Dźwięk MIDI (.mid)
MIDI StandardMusical Instrument Digital Interface (MIDI) je standard simbolnega glasbenega zapisa, ki beleži dogodke instrumentalne izvedbe namesto akustičnih zvočnih valovnih oblik.
Pregled in metapodatki
Operacijski sistemi in analizatorji datotek identificirajo datoteke MID s pregledom vodilnega binarnega zaporedja bajtov:
Podpis glave na ravni bajtov (Čarobni bajti)
Operacijski sistemi in analizatorji datotek identificirajo datoteke MID s pregledom vodilnega binarnega zaporedja bajtov:
PODPIS HEX (ZAMIK 0):
4D 54 68 64REPREZENTACIJA ASCII: MThd
Standardizacija: MIDI Manufacturers Association (MMA) / AMEI
Tehnične specifikacije
| Arhitektura vsebnika | Standard MIDI File (SMF) chunk hierarchy (MThd header + MTrk track chunks) |
| Stiskanje | Uncompressed symbolic performance events (Note On, Note Off, Velocity, Pitch Bend) |
| Vrstni red bajtov | Big-Endian bit and byte ordering |
| Barvni prostori | N/A (Symbolic Note Instruction Stream) |
| Kanali in struktura | 16 logical MIDI channels per track |
| Največje dimenzije | Variable delta-time resolution (ticks per quarter note, up to 65,535) |
| Prosojnost | Pure mathematical event sequence; zero waveform audio stored |
| Pretočno in progresivno predvajanje | Sequential event stream; can be parsed and dispatched note-by-note |
Tehnična primerjalna matrika: MID proti konkurenci
| Tehnični atribut | MID (Trenutno) | WAV | MP3 | MOD |
|---|---|---|---|---|
| Shranjena vsebina | Navodila za dogodke (nota, višina tlaka, hitrost) | Nestisnjena valovna oblika PCM | Stisnjena valovna oblika z izgubo | Navodila sledi + vgrajeni vzorci zvočnih inštrumentov |
| Povprečna velikost datoteke | 10 KB - 100 KB | 30 MB - 50 MB | 3 MB - 5 MB | 500 KB - 2 MB |
| Konsistenca zvoka | Močno se razlikuje glede na uporabnikov sintetizator/zvočno pisavo | 100 % enako na vseh napravah | 100 % enako na vseh napravah | Dosledno zaradi vgrajenih vzorcev |
| Urejanje aranžmaja | Enostavno; manipulacija partiture nota za noto | Izjemno težko ponovno uglaševanje zvoka | Izjemno težko ponovno uglaševanje zvoka | Urejanje vzorcev na osnovi vzorcev |
Pogosti načini okvar in vodič za heksadecimalno obnovo
Note sintetizatorja zvonijo v neskončnost ('zataknjene note') ali pa tempo postane astronomsko hiter.
Glavni vzrok: Manjkajoči dogodki 'Note Off' ali poškodovane vrednosti časovnih zamikov spremenljive dolžine v kosu MTrk.
Sanacija: Odprite datoteko v MIDI sekvencerju ali uporabite orodje File2File MIDI za čiščenje stanja izvajanja in vstavljanje manjkajočih ukazov Note Off.
Varnostna analiza in napadalni vektorji razčlenjevalnika
Razčlenjevalniki MIDI dekodirajo zapletene vrednosti časovnih zamikov količine spremenljive dolžine (VLQ) in sistemske ekskluzivne (SysEx) sporočila, ki lahko sprožijo prekoračitve medpomnilnika v strojnih in programskih sintetizatorjih.
Znani vektorji napada
- Nenadzorovano širjenje količine spremenljive dolžine, ki povzroča 32-bitno prekoračitev celega števila.
- Prevelika vsebina sporočila SysEx, ki povzroča prekoračitev kupa v vdelani programski opremi sintetizatorja ali programskih vtičnikih.
- Zlonamerno oblikovane oznake zank, ki povzročajo neskončne zanke CPE v nitih upodabljanja zvoka.
Obrambne najboljše prakse:
Zgodovinski izvor in mejniki
Ključne prednosti
- Mikroskopska velikost datoteke: polni simfonični aranžmaji porabijo deset kilobajtov namesto deset megabajtov.
- Popolna prilagodljivost urejanja: posamezne note, tempi, toni in instrumenti so lahko spremenjeni brez izgube kakovosti.
- Univerzalna strojna združljivost med sintetizatorji, digitalnimi klavirji, sekvencerji in programi DAW.
Tehnične omejitve in slabosti
- Vsebuje nič dejanskih zvočnih posnetkov; predvajanje je v celoti odvisno od sintetizatorja in zvočne banke naprave za poslušanje.
- Ne more reproducirati posnetih človeških pevskih glasov ali realističnih akustičnih neinstrumentalnih zvokov.
- Predvajanje zveni povsem drugače v različnih računalnikar glede na nameščene zvočne pisave General MIDI.
Zanimive tehnične malenkosti
- Čarobna glava 'MThd' pomeni 'MIDI Track Header', sledi pa ji 'MTrk' za vsak kos sledi.
- Klasične računalniške video igre, kot so Doom, Warcraft in Monkey Island, so uporabljale MIDI za zagotavljanje bogate glasbe na 1,44 MB disketah.
- Dave Smith je leta 2013 prejeli tehnično nagrado Grammy za svojo temeljno vlogo pri izumu MIDI-ja.
Pogosta tehnična vprašanja
Zakaj zveni datoteka MIDI v mojem računalniku kot poceni inštrumenti?
Datoteka MIDI vsebuje samo navodila za note (atero noto pritisniti in kako močno). Zvok, ki ga slišite, ustvarja vgrajeni splošni sintetizator MIDI vašega operacijskega sistema. Nalaganje profesionalnega zvočnega pisala (.sf2) dramatično izboljša realističnost.
Kako lahko pretvorim datoteko MIDI v datoteko MP3 ali WAV?
Ker MIDI nima zvoka, njegova pretvorba zahteva 'upodabljanje' prek programskega sintetizatorja z zvočnimi inštrumenti. Pretvornik zvoka File2File samodejno upodobi MIDI z uporabo visokokakovostnih zvočnih bank neposredno v vašem brskalniku.
Kakšna je razlika med formatom MIDI Format 0 in Format 1?
Format 0 združuje vse glasbene kanale v en sam kos sledi. Format 1 loči vsak inštrument (klavir, bas, bobni) v svoj neodvisni kos sledi za urejanje več sledi.