WAV文件概述

WAVE(Waveform Audio File Format)：是微软与IBM公司所开发在个人电脑存储音频流的编码格式。其采用RIFF（Resource Interchange File Format）文件格式结构（资源互换文件格式），通常用来保存PCM格式的原始音频数据，不对原有文件进行压缩，所以在音质方面无失真情况。
通常可以用于保存AVI（视音频交错数据）、WAV（波形格式）、RDI（位图数据）等格式的数据。

文件组成

WAV文件主要由以下三部分组成：

• RIFF Chunk：文件标识符，WAV身份判断
• FORMAT Chunk：文件参数模块
• DATA Chunk：实际数据块

此外，文件中还可能包含一些可选的区块，如：Fack Chunk、Cue Points Chunk等，只有通过某些软件进行转化的过程中可能会加入该子块，其主要存储一些关于该文件的重要信息（如压缩编码信息等）

WAVE文件是以RIFF（Resource Interchange File Format, 资源交互文件格式）格式来组织内部结构的，在了解WAV文件之前，我们首先对RIFF格式进行简单了解。

RIFF格式

RIFF格式是一种包含多个嵌套的二进制文件格式，其基本构成单元是chunk。

chunk表示数据的一个基本逻辑单元，例如视频的一帧数据、音频的一帧数据等等。每个RIFF块的基本结构如下：

typedef struct Chunk
{
	DWORD ChunkId;              // 用于表示块的类型（chunkID） 
	DWORD ChunkSize;            // 用于表明数据域的长度，注意是数据域
	BYTE ChunkData[ChunkSize];  // 数据部分 
} Chunk;

ChunkId：四字节，用于标识块的类型，例如RIFF、LIST、AVI等。（一般是四个字符，用FOURCC表示，如果少于四个字符，用补空格填满四个字节）
ChunkSize：四字节，用于块中数据长度（不包括填充添加的0，也不包括开头的基本信息情况）
ChunkData：n字节，存储数据。注意必须是偶数。如果实际数据是奇数（字节），则在数据末尾补0。

值得注意的是，RIFF格式允许chunk嵌套，一个chunk中的chunk被称之为子块（subchunk），但只有ID为“RIFF”（RIFF块）或者“LIST”（列表块）的chunk允许拥有子块，其它的块不允许嵌套，仅仅只包含数据。

我们重点对RIFF块进行分析：

RIFF chunk

ChunkId为RIFF的块是RIFF块，根据规定，RIFF文件第一个chunk开头标识符必须为RIFF，并且一个RIFF文件只能有这一个标志位RIFF的块。

以实例讲解作为分析，如下图所示RIFFchunk展示。

• RIFF块，头部ID固定为RIFF，size为数据域的长度，后面部分为数据域。在数据域开头有一个FOURCC（四字节码），用于标识子块的数据类型，接下来是子块部分。
• 图中的子块为LISTchunk，ID即为LIST，size为列表块数据域的长度，后面为数据域。在数据里又包含多个子块。

WAV文件格式

WAV文件遵循RIFF规则，内容以chunk为最小单位存储，一般由RIFF chunk、format chunk和datachunk组成。此外，文件中还可能包含其余chunk，例如Fact chunk、Associated data list chunk等。
接下来分别对RIFFchunk、format chunk、datachunk进行介绍：

RIFFchunk

typedef struct chunk
{
    DWORD ChunkId;   // 块标志
    DWORD size; // 块大小
    DWORD Type; // 后续跟块介绍
}chunk;

Format chunk

typedef struct Format chunk
{
    DWORD ChunkId;   // 块标志
    DWORD size; // 块大小
    WORD AudioFormat; // 表明音频格式
    WORD NumChannels;//表明声道数
    DWORD SampleRate;//采样率
    DWORD ByteRate;//每秒字节数
    WORD BlockAlign;//数据块对齐
    WORD BitsPerSample;//采样位数
}Format chunk;

注意：只有'RIFF','LIST'chunk有Type

Data Chunk

typedef struct Data Chunk
{
    DWORD ChunkId;   // 块标志（以data为标识）
    DWORD size; // 数据块的长度
    nByte Data; // 具体数据
}Data Chunk;

对于数据部分：特别强调的是：
8bit单声道：

8bit双声道：

16bit单声道相同：

16bit双声道：

图片实例讲解

选取时长为1分钟的part1.wav文件进行分析：

利用二进制编辑器打开进行具体分析：
· RIFF chunk：

· Format Chunk:

· LIST chunk

我们可以观察到，本例子中的WAV文件夹杂一个LIST chunk（list chunk的格式如前面第一段介绍的，这里我们简单分析下）

经过格式转换后的chunk文件含有list chunk，存储格式转换信息，我们从chunksize开始跳过26字节直接进入data部分分析：

· Data Chunk:

根据分析结果画出实例文件结构：

实验总结

本次实验通过查阅资料了解了WAV文件格式，利用格式工厂转换mp4文件为wav文件，对转换的wav文件进行了简单分析。具体的实验方法和前几次的文件分析方法一致，本次实验过程中没有遇到太多问题，但遗憾的寻找了很久资料源，都没有找到list chunk数据的具体分析，不过后续如果用到wav文件分析数据，我们可以直接根据chunksize跳过listchunk部分进入data！

最后

以上就是苗条蓝天为你收集整理的数据压缩第三周作业——WAV文件分析WAV文件概述的全部内容，希望文章能够帮你解决数据压缩第三周作业——WAV文件分析WAV文件概述所遇到的程序开发问题。

如果觉得靠谱客网站的内容还不错，欢迎将靠谱客网站推荐给程序员好友。