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wav文件格式分析详解


类别:资料下载
来源:未知
作者:未知
关键字:wav
加入日期:2010-8-1

wav文件格式分析详解

一、综述
WAVE文件作为多媒体中使用的声波文件格式之一,它是以RIFF格式为标准的。
RIFF是英文Resource Interchange File Format的缩写,每个WAVE文件的头四个
字节便是“RIFF”。
WAVE文件是由若干个Chunk组成的。按照在文件中的出现位置包括:RIFF WAVE
Chunk, Format Chunk, Fact Chunk(可选), Data Chunk。具体见下图:

------------------------------------------------
| RIFF WAVE Chunk |
| ID = 'RIFF' |
| RiffType = 'WAVE' |
------------------------------------------------
| Format Chunk |
| ID = 'fmt ' |
------------------------------------------------
| Fact Chunk(optional) |
| ID = 'fact' |
------------------------------------------------
| Data Chunk |
| ID = 'data' |
------------------------------------------------
图1 Wav格式包含Chunk示例

其中除了Fact Chunk外,其他三个Chunk是必须的。每个Chunk有各自的ID,位
于Chunk最开始位置,作为标示,而且均为4个字节。并且紧跟在ID后面的是Chunk大
小(去除ID和Size所占的字节数后剩下的其他字节数目),4个字节表示,低字节
表示数值低位,高字节表示数值高位。下面具体介绍各个Chunk内容。
PS:
所有数值表示均为低字节表示低位,高字节表示高位。

二、具体介绍
RIFF WAVE Chunk
==================================
| |所占字节数| 具体内容 |
==================================
| ID | 4 Bytes | 'RIFF' |
----------------------------------
| Size | 4 Bytes | |
----------------------------------
| Type | 4 Bytes | 'WAVE' |
----------------------------------
图2 RIFF WAVE Chunk

以'FIFF'作为标示,然后紧跟着为size字段,该size是整个wav文件大小减去ID
和Size所占用的字节数,即FileLen - 8 = Size。然后是Type字段,为'WAVE',表
示是wav文件。
结构定义如下:
struct RIFF_HEADER
{
char szRiffID[4]; // 'R','I','F','F'
DWORD dwRiffSize;
char szRiffFormat[4]; // 'W','A','V','E'
};

Format Chunk
====================================================================
| | 字节数 | 具体内容 |
====================================================================
| ID | 4 Bytes | 'fmt ' |
--------------------------------------------------------------------
| Size | 4 Bytes | 数值为16或18,18则最后又附加信息 |
-------------------------------------------------------------------- ----
| FormatTag | 2 Bytes | 编码方式,一般为0x0001 | |
-------------------------------------------------------------------- |
| Channels | 2 Bytes | 声道数目,1--单声道;2--双声道 | |
-------------------------------------------------------------------- |
| SamplesPerSec | 4 Bytes | 采样频率 | |
-------------------------------------------------------------------- |
| AvgBytesPerSec| 4 Bytes | 每秒所需字节数 | |===> WAVE_FORMAT
-------------------------------------------------------------------- |
| BlockAlign | 2 Bytes | 数据块对齐单位(每个采样需要的字节数) | |
-------------------------------------------------------------------- |
| BitsPerSample | 2 Bytes | 每个采样需要的bit数 | |
-------------------------------------------------------------------- |
| | 2 Bytes | 附加信息(可选,通过Size来判断有无) | |
-------------------------------------------------------------------- ----
图3 Format Chunk

以'fmt '作为标示。一般情况下Size为16,此时最后附加信息没有;如果为18
则最后多了2个字节的附加信息。主要由一些软件制成的wav格式中含有该2个字节的
附加信息。
结构定义如下:
struct WAVE_FORMAT
{
WORD wFormatTag;
WORD wChannels;
DWORD dwSamplesPerSec;
DWORD dwAvgBytesPerSec;
WORD wBlockAlign;
WORD wBitsPerSample;
};
struct FMT_BLOCK
{
char szFmtID[4]; // 'f','m','t',' '
DWORD dwFmtSize;
WAVE_FORMAT wavFormat;
};


Fact Chunk
==================================
| |所占字节数| 具体内容 |
==================================
| ID | 4 Bytes | 'fact' |
----------------------------------
| Size | 4 Bytes | 数值为4 |
----------------------------------
| data | 4 Bytes | |
----------------------------------
图4 Fact Chunk

Fact Chunk是可选字段,一般当wav文件由某些软件转化而成,则包含该Chunk。
结构定义如下:
struct FACT_BLOCK
{
char szFactID[4]; // 'f','a','c','t'
DWORD dwFactSize;
};

Data Chunk
==================================
| |所占字节数| 具体内容 |
==================================
| ID | 4 Bytes | 'data' |
----------------------------------
| Size | 4 Bytes | |
----------------------------------
| data | | |
----------------------------------
图5 Data Chunk

Data Chunk是真正保存wav数据的地方,以'data'作为该Chunk的标示。然后是
数据的大小。紧接着就是wav数据。根据Format Chunk中的声道数以及采样bit数,
wav数据的bit位置可以分成以下几种形式:
---------------------------------------------------------------------
| 单声道 | 取样1 | 取样2 | 取样3 | 取样4 |
| |--------------------------------------------------------
| 8bit量化 | 声道0 | 声道0 | 声道0 | 声道0 |
---------------------------------------------------------------------
| 双声道 | 取样1 | 取样2 |
| |--------------------------------------------------------
| 8bit量化 | 声道0(左) | 声道1(右) | 声道0(左) | 声道1(右) |
---------------------------------------------------------------------
| | 取样1 | 取样2 |
| 单声道 |--------------------------------------------------------
| 16bit量化 | 声道0 | 声道0 | 声道0 | 声道0 |
| | (低位字节) | (高位字节) | (低位字节) | (高位字节) |
---------------------------------------------------------------------
| | 取样1 |
| 双声道 |--------------------------------------------------------
| 16bit量化 | 声道0(左) | 声道0(左) | 声道1(右) | 声道1(右) |
| | (低位字节) | (高位字节) | (低位字节) | (高位字节) |
---------------------------------------------------------------------
图6 wav数据bit位置安排方式

Data Chunk头结构定义如下:
struct DATA_BLOCK
{
char szDataID[4]; // 'd','a','t','a'
DWORD dwDataSize;
};


三、小结
因此,根据上述结构定义以及格式介绍,很容易编写相应的wav格式解析代码。
这里具体的代码就不给出了。
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