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  • wav是什么文件格式
    千次阅读
    2022-03-19 13:33:36

    WAV文件简介

      WAV文件是在PC机平台上很常见的、最经典的多媒体音频文件,最早于1991年8月出现在Windows3.1操作系统上,文件扩展名为WAV,是WaveForm的简写,也称为波形文件,可直接存储声音波形,还原的波形曲线十分逼真。WAV文件格式简称WAV格式是一种存储声音波形的数字音频格式,是由微软公司和IBM联合设计的,经过了多次修订,可用于Windows,Macintosh,Linux等多种操作系统。WAV支持多种音频数字、取样频率和声道,标准格式化的WAV文件和CD格式一样,也是44.1kHz的取样频率,16位量化数字,因此声音文件质量和CD相差无几。WAV的特点如下:真实记录自然声波形,基本无数据压缩,数据量大。[1]

      一般来说,由WAV文件还原而成的声音的音质取决于声音卡采样样本的尺寸,采样频率越高,音质就越好,但开销就越大,WAV文件也就越大。

    (来源 百度百科)

    WAV文件结构

    结构简述

    WAV文件遵循RIFF规则,其内容以区块(chunk)为最小单位进行存储。WAV文件一般由3个区块组成:RIFF chunk、Format chunk和Data chunk。另外,文件中还可能包含一些可选的区块,如:Fact chunk、Cue points chunk、Playlist chunk、Associated data list chunk等。


    分析时主要关注RIFF chunk、Format chunk和Data chunk。

    RIFF chunk

    名称偏移地址字节数端序内容
    ID0x004Byte大端RIFF (0x52494646)
    Size0x044Byte小端fileSize - 8
    Type0x084Byte大端WAVE(0x57415645)
    • 'RIFF'为标识
    • Size是整个文件的长度减去IDSize的长度
    • TypeWAVE表示后面需要两个子块:Format区块和Data区块

    Format chunk

    名称偏移地址字节数端序内容
    ID0x004Byte大端fmt (0x666D7420)
    Size0x044Byte小端16
    AudioFormat0x082Byte小端音频格式
    NumChannels0x0A2Byte小端声道数
    SampleRate0x0C4Byte小端采样率
    ByteRate0x104Byte小端每秒数据字节数
    BlockAlign0x142Byte小端数据块对齐
    BitsPerSample0x162Byte小端采样位数

    • 以'fmt '为标识
    • Size表示该区块数据的长度(不包含ID和Size的长度)
    • AudioFormat表示Data区块存储的音频数据的格式,PCM音频数据的值为1
    • NumChannels表示音频数据的声道数,1:单声道,2:双声道
    • SampleRate表示音频数据的采样率
    • ByteRate每秒数据字节数 = SampleRate * NumChannels * BitsPerSample / 8
    • BlockAlign每个采样所需的字节数 = NumChannels * BitsPerSample / 8
    • BitsPerSample每个采样存储的bit数,8:8bit,16:16bit,32:32bit
       

    Data chunk

    名称偏移地址字节数端序内容
    ID0x004Byte大端data(0x64617461)
    Size0x044Byte小端N
    Data0x08NByte小端音频数据
    • 'data'为标识
    • Size表示音频数据的长度,N = ByteRate * seconds
    • Data音频数据

    对于Data块,由于声道数和采样率的不同,造成不同的布局(每列1字节):

    1.8bit单声道

    采样1采样2
    数据1数据2

    2.8bit双声道

    采样1采样2
    数据1低字节数据1高字节数据1低字节数据1高字节

    3.16bit单声道

    采样1采样2
    数据1低字节数据1高字节数据1低字节数据1高字节

    4.16bit双声道

    采样1
    声道1数据1低字节声道1数据1高字节声道2数据1低字节声道2数据1高字节
    采样2
    声道1数据2低字节声道1数据2高字节声道2数据2低字节声道2数据2高字节

    实例分析

    RIFF chunk

    名称大小实际数据说明
    ID4Byte和描述一致
    Size4Byte文件大小为2718998字节
    Type4Byte文件类型为WAVE

    Format chunk

    名称字节数实例数据说明
    ID4Byte

    fmt (0x666D7420)

    描述一致

    Size4Byte大小为16
    AudioFormat2Byte音频格式
    NumChannels2Byte

    声道数

    双声道

    SampleRate4Byte采样率为44100
    ByteRate4Byte每秒数据字节数为176400
    BlockAlign2Byte数据块对齐
    BitsPerSample2Byte采样位数16bit

     Data chunk

    名称字节数实际数据说明
    ID4Byte

    data(0x64617461)

    描述一致

    Size4Byte数据大小为2718908字节
    DataNByte实际数据

     参考文献

    [1]WAV文件格式详解

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