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  • WAV文件格式分析解析,附带吗

    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;
     };

    补充头文件样例说明:

    首先是一串“52 49 46 46”这个是Ascii字符“RIFF”,这部分是固定格式,表明这是一个WAVE文件头。
    然后是“E4 3C 00 00”,这个是我这个WAV文件的数据大小,记住这个大小是包括头文件的一部分的,包括除了前面8个字节的所有字节,也就等于文件总字节数减去8。这是一个DWORD,我这个文件对应是15588。
    然后是“57 41 56 45 66 6D 74 20”,也是Ascii字符“WAVEfmt”,这部分是固定格式。
    然后是PCMWAVEFORMAT部分,可以对照一下上面的struct定义,首先就是一个WAVEFORMAT的struct。
    随后是“10 00 00 00”,这是一个DWORD,对应数字16,这个对应定义中的Sizeof(PCMWAVEFORMAT),后面我们可以看到这个段内容正好是16个字节。
    随后的字节是“01 00”,这是一个WORD,对应定义为编码格式“WAVE_FORMAT_PCM”,我们一般用的是这个。
    随后的是“01 00”,这是一个WORD,对应数字1,表示声道数为1,这是个单声道Wav。
    随后的是“22 56 00 00”,这是一个DWORD,对应数字22050,代表的是采样频率22050。
    随后的是“44 AC 00 00”,这是一个DWORD,对应数字44100,代表的是每秒的数据量。
    然后是“02 00”,这是一个WORD,对应数字是2,表示块对齐的内容,含义不太清楚。
    然后是“10 00”,这是一个WORD,对应WAVE文件的采样大小,数值为16,采样大小为16Bits。
    然后是一串“64 61 74 61”,这个是Ascii字符“data”,标示头结束,开始数据区域。
    而后是数据区的开头,有一个DWORD,我这里的字符是“C0 3C 00 00”,对应的十进制数为15552,看一下前面正好可以看到,文件大小是15596,其中到“data”标志出现为止的头是40个字节,再减去这个标志的4个字节正好是15552,再往后面就是真正的Wave文件的数据体了,头文件的解析就到这里。


    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)  |


        ----------------------------------------------------------------------                                      

        |   单声道    |    取样1                  |            取样2           |
        |---------------------------------------------------------------------
        | 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)|
        -----------------------------------------------------------------------

        |   双声道    |    取样1                         |            取样2             |
        |-------------------------------------------------------------------------------
        | 16bit量化   |    声道0(左)  |  声道1(右)   |    声道0(左) |  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;
     };

    ////////////////////////代码正在写,随后附上

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