双击"内容数字"字段,它就会变成可编辑的,输入的数字将被解码为文本。
要保存TextBox中的内容以供以后使用,请聚焦该框并按Ctrl+Y。文本将被追加到可执行文件目录中的clipboard.txt文件中。
应用程序会同步显示结果为音符名称和绘制的音符。但是,只有音符名称可以被输入和解码,只有这些可以被复制到剪贴板。无论如何,有一种方法可以获取图片:
"播放"按钮发出的旋律也可以被保存:
在某些Mono版本和音频驱动程序的组合中,Console.Beep会保持沉默。如果遇到这样的问题,在Form1.cs中定义预编译变量IsMono。
#define IsMono