WAVE音频格式

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数字化声音文件格式之一，它是微软专门为Windows系统定义的波形文件格式（Waveform Audio），由于其扩展名为"*.wav"。
  f, ]& e' q3 }/ ^- TWAVE文件是计算机领域最常用的数字化声音文件格式之一，它是微软专门为Windows系统定义的波形文件格式（Waveform Audio），由于其扩展名为"*.wav"。
WAVE是录音时用的标准的WINDOWS文件格式，文件的扩展名为“WAV”，数据本身的格式为PCM或压缩型。
WAV文件格式是一种由微软和IBM联合开发的用于音频数字存储的标准，它采用RIFF文件格式结构，非常接近于AIFF和IFF格式。符合 PIFF Resource Interchange File Format规范。所有的WAV都有一个文件头，这个文件头音频流的编码参数。
' v2 j0 N  u/ a9 H, s8 N0 E
! S7 f1 v, d7 t7 B7 ], \
3 H. N8 o1 N& t, c: J$ ]; T: ~WAV对音频流的编码没有硬性规定，除了PCM之外，还有几乎所有支持ACM规范的编码都可以为WAV的音频流进行编码。
: g' m: x/ u- q% n9 d' M# j多媒体应用中使用了多种数据，包括位图、音频数据、视频数据以及外围设备控制信息等。RIFF为存储这些类型的数据提供了一种方法，RIFF文件所包含的数据类型由该文件的扩展名来标识，能以RIFF文件存储的数据包括：
+ V8 t' H4 d1 I# T  T: K8 [8 x音频视频交错格式数据(.AVI) 、波形格式数据(.WAV) 、位图格式数据(.RDI) 、MIDI格式数据(.RMI) 、调色板格式(.PAL) 、多媒体电影(.RMN) 、动画光标(.ANI) 、其它RIFF文件(.BND)。
+ h2 v; g. X2 Y7 a* u- E( Jwave文件有很多不同的压缩格式，所以，正确而详细地了解各种WAVE文件的内部结构是成功完成压缩和解压缩的基础，也是生成特有音频压缩格式文件的前提。
最基本的WAVE文件是PCM（脉冲编码调制）格式的，这种文件直接存储采样的声音数据没有经过任何的压缩，是声卡直接支持的数据格式，要让声卡正确播放其它被压缩的声音数据，就应该先把压缩的数据解压缩成PCM格式，然后再让声卡来播放 [1]  。
8 i. n# `4 x/ v3 C) R: }2 I内部结构
1 p( r4 r3 U1 {: W5 e注：由于WAV格式源自Windows/Intel环境，因而采用Little-Endian字节顺序进行存储。
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。
% W* q/ {- {3 \& F+ `+ BRIFF文件结构可以看作是树状结构，其基本构成是称为"块"（Chunk）的单元，最顶端是一个“RIFF”块，下面的每个块有“类型块标识(可选)”、“标志符”、“数据大小”及“数据”等项所组成。块的结构如下表所示：
$ j' ^% j( Y4 `5 }

名称	Size	备注 * x3 D4 Q' f$ Z: J( O
块标志符	4	4个小写字符(如 "fmt ", "fact", "data" 等)
数据大小	4	DWORD类型,表示后接数据的大小(N Bytes) - \! X3 H/ `: K% J( r; X. _
数据	N	本块中正式数据部分

上面说到的“类型块标识”只在部分chunk中用到，如 "WAVE" chunk中，这时表示下面嵌套有别的chunk。
当使用了 "类型块标识" 时，该chunk就没有别的项（如块标志符，数据大小等），它只作为文件读取时的一个标识。先找到这个“类型块标识”，再以它为起点读取它下面嵌套的其它chunk。
每个文件最前端写入的是RIFF块，每个文件只有一个RIFF块。从 Wave文件格式详细说明 中可以看到这一点。
4 @* V0 p  Y  a& A8 f, T) ~非PCM格式的文件会至少多加入一个 "fact" 块，它用来记录数据(注意是数据而不是文件)解压缩后的大小。这个 "fact" 块一般加在 "data" 块的前面。
$ _9 M8 P/ Q: C# a, jWAVE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。具体见下表：
- c2 L1 Q4 @/ ]6 N+ @& Z-------------------------------------------
| RIFF WAVE Chunk |
7 Y- J1 z  R8 i| ID = "RIFF" |
| RiffType = "WAVE" |
! T" Z7 O& L! j9 s& o-------------------------------------------
/ e0 \$ Z& C& f; E| Format Chunk |
| ID = "fmt " |
* ^8 C* Y2 q, m9 o0 E, ~" g-------------------------------------------
4 `4 H1 m/ ]7 |4 ^% \; N' R| Fact Chunk(optional) |
) }1 n3 f4 y- t+ b! m' E; E! i' s| ID = "fact" |
2 @# B8 f/ A$ V: V" g( @" W, f-------------------------------------------
| Data Chunk |
| ID = "data" |
-------------------------------------------
Wav格式包含Chunk示例
Fact Chunk
+ C. U' U: v2 G" {& N8 d% C=======================================
| |所占字节数|具体内容 |
$ x* P0 \( q* O0 ]& T5 \7 Q=======================================
8 P6 m5 M1 f! q4 r$ U6 ?8 @/ H& c; a1 ]| ID | 4Bytes | "fact" |
9 i/ l$ U7 c5 I# P---------------------------------------
| Size | 4Bytes | 4 |
) T' a( G/ c. Z( A8 r9 q6 A---------------------------------------
2 B$ L4 K' @9 ^$ t  x- Y: j3 ]0 f| data | 4Bytes |解压后的音频数据的大小(B)|
. W# V. P5 Z. ~( y' G
别名 字节数 类型 注释
ckid 4 char "RIFF" 标志, 大写
% `1 q( Z2 ~; M* _6 o  scksize 4 int32 文件长度。这个长度不包括"RIFF"标志 和文件长度 本身所占字节, 下面的 子块大小也是这样。
0 H; I: K4 a& X9 Ufcc type 4 char "WAVE" 类型块标识, 大写。
8 ]3 E7 |7 v$ e2 Vckid 4 char 表示"fmt" chunk的开始。此块中包括文件内部格式信息。小写, 最后一个字符是空格。
- _( N" i4 F+ \! I7 lcksize 4 int32 文件内部格式信息数据的大小。
FormatTag 2 int16 音频数据的编码方式。1 表示是 PCM 编码
Channels 2 int16 声道数，单声道为1，双声道为2
& d, ^5 r+ u/ t% U1 O1 |/ RSamplesPerSec 4 int32 采样率(每秒样本数), 比如 44100 等
6 ^4 d- P( {/ J; Y. {BytesPerSec 4 int32 音频数据传送速率, 单位是字节。其值为采样率×每次采样大小。播放软件 利用此值可以估计缓冲区的大小。
0 Z  V! \- |) |+ _3 ^& uBlockAlign 2 int16 每次采样的大小 = 采样精度*声道数/8(单位是字节); 这也是字节对齐的最小单位, 譬如 16bit 立体声在这里的值是 4 字节。播放软件需要一次处理多个该值大小的字节数据，以便将其值用于缓冲区的调整。
6 ~2 b' J0 K4 i: l) _; M. g) iBitsPerSample 2 int16 每个声道的采样精度; 譬如 16bit 在这里的值就是16。如果有多个声道，则每个声道的采样精度大小都一样的。
[cbsize] 2 int16 [可选]附加数据的大小。
1 O" ^+ t" u3 K9 n9 @8 |[...] x
[ckid] 4 char "fact".
[cksize] 4 int32 "fact" chunk data size.
# Y( S. O- e5 D% C, Z' X+ O' e[fact data] 4 int32 解压后的音频数据的大小(Bytes).
ckid 4 char 表示 "data" chunk的开始。此块中包含音频数据。小写。
cksize 4 int32 音频数据的长度
...... 文件声音信息数据(真正声音存储部分)
/ P" H0 _1 t8 M[......] 其它 chunk

audio750

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