数据压缩作业3.1 WAV文件格式分析

一、WAV文件概述

WAV是最常见的声音文件格式之一，是微软公司专门为Windows开发的一种标准数字音频文件，该文件能记录各种单声道或立体声的声音信息，并能保证声音不失真。数据本身的格式为PCM或压缩型，属于无损音乐格式的一种。WAV符合RIFF(Resource Interchange File Format)文件规范，用于保存Windows平台的音频信息资源，被Windows平台及其应用程序所广泛支持，该格式也支持MSADPCM，CCITT A LAW等多种压缩运算法，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44.1K的取样频率，16位量化数字，因此在声音文件质量和CD相差无几。

二、WAV文件格式

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。

（1）RIFF区块

以'RIFF'为标识
Size是整个文件的长度减去ID和Size的长度
Type是WAVE表示后面需要两个子块：Format区块和Data区块

(2)Format区块

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

（3）Data区块

以'data'为标识
Size表示音频数据的长度，N = ByteRate * seconds
Data音频数据

三、具体文件分析

以二进制形式打开一个WAV格式文件

（1）RIFF区块

第1-4字节：52 49 46 46 为资源交换文件标志 ( RIFF )，固定写法

第5-8字节：02 15 16 00 表示从下个地址开始到 WAV 文件结尾的总字节数，整个 WAV 文件的大小就是该数值 + 8 

第9-12字节：57 41 56 45  WAVE文件标志，是 WAVE 四个字母的 ASCII 码 , 固定写法 

（2）Format区块

第13-16字节：66 6D 74 20 波形格式标志， 一般都是 fmt , 其中 0x20 对应的字符是空格 

第17-20字节：28 00 00 00 过渡字节

第21-22字节： FE FF 格式种类，1 时表示线性 PCM 编码 （此处不为1）

第23-24字节：02 00 通道数，1 表示单声道 , 2 表示立体声

第25-28字节：44 AC 00 00 采样频率，此处为44.1kHz

第29-32字节：98 09 04 00 波形数据传输速率 , 即每秒中的字节数

第33-34字节：数据块调整长度 , 06 00 , 6 字节 

第35-36字节：18 00 每个样本的数据位数，24位，3字节

（3）Data区块

（第37-72字节为文件所包含的其他区块，此处不再介绍）

第73--76字节：64 61 74 61 数据标记 , data 的 ASCII 码值 

第77-80字节 :BA 14 16 00 表示数据总长度, 单位为字节 

参考资料：https://blog.csdn.net/shulianghan/article/details/117351966?ops_request_misc=&request_id=&biz_id=102&utm_term=wav%E6%96%87%E4%BB%B6%E5%88%86%E6%9E%90&utm_medium=distribute.pc_search_result.none-task-blog-2~all~sobaiduweb~default-9-117351966.142^v32^new_blog_pos_by_title,185^v2^control&spm=1018.2226.3001.4187

最后

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