Audio MIDI (.mid)
MIDI StandardMusical Instrument Digital Interface (MIDI) este un standard de notație muzicală simbolică care înregistrează evenimente de interpretare instrumentală în loc de forme de undă audio acustice.
Inspectare și metadate
Sistemele de operare și analizatoarele de fișiere identifică fișierele MID prin inspectarea secvenței binare inițiale:
Semnătura antetului la nivel de octet (octeți magici)
Sistemele de operare și analizatoarele de fișiere identifică fișierele MID prin inspectarea secvenței binare inițiale:
SEMNĂTURĂ HEXAZECIMALĂ (DECALAJ 0):
4D 54 68 64REPREZENTARE ASCII: MThd
Standardizare: MIDI Manufacturers Association (MMA) / AMEI
Specificații tehnice
| Arhitectură container | Ierarhie de fragmente Standard MIDI File (SMF): antet MThd și fragmente de pistă MTrk |
| Compresie | Evenimente de interpretare simbolică necomprimate (Note On, Note Off, Velocity, Pitch Bend) |
| Ordinea octeților | Ordinea biților și octeților Big-Endian |
| Spații de culoare | Nu se aplică (flux de instrucțiuni simbolice pentru note) |
| Canale și structură | 16 canale MIDI logice per pistă |
| Dimensiuni maxime | Rezoluție delta-time variabilă (ticuri per pătrime, până la 65.535) |
| Transparență | Secvență matematică pură de evenimente; nu stochează deloc audio sub formă de undă |
| Streaming și progresiv | Flux secvențial de evenimente; poate fi analizat și transmis notă cu notă |
Matrice de comparație tehnică: MID vs. concurenți
| Atribut tehnic | MID (Curent) | WAV | MP3 | MOD |
|---|---|---|---|---|
| Conținut stocat | Instrucțiuni despre evenimente (Notă, Înălțime, Viteză/Velocity) | Formă de undă PCM necomprimată | Formă de undă comprimată cu pierderi | Instrucțiuni de pistă + eșantioane de instrumente audio încorporate |
| Dimensiune medie fișier | 10 KB - 100 KB | 30 MB - 50 MB | 3 MB - 5 MB | 500 KB - 2 MB |
| Consistența sunetului | Variază drastic în funcție de sintetizatorul/soundfont-ul utilizatorului | Datele evenimentelor MIDI pot fi transferate; sunetul redării depinde de sintetizator sau de banca de sunete. | Datele evenimentelor MIDI pot fi transferate; sunetul redării depinde de sintetizator sau de banca de sunete. | |
| Editarea aranjamentului | Trivială; manipularea partiturii notă cu notă | Reacordare audio extrem de dificilă | Reacordare audio extrem de dificilă | Editare de eșantioane bazată pe modele |
Moduri comune de corupție și ghid de recuperare hexazecimală
Notele sintetizatorului se aud la nesfârșit („note blocate" / stuck notes) sau tempo-ul devine astronomic de rapid.
Cauză principală: Lipsesc evenimentele „Note Off" sau valori delta-time cu lungime variabilă corupte într-un bloc de date MTrk.
Recuperare: Deschide fișierul într-un secvențiator MIDI sau folosește instrumentul MIDI din File2File.app pentru a igieniza starea running status și a introduce comenzile Note Off lipsă.
Analiză de securitate și vectori de atac asupra parserului
Parserele MIDI decodifică valori complexe delta-time cu lungime variabilă (VLQ) și mesaje System Exclusive (SysEx) care pot declanșa depășiri de buffer în sintetizatoarele hardware și software.
Vectori de atac cunoscuți
- Extindere necontrolată a valorii de lungime variabilă care cauzează o depășire de întreg pe 32 de biți.
- Încărcătură utilă (payload) a mesajului SysEx supradimensionată, cauzând o depășire a heap-ului în firmware-ul sintetizatorului sau în plugin-urile software.
- Marcaje de buclă create malițios care provoacă bucle CPU infinite în firele de execuție de randare audio.
Cele mai bune practici de securitate: Impune limite maxime pentru valorile delta-time și igienizează blocurile SysEx ale producătorilor înainte să le trimiți către sintetizatoare.
Origini istorice și repere
Avantaje cheie și beneficii
- Dimensiune microscopică a fișierului: aranjamentele simfonice complete consumă zeci de kilobyți în loc de zeci de megabyți.
- Flexibilitate completă de editare: notele individuale, tempourile, tonalitățile și patch-urile de instrumente pot fi modificate fără pierderi de calitate.
- MIDI este acceptat de numeroase sintetizatoare, piane digitale, secvențiatoare și stații audio digitale (DAW), deși funcțiile variază.
Limitări tehnice și dezavantaje
- Nu conține nicio înregistrare sonoră reală; redarea depinde în întregime de sintetizatorul și banca de sunete a dispozitivului de ascultare.
- Nu poate reproduce voci umane cântate înregistrate sau sunete acustice realiste non-instrumentale.
- Redarea sună complet diferit pe computere diferite, în funcție de fonturile de sunet (soundfonts) General MIDI instalate.
Curiozități tehnice interesante
- Antetul magic „MThd" înseamnă „MIDI Track Header", urmat de „MTrk" pentru fiecare bucată de pistă.
- Jocurile video clasice pentru PC precum Doom, Warcraft și Monkey Island au folosit MIDI pentru a oferi muzică bogată pe dischete de 1,44 MB.
- Dave Smith a primit un premiu Technical Grammy în 2013 pentru rolul său fundamental în inventarea MIDI.
Întrebări tehnice frecvente
De ce sună un fișier MIDI ca niște instrumente ieftine pe computerul meu?
Un fișier MIDI conține doar instrucțiuni de partitură muzicală (ce notă să fie apăsată și cu ce intensitate). Sunetul pe care îl auzi este generat de sintetizatorul General MIDI încorporat al sistemului tău de operare. Încărcarea unui SoundFont profesional (.sf2) îmbunătățește dramatic realismul.
Cum pot converti un fișier MIDI într-un fișier MP3 sau WAV?
Deoarece MIDI nu are sunet, conversia sa necesită „randarea” printr-un sintetizator software cu instrumente de sunet. File2File.app Audio Converter randează automat fișierele MIDI folosind bănci de sunete acustice de înaltă calitate direct în browserul tău.
Care este diferența dintre formatul MIDI 0 și formatul 1?
Formatul 0 comasează toate canalele muzicale într-un singur bloc de pistă. Formatul 1 separă fiecare instrument (pian, bas, tobe) în propriul său bloc de pistă independent pentru editare pe mai multe piste.