MIDI-Audio (.mid)
MIDI StandardMusical Instrument Digital Interface (MIDI) ist ein symbolischer Musiknotationsstandard, der instrumentale Performance-Ereignisse anstelle von akustischen Audio-Wellenformen aufzeichnet.
Untersuchen & Metadaten
Betriebssysteme und Dateianalysatoren identifizieren MID-Dateien durch Untersuchung der führenden binären Byte-Sequenz:
Byte-basierte Headersignatur (Magic Bytes)
Betriebssysteme und Dateianalysatoren identifizieren MID-Dateien durch Untersuchung der führenden binären Byte-Sequenz:
HEX-SIGNATUR (OFFSET 0):
4D 54 68 64ASCII-DARSTELLUNG: MThd
Standardisierung: MIDI Manufacturers Association (MMA) / AMEI
Technische Daten
| Container-Architektur | Standard MIDI File (SMF) Chunk-Hierarchie (MThd-Header + MTrk-Track-Chunks) |
| Kompression | Unkomprimierte symbolische Performance-Ereignisse (Note On, Note Off, Velocity, Pitch Bend) |
| Byte-Endianness | Big-Endian Bit- und Byte-Reihenfolge |
| Farbräume | Nicht zutreffend (Symbolischer Noten-Befehlsstrom) |
| Kanäle & Struktur | 16 logische MIDI-Kanäle pro Track |
| Max. Abmessungen | Variable Delta-Time-Auflösung (Ticks pro Viertelnote, bis zu 65.535) |
| Transparenz | Reine mathematische Ereignissequenz; es werden null Wellenform-Audiodaten gespeichert |
| Streaming & Progressiv | Sequenzieller Ereignisstrom; kann Note für Note geparst und ausgegeben werden |
Technischer Vergleich: MID im Vergleich zu Wettbewerbern
| Technisches Attribut | MID (Aktuell) | WAV | MP3 | MOD |
|---|---|---|---|---|
| Gespeicherter Inhalt | Ereignisbefehle (Note, Tonhöhe, Anschlagstärke) | Unkomprimierte PCM-Wellenform | Komprimierte verlustbehaftete Wellenform | Track-Befehle + eingebettete Audio-Instrumentsamples |
| Durchschnittliche Dateigröße | 10 KB - 100 KB | 30 MB - 50 MB | 3 MB - 5 MB | 500 KB - 2 MB |
| Klangkonsistenz | Variiert drastisch je nach Synthesizer/Soundfont des Benutzers | 100 % identisch auf allen Geräten | 100 % identisch auf allen Geräten | Konsistent aufgrund eingebetteter Samples |
| Arrangement-Bearbeitung | Trivial; Noten-für-Noten-Partiturmanipulation | Extrem schwierige Audio-Neustimmung | Extrem schwierige Audio-Neustimmung | Musterbasierte Sample-Bearbeitung |
Häufige Korruptionsarten & Hex-Wiederherstellungsleitfaden
Synthesizer-Noten klingen endlos nach ('hängende Noten') oder das Tempo wird astronomisch schnell.
Ursache: Fehlende 'Note Off'-Ereignisse oder beschädigte Delta-Time-Werte mit variabler Länge in einem MTrk-Chunk.
Wiederherstellung: Öffnen Sie die Datei in einem MIDI-Sequencer oder verwenden Sie das File2File-MIDI-Tool, um den Running Status zu bereinigen und fehlende Note-Off-Befehle einzufügen.
Sicherheitsanalyse & Parser-Angriffsvektore
MIDI-Parser dekodieren komplexe Delta-Time-Werte mit variabler Länge (VLQ) und System-Exclusive-Nachrichten (SysEx), die in Hard- und Softwaresynthesizern Pufferüberläufe auslösen können.
Bekannte Angriffsvektore
- Ungeprüfte Längenexpansion mit variabler Länge, die einen 32-Bit-Ganzzahlüberlauf verursacht.
- Überdimensionierte SysEx-Nutzdaten, die einen Heap-Überlauf in der Synthesizer-Firmware oder Software-Plugins verursachen.
- Bösartig erstellte Loop-Marker, die unendliche CPU-Schleifen in Audio-Rendering-Threads verursachen.
Bewährte Sicherheitsverfahren: Erzwingen Sie Obergrenzen für Delta-Time-Werte und bereinigen Sie SysEx-Herstellerblöcke, bevor Sie sie an Synthesizer übergeben.
Historische Ursprünge & Meilensteine
Hauptvorteile & Stärken
- Mikroskopisch kleine Dateigröße: Vollständige sinfonische Arrangements beanspruchen Dutzende Kilobyte statt Dutzende Megabyte.
- Vollständige Bearbeitungsflexibilität: Einzelne Noten, Tempi, Tonarten und Instrumenten-Patches können ohne Qualitätsverlust geändert werden.
- Universelle Hardware-Kompatibilität über Synthesizer, Digitalpianos, Sequencer und DAWs hinweg.
Technische Einschränkungen & Nachteile
- Enthält keinerlei tatsächliche Tonaufnahmen; die Wiedergabe hängt vollständig vom Synthesizer und der Soundbank des Wiedergabegeräts ab.
- Kann aufgezeichnete menschliche Gesangsstimmen oder realistische akustische nicht-instrumentale Klänge nicht reproduzieren.
- Die Wiedergabe klingt auf verschiedenen Computern je nach installierten General-MIDI-Soundfonts völlig unterschiedlich.
Interessante technische Wissenswertes
- Der magische Header 'MThd' steht für 'MIDI Track Header', gefolgt von 'MTrk' für jeden Track-Chunk.
- Klassische PC-Videospiele wie Doom, Warcraft und Monkey Island nutzten MIDI, um auf 1,44-MB-Disketten reichhaltige Musik zu bieten.
- Dave Smith erhielt 2013 einen Technical Grammy Award für seine fundamentale Rolle bei der Erfindung von MIDI.
Häufig gestellte technische Fragen
Warum klingt eine MIDI-Datei auf meinem Computer nach billigen Instrumenten?
Eine MIDI-Datei enthält nur Notenblatt-Anweisungen (welche Note gedrückt werden soll und wie stark). Der Ton, den Sie hören, wird vom integrierten General-MIDI-Synthesizer Ihres Betriebssystems erzeugt. Das Laden eines professionellen SoundFonts (.sf2) verbessert den Realismus drastisch.
Wie kann ich eine MIDI-Datei in eine MP3- oder WAV-Datei konvertieren?
Da MIDI kein Audio enthält, erfordert die Konvertierung das 'Rendern' über einen Softwaresynthesizer mit Instrumentenklängen. Der File2File Audio Converter rendert MIDI automatisch mit hochwertigen akustischen Soundbanks direkt in Ihrem Browser.
Was ist der Unterschied zwischen MIDI Format 0 und Format 1?
Format 0 führt alle musikalischen Kanäle in einem einzigen Track-Chunk zusammen. Format 1 trennt jedes Instrument (Klavier, Bass, Schlagzeug) zur Mehrspurbearbeitung in einen eigenen unabhängigen Track-Chunk auf.