MIDI (.mid)
MIDI StandardMusical Instrument Digital Interface (MIDI) je standard simboličke muzičke notacije koji beleži događaje instrumentalnog izvođenja umesto akustičnih zvučnih talasnih oblika.
Pregled i metapodaci
Operativni sistemi i analizatori datoteka identifikuju MID datoteke proverom početnog binarnog niza bajtova:
Potpis zaglavlja na nivou bajtova (magični bajtovi)
Operativni sistemi i analizatori datoteka identifikuju MID datoteke proverom početnog binarnog niza bajtova:
HEKSADECIMALNI POTPIS (OFFSET 0):
4D 54 68 64ASCII REPREZENTACIJA: MThd
Standardizacija: MIDI Manufacturers Association (MMA) / AMEI
Tehničke specifikacije
| Arhitektura kontejnera | Hijerarhija blokova formata Standard MIDI File (SMF) (zaglavlje MThd i blokovi numera MTrk) |
| Kompresija | Nekomprimovani simbolički događaji izvođenja (Note On, Note Off, Velocity, Pitch Bend) |
| Bajtni redosled (Endianness) | Redosled bitova i bajtova od najznačajnijeg ka najmanje značajnom (big-endian) |
| Prostori boja | Nije primenljivo (tok simboličkih instrukcija nota) |
| Kanali i struktura | 16 logičkih MIDI kanala po numeri |
| Maksimalne dimenzije | Promenljiva rezolucija delta-vremena (otkucaji po četvrtini note, do 65.535) |
| Transparentnost | Čist niz matematičkih događaja; ne sadrži zvučni talasni oblik |
| Strimovanje i progresivno učitavanje | Sekvencijalni tok događaja koji se može parsirati i slati dalje nota po nota |
Tehnička matrica poređenja: MID u odnosu na konkurente
| Tehnički atribut | MID (Trenutno) | WAV | MP3 | MOD |
|---|---|---|---|---|
| Uskladišteni sadržaj | Instrukcije događaja (nota, visina tona, jačina) | Nekompresovani PCM talasni oblik | Kompresovani talasni oblik sa gubicima | Instrukcije numere + ugrađeni audio uzorci instrumenata |
| Prosečna veličina fajla | 10 KB - 100 KB | 30 MB - 50 MB | 3 MB - 5 MB | 500 KB - 2 MB |
| Konzistentnost zvuka | Drastično varira u zavisnosti od sintisajzera/zvučnog fonta korisnika | Podaci MIDI događaja mogu da se prenose; zvuk reprodukcije zavisi od sintisajzera ili banke zvukova. | Podaci MIDI događaja mogu da se prenose; zvuk reprodukcije zavisi od sintisajzera ili banke zvukova. | |
| Uređivanje aranžmana | Jednostavno; uređivanje partiture nota po nota | Izuzetno teško naknadno podešavanje zvuka | Izuzetno teško naknadno podešavanje zvuka | Uređivanje uzoraka zasnovano na šablonima |
Uobičajeni režimi oštećenja i vodič za heksadecimalni oporavak
Note sintisajzera zvone beskonačno ('zaglavljene note') ili tempo postaje astronomski brz.
Osnovni uzrok: Nedostaju događaji 'Note Off' ili oštećene vrednosti delta-vremena promenljive dužine u MTrk bloku.
Oporavak: Otvorite fajl u MIDI sekvenceru ili koristite File2File.app MIDI alat za čišćenje tekućeg statusa i ubacivanje nedostajućih Note Off komandi.
Bezbednosna analiza i vektori napada parsera
MIDI parseri dekodiraju kompleksne vrednosti delta-vremena količine promenljive dužine (VLQ) i sistemske ekskluzivne (SysEx) poruke koje mogu da izazovu prelivanje bafera u hardverskim i softverskim sintisajzerima.
Poznati vektori napada
- Nekontrolisano širenje količine promenljive dužine koje uzrokuje prelivanje 32-bitnog celog broja.
- Preveliki sadržaj SysEx poruke koji uzrokuje prelivanje hip memorije u firmveru sintisajzera ili softverskim dodacima.
- Zlonamerno kreirani markeri petlje koji izazivaju beskonačne CPU petlje u nitima za renderovanje zvuka.
Najbolje prakse za zaštitu: Nametnite maksimalna ograničenja na vrednosti delta-vremena i očistite blokove proizvođača SysEx-a pre prosleđivanja sintisajzerima.
Istorijat i prekretnice
Ključne prednosti
- Izuzetno mala veličina datoteke: kompletni simfonijski aranžmani zauzimaju desetine kilobajta umesto desetina megabajta.
- Potpuna fleksibilnost uređivanja: pojedinačne note, tempo, tonaliteti i zvukovi instrumenata mogu se menjati bez gubitka kvaliteta.
- MIDI podržavaju mnogi sintisajzeri, digitalni klaviri, sekvenceri i DAW programi, ali se njihove mogućnosti razlikuju.
Tehnička ograničenja i nedostaci
- Sadrži nula stvarnih zvučnih snimaka; reprodukcija u potpunosti zavisi od sintisajzera i banke zvukova uređaja koji reprodukuje fajl.
- Ne može da reprodukuje snimljene ljudske pevačke glasove niti realistične akustične neinstrumentalne zvuke.
- Reprodukcija zvuči potpuno različito na različitim računarima u zavisnosti od instaliranih General MIDI zvučnih fontova.
Zanimljivosti
- Magično zaglavlje 'MThd' označava 'MIDI Track Header', nakon čega sledi 'MTrk' za svaki blok numere.
- Klasične PC video igre poput Doom, Warcraft i Monkey Island koristile su MIDI za pružanje bogate muzike na flopi diskovima od 1.44 MB.
- Dejv Smit je primio Tehničku Gremi nagradu 2013. godine za svoju ključnu ulogu u izumu MIDI-ja.
Često postavljana tehnička pitanja
Zašto MIDI datoteka zvuči kao jeftini instrumenti na mom računaru?
MIDI datoteka sadrži samo instrukcije za note (koju notu pritisnuti i koliko jako). Zvuk koji čujete generiše ugrađeni General MIDI sintisajzer vašeg operativnog sistema. Učitavanje profesionalnog SoundFont-a (.sf2) dramatično poboljšava realističnost.
Kako mogu da konvertujem MIDI datoteku u MP3 ili WAV?
Pošto MIDI nema zvuk, njegova konverzija zahteva 'renderovanje' kroz softverski sintisajzer sa zvučnim instrumentima. File2File.app Audio Converter automatski renderuje MIDI koristeći visokokvalitetne akustične zvučne banke direktno u vašem pretraživaču.
Koja je razlika između MIDI formata 0 i formata 1?
Format 0 spaja sve muzičke kanale u jedan blok numere. Format 1 odvaja svaki instrument (klavir, bas, bubnjeve) u svoj nezavisni blok numere radi višekanalnog uređivanja.