音频处理WAV 文件格式分析 ( 逐个字节解析文件头 | 相关字段的计算公式 )

Posted 2021-05-29 韩曙亮

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• 一、WAV 文件格式

一、WAV 文件格式

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这是纯 PCM 样本的二进制内容 : 开始的部分都是 $00$ 方便阅读 ;

这是使用 Adobe Audition 将上述 PCM 音频数据转为 WAV 格式后的音频数据二进制信息 :

WAV 文件格式分析 : WAV 文件是在 PCM 纯音频样本数据的基础上添加了 $44$ 字节的文件头 ;

52 49 46 46 A8 BD 1F 00 57 41 56 45 66 6D 74 20 12 00 00 00 01 00 02 00 80 BB 00 00 00 EE 02 00 04 00 10 00 00 00 64 61 74 61 00 A8

$00$ ~ $03$ : 资源交换文件标志 ( RIFF ) , 52 49 46 46 , 固定写法 ;

$04$ ~ $07$ : 从下个地址 ( $08$ ) 开始到 WAV 文件结尾的总字节数 , A8 BD 1F 00 , 整个 WAV 文件的大小就是该数值 + 8 ;

整个 WAV 文件大小是 2,080,176 字节 ,
A8 BD 1F 00 使用十进制表示是 2,080,168 字节 ,
二者正好差了 $8$ 字节 ;

该 int 字节计算公式 : $$\mathrm{P}\mathrm{C}\mathrm{M}音频样本总字节数+44-8$$

$08$ ~ $11$ : WAVE 文件标志 , 57 41 56 45 , 是 WAVE 四个字母的 ASCII 码 , 固定写法 ;

$12$ ~ $15$ : 波形格式标志 , 66 6D 74 20 , 一般都是 fmt , 其中 0x20 对应的字符是空格 ;

$16$ ~ $19$ : 过渡字节 , 12 00 00 00 , 不确定 , 有的时候是 10 00 00 00 ;

$20$ ~ $21$ : 格式种类 , 01 00 , 1 时表示线性 PCM 编码 ;

$22$ ~ $23$ : 通道数 , 02 00 , 1 表示单声道 , 2 表示立体声 ;

$22$ ~ $23$ : 通道数 , 02 00 , 1 表示单声道 , 2 表示立体声 ;

$24$ ~ $27$ : 采样频率 , 80 BB 00 00 , 48000 Hz ;

$28$ ~ $31$ : 波形数据传输速率 , 即每秒中的字节数 , 00 EE 02 00 , 每秒传输 192000 字节 ;

计算公式 :

$$\frac{采样率\times 通道数\times 采样位数}{8}=\frac{48000\times 2\times 16}{8}=192000$$

采样位数是 $16$ 位 , $1$ 字节 $8$ 位 , $16$ 位是 $2$ 字节 , 即每个采样 $2$ 字节 ;

$32$ ~ $33$ : 数据块调整长度 , 04 00 , 4 字节 ;

计算公式如下 : $$\frac{通道数\times 样本数据位数}{8}=\frac{2\times 16}{8}=4$$

$34$ ~ $35$ : 每个样本的数据位数 , 10 00 , 16 位 , $2$ 字节 ;

$36$ ~ $39$ : 数据标记 , 64 61 74 61 , data 的 ASCII 码值 ;

这里注意该 WAV 文件在 36 ~ 37 位置插入了两个无意义的 00 字节 , 目前不清楚含义 , 暂时不用管 ;

$40$ ~ $43$ : PCM 数据总长度, 单位 字节 , 00 A8 1F 00 , PCM 数据总长度为 2,074,624 字节 ;