MIDI Audio (.mid)
MIDI StandardiMusical Instrument Digital Interface (MIDI) on symbolinen musiikin nuottikirjoitusstandardi, joka tallentaa soittimien suoritustapahtumia akustisten ääniaaltomuotojen sijaan.
Tarkastele ja metatiedot
Käyttöjärjestelmät ja tiedostoanalyysaattorit tunnistavat MID-tiedostot tarkistamalla tiedoston alun binäärisarjan:
Tavutason otsikon allekirjoitus (Magic Bytes)
Käyttöjärjestelmät ja tiedostoanalyysaattorit tunnistavat MID-tiedostot tarkistamalla tiedoston alun binäärisarjan:
HEX-ALLEKIRJOITUS (OFFSET 0):
4D 54 68 64ASCII-ESITYSTAPA: MThd
Standardointi: MIDI Manufacturers Association (MMA) / AMEI
Tekniset tiedot
| Säiliöarkkitehtuuri | Standard MIDI File (SMF) chunk hierarchy (MThd header + MTrk track chunks) |
| Pakkaus | Uncompressed symbolic performance events (Note On, Note Off, Velocity, Pitch Bend) |
| Tavujärjestys (Endianness) | Big-Endian bit and byte ordering |
| Väriavaruudet | N/A (Symbolic Note Instruction Stream) |
| Kanavat ja rakenne | 16 logical MIDI channels per track |
| Suurimmat mitat | Variable delta-time resolution (ticks per quarter note, up to 65,535) |
| Läpinäkyvyys | Pure mathematical event sequence; zero waveform audio stored |
| Suoratoisto ja progressiivinen lataus | Sequential event stream; can be parsed and dispatched note-by-note |
Tekninen vertailumatriisi: MID vs. kilpailijat
| Tekninen attribuutti | MID (Nykyinen) | WAV | MP3 | MOD |
|---|---|---|---|---|
| Sisällön tallennus | Tapahtumakomennot (nuotti, sävelkorkeus, nopeus) | Pakkaamaton PCM-aaltoaaltomuoto | Pakattu häviöllinen aaltomuoto | Ratakomennot + upotetut äänisoitinnäytteet |
| Keskimääräinen tiedostokoko | 10 KB - 100 KB | 30 MB - 50 MB | 3 MB - 5 MB | 500 KB - 2 MB |
| Äänen yhdenmukaisuus | Vaihtelee rajusti käyttäjän syntetisaattorin / äänifontin mukaan | 100 % identtinen kaikilla laitteilla | 100 % identtinen kaikilla laitteilla | Yhdenmukainen upotettujen näytteiden ansiosta |
| Sovituksen muokkaus | Yksinkertaista; nuottikohtaista partituurin käsittelyä | Erittäin vaikea audion uudelleenviritys | Erittäin vaikea audion uudelleenviritys | Kuvio-pohjainen näytteenmuokkaus |
Yleiset korruptiotilat ja heksatietojehdotusopas
Syntetisaattorin nuotit soivat loputtomasti ('jumiutuneet nuotit') tai temposta tulee tähtitieteellisen nopea.
Perussyy: Puuttuvat 'Note Off' -tapahtumat tai korruptoituneet muuttuvan pituiset delta-aika-arvot MTrk-lohkossa.
Korjaus: Avaa tiedosto MIDI-sekvensserissä tai käytä File2File MIDI -työkalua juoksutilan korjaamiseen ja puuttuvien Note Off -komentojen lisäämiseen.
Turvallisuusanalyysi ja jäsenninhyökkäysvektorit
MIDI-jäsennysmenetelmät purkavat monimutkaisia muuttuvan pituisen määrän (VLQ) delta-aika-arvoja ja System Exclusive (SysEx) -viestejä, jotka voivat laukaista puskurien ylivuotoja laitteisto- ja ohjelmistosyntetisaattoreissa.
Tunnetut hyökkäysvektorit
- Tarkistamaton muuttuvan pituisen määrän laajeneminen aiheuttaa 32-bittisen kokonaisluvun ylivuodon.
- Ylisuuri SysEx-viestin hyötykuorma aiheuttaa kekomuistin ylivuodon syntetisaattorin laiteohjelmistossa tai ohjelmistoliitännäisissä.
- Haitallisesti luodut silmukkamerkit aiheuttavat äärettömiä suoritinpiirejä (CPU loops) audion renderöintisäikeissä.
Parhaat puolustuskäytännöt:
Historia ja virstanpylväät
Tärkeimmät edut
- Mikroskooppinen tiedostokoko: täydelliset sinfonia-arvostelut kuluttavat kymmenien kilotavujen sijaan kymmeniä megatavuja.
- Täydellinen muokkausjoustavuus: yksittäisiä nuotteja, tempoja, sävellajeja ja soitinpatcheja voidaan muuttaa ilman laadun heikkenemistä.
- Yleinen laitteistoyhteensopivuus syntetisaattoreiden, digitaalipianojen, sekvensserien ja DAW-ohjelmistojen välillä.
Tekniset rajoitukset
- Ei sisällä lainkaan varsinaisia äänitallenteita; toisto riippuu täysin kuuntelulaitteen syntetisaattorista ja äänipankista.
- Ei voi toistaa tallennettuja ihmisen lauluääniä tai realistisia akustisia ei-soittimellisia ääniä.
- Toisto kuulostaa täysin erilaiselta eri tietokoneilla asennetuista General MIDI -äänifonteista riippuen.
Mielenkiintoisia teknisiä faktoja
- Maaginen otsikko 'MThd' tarkoittaa 'MIDI Track Headeria', jota seuraa 'MTrk' jokaiselle raitalohkolle.
- Klassiset PC-videopelit, kuten Doom, Warcraft ja Monkey Island, käyttivät MIDIä rikkaan musiikin tarjoamiseen 1,44 megatavun levykkeillä.
- Dave Smith sai Technical Grammy Award -palkinnon vuonna 2013 perustavanlaatuisesta roolistaan MIDIn keksimisessä.
Usein kysytyt tekniset kysymykset
Miksi MIDI-tiedosto kuulostaa tietokoneellani halvoilta soittimilta?
MIDI-tiedosto sisältää vain nuottiohjeet (mitä nuottia painetaan ja kuinka kovaa). Kuulemasi ääni syntyy käyttöjärjestelmäsi sisäänrakennetulla General MIDI -syntetisaattorilla. Ammattimaisen SoundFontin (.sf2) lataaminen parantaa realismia dramaattisesti.
Miten voin muuntaa MIDI-tiedoston MP3- tai WAV-tiedostoksi?
Koska MIDI ei sisällä ääntä, sen muuntaminen edellyttää sen 'renderöintiä' ohjelmistosyntetisaattorin ja äänisoitinten kautta. File2File Audio Converter renderöi MIDI-tiedostot automaattisesti käyttämällä korkealaatuisia akustisia äänipankkeja suoraan selaimessasi.
Mikä ero on MIDI-muodon 0 ja muodon 1 välillä?
Muoto 0 yhdistää kaikki musiikkikanavat yhdeksi raidalohkoksi. Muoto 1 erottaa jokaisen soittimen (piano, basso, rummut) omaksi itsenäiseksi raidalohkokseen moniraitaista muokkausta varten.