MIDI-Audio (.mid)
MIDI StandardMusical Instrument Digital Interface (MIDI) er en symbolsk musikknotasjonsstandard som registrerer instrumentelle framføringshendelser i stedet for akustiske lydbølger.
Undersøk og metadata
Operativsystemer og filanalysatorer identifiserer MID-filer ved å undersøke den innledende binære bytesekvensen:
Byte-nivå hodesignatur (Magic Bytes)
Operativsystemer og filanalysatorer identifiserer MID-filer ved å undersøke den innledende binære bytesekvensen:
HEX-SIGNATUR (OFFSET 0):
4D 54 68 64ASCII-REPRESENTASJON: MThd
Standardisering: MIDI Manufacturers Association (MMA) / AMEI
Tekniske spesifikasjoner
| Beholderarkitektur | Standard MIDI File (SMF) chunk hierarchy (MThd header + MTrk track chunks) |
| Komprimering | Uncompressed symbolic performance events (Note On, Note Off, Velocity, Pitch Bend) |
| Bytterekkefølge | Big-Endian bit and byte ordering |
| Fargerom | N/A (Symbolic Note Instruction Stream) |
| Kanaler og struktur | 16 logical MIDI channels per track |
| Maks. dimensjoner | Variable delta-time resolution (ticks per quarter note, up to 65,535) |
| Gjennomsiktighet | Pure mathematical event sequence; zero waveform audio stored |
| Strømming og progressiv | Sequential event stream; can be parsed and dispatched note-by-note |
Teknisk sammenligningsmatrise: MID vs konkurrenter
| Teknisk attributt | MID (Gjeldende) | WAV | MP3 | MOD |
|---|---|---|---|---|
| Innhold som lagres | Hendelsesinstruksjoner (Note, Tonehøyde, Anslag) | Ukomprimert PCM-bølgeform | Komprimert tapspreged bølgeform | Sporinstruksjoner + innebygde lydinstrumentsamplinger |
| Gjennomsnittlig filstørrelse | 10 KB - 100 KB | 30 MB - 50 MB | 3 MB - 5 MB | 500 KB - 2 MB |
| Lydkonsistens | Varierer drastisk basert på brukerens synthesizer/lydfont | 100 % identisk på alle enheter | 100 % identisk på alle enheter | Konsistent på grunn av innebygde samplinger |
| Arrangementsredigering | Triviell; note-for-note partiturmanipulasjon | Ekstremt vanskelig lydomtuning | Ekstremt vanskelig lydomtuning | Mønsterbasert samplingsredigering |
Vanlige korrupsjonsmoduser og heksadesimal gjenopprettingsveiledning
Synthesizernoter ringer uendelig ('hengende noter') eller tempoet blir astronomisk raskt.
Underliggende årsak: Manglende 'Note Off'-hendelser eller korrupte delta-tidsverdier med variabel lengde i en MTrk-blokk.
Utbedring: Åpne filen i en MIDI-sequencer eller bruk File2File MIDI-verktøyet til å rense kjørestatus og injisere manglende Note Off-kommandoer.
Sikkerhetsanalyse og parser-angrepsvektorer
MIDI-parsere dekoder komplekse delta-tidsverdier med variabel lengde (VLQ) og System Exclusive (SysEx)-meldinger som kan utløse bufferoverflyt i maskinvare- og programvaresynther.
Kjente angrepsvektorer
- Ukontrollert utvidelse av kvantitet med variabel lengde som forårsaker 32-bits heltallsoverflyt.
- Overdimensjonert SysEx-meldingsnyttelast som forårsaker heap-overflyt i synthesizerens fastvare eller programvareutvidelser.
- Onskets utformede løkkemarkører som forårsaker uendelige CPU-løkker i lydgjengivelsestråder.
Beste praksis for forsvar:
Historisk opprinnelse og milepæler
Viktige fordeler
- Mikroskopisk filstørrelse: fulle symfoniske arrangementer sluker titusenvis av kilobyte i stedet for titalls megabyte.
- Kompleks redigeringsfleksibilitet: individuelle noter, tempoer, tonearter og instrumentpatcher kan endres uten tap av kvalitet.
- Universell maskinvarekompatibilitet på tvers av synthesizere, digitalpianoer, sequencere og DAW-er.
Tekniske begrensninger og ulemper
- Inneholder null faktiske lydopptak; avspillingen avhenger fullstendig av syntetisereren og lydbanken til lytteenheten.
- Kan ikke gjenskape innspilte menneskelige sangstemmer eller realistiske akustiske ikke-instrumentale lyder.
- Avspillingen høres helt annerledes ut på ulike datamaskiner avhengig av installerte General MIDI-lydfonter.
Interessante tekniske fakta
- Det magiske hodet 'MThd' står for 'MIDI Track Header', fulgt av 'MTrk' for hver sporblokk.
- Klassiske PC-videospill som Doom, Warcraft og Monkey Island brukte MIDI til å levere rik musikk på 1,44 MB disketter.
- Dave Smith mottok en Technical Grammy Award i 2013 for sin grunnleggende rolle i oppfinnelsen av MIDI.
Ofte stilte tekniske spørsmål
Hvorfor høres en MIDI-fil ut som billige instrumenter på datamaskinen min?
En MIDI-fil inneholder bare noteringsinstruksjoner (hvilken tone som skal trykkes ned og hvor hardt). Lyden du hører genereres av operativsystemets innebygde General MIDI-synthesizer. Å laste inn en profesjonell SoundFont (.sf2) forbedrer realismen dramatisk.
Hvordan kan jeg konvertere en MIDI-fil til en MP3- eller WAV-fil?
Siden MIDI ikke har noen lyd, krever konvertering at den 'rendres' gjennom en programvare-synthesizer med lydinstrumenter. File2File Audio Converter rendrer automatisk MIDI ved hjelp av akustiske lydbanker av høy kvalitet direkte i nettleseren din.
Hva er forskjellen mellom MIDI Format 0 og Format 1?
Format 0 slår sammen alle musikalske kanaler til en enkelt sporblokk. Format 1 skiljer hvert instrument (piano, bass, trommer) i sin egen uavhengige sporblokk for flersporsredigering.