MIDI-lyd (.mid)
MIDI StandardMusical Instrument Digital Interface (MIDI) er en symbolsk musikknotasjonsstandard som registrerer instrumentelle framføringshendelser i stedet for akustiske lydbølger.
Inspeksjon og metadata
Operativsystemer og filanalysatorer identifiserer MID-filer ved å undersøke den innledende binære bytesekvensen:
Filsignatur på bytenivå (magiske byte)
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)-blokkstruktur (MThd-header og MTrk-sporblokker) |
| Komprimering | Ukomprimerte symbolske fremføringshendelser (Note On, Note Off, Velocity, Pitch Bend) |
| Bytterekkefølge | Big-endian bit- og byterekkefølge |
| Fargerom | Ikke relevant (symbolsk strøm med noteinstruksjoner) |
| Kanaler og struktur | 16 logiske MIDI-kanaler per spor |
| Maks. dimensjoner | Variabel oppløsning for deltatid (pulsslag per fjerdedelsnote, opptil 65 535) |
| Gjennomsiktighet | Ren matematisk hendelsesrekke; ingen bølgeformlyd lagres |
| Strømming og progressiv visning | Sekvensiell hendelsesstrøm som kan leses og behandles note for note |
Teknisk sammenligningsmatrise: MID sammenlignet med konkurrenter
| Teknisk attributt | MID (Gjeldende) | WAV | MP3 | MOD |
|---|---|---|---|---|
| Innhold som lagres | Hendelsesinstruksjoner (note, tonehøyde, anslagsstyrke) | Ukomprimert PCM-bølgeform | Komprimert bølgeform med kvalitetstap | 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 | MIDI-hendelsesdata kan overføres; avspillingslyden avhenger av synthesizeren eller lydsettet. | MIDI-hendelsesdata kan overføres; avspillingslyden avhenger av synthesizeren eller lydsettet. | |
| Redigering av arrangement | Triviell; note-for-note partiturmanipulasjon | Ekstremt vanskelig lydomtuning | Ekstremt vanskelig lydomtuning | Mønsterbasert samplingsredigering |
Vanlige korrupsjonsmoduser og heksadesimal gjenopprettingsveiledning
Synthesizernoter klinger 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.app MIDI-verktøyet til å rense kjørestatus og injisere manglende Note Off-kommandoer.
Sikkerhetsanalyse og angrepsvektorer mot parsere
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.
- Ondsinnet utformede løkkemarkører som forårsaker uendelige CPU-løkker i lydgjengivelsestråder.
Anbefalte sikkerhetstiltak: Håndhev øvre grenser for delta-tidsverdier, og rens SysEx-produsentblokker før de sendes til synthesizere.
Historisk opprinnelse og milepæler
Viktige fordeler
- Mikroskopisk filstørrelse: fulle symfoniske arrangementer tar titalls kilobyte i stedet for titalls megabyte.
- Full redigeringsfleksibilitet: individuelle noter, tempoer, tonearter og instrumentpatcher kan endres uten tap av kvalitet.
- MIDI støttes av mange synthesizere, digitalpianoer, sequencere og DAW-er, men funksjonene varierer.
Tekniske begrensninger og ulemper
- Inneholder null faktiske lydopptak; avspillingen avhenger fullstendig av synthesizeren 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
- Den magiske headeren '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 noteinstruksjoner (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.app 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 skiller hvert instrument (piano, bass, trommer) i sin egen uavhengige sporblokk for flersporsredigering.