MIDI-hang (.mid)
MIDI SzabványA Musical Instrument Digital Interface (MIDI) egy szimbolikus zenei lejegyzési 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:
Bájtszintű fejlécaláírás (fájlazonosító bájtok)
Az operációs rendszerek és a fájlelemzők a kezdő bináris bájtsorozat vizsgálatával azonosítják a(z) MID fájlokat:
HEX ALÁÍRÁS (ELTOLÁS 0):
4D 54 68 64ASCII ÁBRÁZOLÁS: MThd
Szabványosítás: MIDI Manufacturers Association (MMA) / AMEI
Műszaki specifikációk
| Konténer architektúra | Standard MIDI File (SMF) blokkhierarchia (MThd-fejléc és MTrk-sávblokkok). |
| Tömörítés | Tömörítetlen, szimbolikus előadási események (Note On, Note Off, Velocity, Pitch Bend). |
| Bájtsorrend | nagy bájtsorrendű bit- és bájtsorrend. |
| Színterek | Nem alkalmazható (szimbolikus hangjegyutasítás-adatfolyam). |
| Csatornák és struktúra | Sávonként 16 logikai MIDI-csatorna. |
| Max. méretek | Változó deltaidő-felbontás (negyedhangonkénti tickek száma, legfeljebb 65 535). |
| Átlátszóság | Tisztán matematikai eseménysorozat; nem tárol hullámforma-alapú hangot. |
| Streaming és progresszív | Szekvenciális eseményadatfolyam; eseményenként feldolgozható és továbbítható. |
Műszaki összehasonlító mátrix: MID vs. versenytársak
| Technikai attribútum | MID (Jelenlegi) | WAV | MP3 | MOD |
|---|---|---|---|---|
| Tárolt tartalom | Eseményutasítások (Hangjegy, Hangmagasság, Leütés erőssége/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 |
| Hangkonzisztencia | A felhasználó szintetizátorától és hangkészletétől függően jelentősen eltér | A MIDI-eseményadatok átvihetők; a lejátszás hangzása a szintetizátortól vagy hangbanktól függ. | A MIDI-eseményadatok átvihetők; a lejátszás hangzása a szintetizátortól vagy hangbanktól függ. | |
| Elrendezés szerkesztése | Egyszerű; hangjegyről hangjegyre történő kottamódosítás | Rendkívül nehéz audió-újrahangolás | Rendkívül nehéz audió-újrahangolás | Mintaalapú szerkesztés |
Gyakori sérülési módok és hexadecimális helyreállítási útmutató
A szintetizátor hangjai végtelenül szólnak ('beragadt hangok'), vagy a tempó rendkívül felgyorsul.
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.app MIDI eszközt a futó állapot megtisztításához és a hiányzó Note Off parancsok beszúrásához.
Biztonsági elemzés és elemző (parser) támadási vektorok
A MIDI elemzők összetett változó hosszúságú kódolt (VLQ) deltaidő-értékeket és System Exclusive (SysEx) üzeneteket dekódolnak, amelyek puffertúlcsordulást 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 manipulált hurokjelölők, amelyek végtelen CPU-ciklusokat okoznak a hangrenderelési szálakban.
Ajánlott védekezési módszerek: Állítson be felső korlátot a delta-idő értékekre, és tisztítsa meg a SysEx gyártói blokkokat, mielőtt továbbítaná azokat a szintetizátoroknak.
Történeti háttér és mérföldkövek
Főbb előnyök
- Mikroszkopikus fájlméret: a teljes szimfonikus hangszerelések több tíz kilobájtot emésztenek fel a tíz megabájt helyett.
- Teljes szerkesztési rugalmasság: az egyes hangjegyek, tempók, kulcsok és hangszerhangszínek minőségromlás nélkül módosíthatók.
- A MIDI-t számos szintetizátor, digitális zongora, szekvenszer és DAW támogatja, bár a képességek eltérhetnek.
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 szól a MIDI-fájl olcsó hangszerhangokkal a számítógépemen?
A MIDI fájl csak zenei eseményekre vonatkozó 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 nem tartalmaz hangot, a konvertáláshoz hangmintákat használó szoftveres szintetizátoron kell „megszólaltatni”. A File2File.app Audio Converter kiváló minőségű akusztikus hangbankokkal, közvetlenül a böngészőjében 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.