MIDI Audio (.mid)
MIDI SzabványA Musical Instrument Digital Interface (MIDI) egy szimbolikus zenei kottaíró szabvány, amely hangszeres előadási eseményeket rögzít az akusztikus hanghullámok helyett.
Vizsgálat és metaadatok
Az operációs rendszerek és a fájlelemzők a kezdő bináris bájtsorozat vizsgálatával azonosítják a(z) MID fájlokat:
Bájt-szintű fejléc aláírás (Magic Bytes)
Az operációs rendszerek és a fájlelemzők a kezdő bináris bájtsorozat vizsgálatával azonosítják a(z) MID fájlokat:
HEX ALÁÍRÁS (ELTOLÁS 0):
4D 54 68 64ASCII REPREZENTÁCIÓ: MThd
Szabványosítás: MIDI Manufacturers Association (MMA) / AMEI
Műszaki specifikációk
| Konténer architektúra | Standard MIDI File (SMF) chunk hierarchy (MThd header + MTrk track chunks) |
| Tömörítés | Uncompressed symbolic performance events (Note On, Note Off, Velocity, Pitch Bend) |
| Bájtsorrend | Big-Endian bit and byte ordering |
| Színterek | N/A (Symbolic Note Instruction Stream) |
| Csatornák és struktúra | 16 logical MIDI channels per track |
| Max. méretek | Variable delta-time resolution (ticks per quarter note, up to 65,535) |
| Átlátszóság | Pure mathematical event sequence; zero waveform audio stored |
| Streaming és progresszív | Sequential event stream; can be parsed and dispatched note-by-note |
Műszaki összehasonlító mátrix: MID vs Versenytársak
| Technikai attribútum | MID (Jelenlegi) | WAV | MP3 | MOD |
|---|---|---|---|---|
| Tárolt tartalom | Eseményutasítások (Hangjegy, Magasság, Sebesség/Velocity) | Tömörítetlen PCM hullámforma | Tömörített veszteséges hullámforma | Sávutasítások + beágyazott hangeszköz-minták |
| Átlagos fájlméret | 10 KB - 100 KB | 30 MB - 50 MB | 3 MB - 5 MB | 500 KB - 2 MB |
| Hang konzisztencia | Drasztikusan változik a felhasználó szintetizátora/hangfontja alapján | 100%-ban azonos minden eszközön | 100%-ban azonos minden eszközön | Konzisztens a beágyazott minták miatt |
| Elrendezés szerkesztése | Egyszerű; hangjegyről hangjegyre történő kottamódosítás | Rendkívül nehéz audió-újrahangolás | Rendkívül nehéz audió-újrahangolás | Mintaalapú mintaszerkesztés |
Gyakori sérülési módok és hexadecimális helyreállítási útmutató
A szintetizátor hangjai végtelenül szólnak ('beragadt hangok'), vagy a tempó csillagászatilag gyors lesz.
Kiváltó ok: Hiányzó 'Note Off' események vagy sérült változó hosszúságú delta-idő értékek egy MTrk darabban.
Helyreállítás: Nyissa meg a fájlt egy MIDI szekvenszerben, vagy használja a File2File MIDI eszközt a futó státusz megtisztításához és a hiányzó Note Off parancsok befecskendezéséhez.
Biztonsági elemzés és elemző (parser) támadási vektorok
A MIDI elemzők összetett változó hosszúságú mennyiségi (VLQ) delta-idő értékeket és System Exclusive (SysEx) üzeneteket dekódolnak, amelyek puffer-túlcsordulást okozhatnak a hardveres és szoftveres szintetizátorokban.
Ismert támadási vektorok
- Nem ellenőrzött változó hosszúságú mennyiségbővítés, ami 32 bites egész túlcsordulást okoz.
- Túlméretezett SysEx üzenet hasznos teher (payload), amely halom (heap) túlcsordulást okoz a szintetizátor firmware-ében vagy szoftveres bővítményeiben.
- Rosszindulatúan szerkesztett hurokjelölők (loop markers), amelyek végtelen CPU-ciklusokat okoznak a hangrenderelési szálakban.
Védekező Legjobb Gyakorlatok:
Történeti háttér és mérföldkövek
Főbb előnyök
- Mikroszkopikus fájlméret: a teljes szimfonikus elrendezések tízezer bájtot emésztenek fel a tíz megabájt helyett.
- Teljes szerkesztési rugalmasság: az egyes hangjegyek, tempók, kulcsok és hangszertrfoltok minőségromlás nélkül módosíthatók.
- Univerzális hardveres kompatibilitás szintetizátorokon, digitális zongorákon, szekvensereken és DAW-okon.
Technikai korlátok és hátrányok
- Semmilyen tényleges hangfelvételt nem tartalmaz; a lejátszás teljesen a hallgató eszköz szintetizátorától és hangbankjától függ.
- Nem képes reprodukálni a rögzített emberi énekhangokat vagy a valósághű akusztikus nem hangszeres hangokat.
- A lejátszás teljesen másképp hangzik a különböző számítógépeken a telepített General MIDI hangfontoktól függően.
Érdekes technikai tudnivalók
- Az 'MThd' varázsfejléc a 'MIDI Track Header' (MIDI sávfejléc) kifejezést jelenti, amit az egyes sávdarabokhoz tartozó 'MTrk' követ.
- A klasszikus PC-s videojátékok, mint a Doom, a Warcraft és a Monkey Island, a MIDI-t használták gazdag zene biztosítására 1,44 MB-os floppylemezeken.
- Dave Smith 2013-ban Technical Grammy-díjat kapott a MIDI feltalálásában játszott alapvető szerepéért.
Gyakran Ismételt Műszaki Kérdések
Miért szólnak olcsó hangszerek módjára a MIDI fájlok a számítógépem?
A MIDI fájl csak kottázási utasításokat tartalmaz (melyik hangot kell lenyomni és milyen erővel). A hallott hangot az operációs rendszer beépített General MIDI szintetizátora generálja. Egy professzionális SoundFont (.sf2) betöltése drasztikusan javítja a valósághűséget.
Hogyan konvertálhatok át egy MIDI fájlt MP3 vagy WAV fájlba?
Mivel a MIDI-nek nincs hangja, az átalakításhoz 'renderelni' kell azt egy hangszereket tartalmazó szoftveres szintetizátoron keresztül. A File2File Audio Converter közvetlenül a böngésződben, kiváló minőségű akusztikus hangbankok használatával automatikusan rendereli a MIDI-t.
Mi a különbség a MIDI 0-s és 1-es formátumú fájljai között?
A 0-s formátum az összes zenei csatornát egyetlen sávdarabba (track chunk) vonja össze. Az 1-es formátum az egyes hangszereket (zongora, basszusgitár, dob) saját önálló sávdarabra választja szét a többsávos szerkesztéshez.