wav文件格式分析详解

### WAV 文件格式分析详解 #### 一、综述 WAV 文件是一种常见的音频文件格式，广泛应用于各种多媒体系统中。这种格式由微软和 IBM 共同开发，它以 RIFF (Resource Interchange File Format) 作为其基础。WAV 文件通过 RIFF 的标准化格式来存储声音数据，并且支持多种音频编码。 RIFF 是一种灵活的数据结构，能够适应不同类型的多媒体文件，如音频和视频等。在 WAV 文件中，“RIFF”这四个字节标志着一个 RIFF 文件的开始，紧随其后的是 RIFF 类型，对于 WAV 文件来说，这个类型总是“WAVE”。 WAV 文件由多个 Chunk 组成，主要包括以下几个部分： 1. **RIFF WAVE Chunk**：文件的头部，标识文件为 WAV 格式。 2. **Format Chunk**：定义音频的具体参数，例如采样率、通道数等。 3. **Fact Chunk**（可选）：提供额外的信息，如音频数据的实际长度。 4. **Data Chunk**：存储实际的音频数据。 #### 二、具体介绍 ##### RIFF WAVE Chunk 这个 Chunk 包含了 WAV 文件的基本信息，其结构如下： ``` | 字段 | 所占字节数 | 内容 | |----------|------------|--------------------------------| | ID | 4 Bytes | 'RIFF' | | Size | 4 Bytes | 文件大小减去 ID 和 Size 字节 | | Type | 4 Bytes | 'WAVE'，表示文件类型为 WAV | ``` - **ID**：始终为 "RIFF"，用于标识文件格式。 - **Size**：整个 WAV 文件的大小减去 ID 和 Size 字段的大小，即 `FileLen - 8`。 - **Type**：固定为 "WAVE"，表明这是一个 WAV 文件。 ##### Format Chunk 这个 Chunk 包含了音频数据的格式信息，对于大多数 WAV 文件来说，其结构如下： ``` | 字段 | 字节数 | 内容 | |-------------------|--------|--------------------------------------------------------------| | ID | 4 Bytes| 'fmt ' | | Size | 4 Bytes| 通常为 16 或 18，如果是 18，则最后会有两个额外的字节 | | Format Tag | 2 Bytes| 编码方式，0x0001 表示 PCM 编码 | | Channels | 2 Bytes| 声道数，1 表示单声道，2 表示立体声 | | Samples Per Sec | 4 Bytes| 采样率，即每秒采集的声音样本数 | | Avg Bytes Per Sec | 4 Bytes| 每秒平均字节数，计算方法为 `SamplesPerSec * NumOfBytePerSample * Channels` | | Block Align | 2 Bytes| 数据块对齐大小，即每次读取的字节数，计算方法为 `NumOfBytePerSample * Channels` | | Bits Per Sample | 2 Bytes| 每个样本的位数，例如 8 或 16 | ``` - **ID**：始终为 "fmt "，用于标识这是音频格式信息的开始。 - **Size**：这个 Chunk 的大小，不包括 ID 和 Size 字段。 - **Format Tag**：音频编码方式，0x0001 表示 PCM 编码。 - **Channels**：声道数，1 表示单声道，2 表示立体声。 - **Samples Per Sec**：采样率，即每秒采集的声音样本数。 - **Avg Bytes Per Sec**：每秒平均字节数。 - **Block Align**：数据块对齐大小，即每次读取的字节数。 - **Bits Per Sample**：每个样本的位数。 ##### Data Chunk 这个 Chunk 包含了实际的音频数据，其结构如下： ``` | 字段 | 所占字节数 | 内容 | |--------|------------|----------------------| | ID | 4 Bytes | 'data' | | Size | 4 Bytes | 数据区大小 | | Data | 变量 | 实际的音频数据 | ``` - **ID**：始终为 "data"，用于标识这是音频数据的开始。 - **Size**：数据区的大小，即实际音频数据的字节数。 - **Data**：实际的音频数据，根据前面定义的格式进行编码。 通过以上介绍，我们可以了解到 WAV 文件的基本组成及其各部分的功能与含义。这对于理解如何解析或生成 WAV 文件至关重要。