音频数据文件格式(PCM,WAV,MIDI)简记

Posted 2020-08-04

1. PCM(Pulse Code Modulation)：脉冲编码调制

   
   

   把声源数据按一定的频率进行脉冲调制进行存储的数据格式，简单来说就是对模拟声音信号的数字

   转换。

   
   

   
   

   
   

2. WAV

   
   

   WAV是一种无损音频数据格式。WAV符合RIFF规范。符合RIFF规范的文件可用于存储 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，RIFF包含的数据文件格式有文

   件扩展名来标识。

   文件扩展名.WAV用来存储波形数据格式。WAV对于数据编码没有硬性规定，PCM是WAV多种编码格式当

   中的一种。

   
   

   采用数据可用 采样频率（WAV通常有22050HZ、44100HZ两种）、采样幅度 2个参数来表示。WAV文件

   除开40个字节的开头，声音数据部分记录的就是采样的幅度：单声道的情况下，如果是单字节8-Bit

   的采样，就是把声音采样幅度分成2^8=256个等级，采样数据记录了当前采样幅度等级。双字节

   16-Bit的采样同理，只是幅度等级更丰富了(2^16=64K个等级)。双声道的情况道理一样，只不过每

   个声道都有一份数据，所以数据加倍。

   
   

   上面是对WAV格式技术上的描述。而通常我们采用 （采样频率 + 声道数） 或 传输速率 来描述。

   如：

   44100HZ 16bit stereo : 每秒钟有 44100 次采样, 采样数据用 16 位(2字节)记录, 双声道(立体

                          声)。
   

   22050HZ 8bit  mono : 每秒钟有 22050 次采样, 采样数据用 8 位(1字节)记录, 单声道。

   或

   44100 * 16 * 2 = 1411200 bits/s

   22050 * 8 * 1 = 176400 bits/s

   通过上面的计算公式知道了传输速率，如果还知道了WAV文件的数据的大小，可以通过下面的公式计

   算出播放的时长：

   播放时长 = WAV数据大小 / 传输速率

   
   

3. MIDI(Musical Instrument Digital Interface)

   
   

   首先要明确的是，MIDI存储的数据和前面两种格式均不同，MIDI文件存储的是如何演奏的一系列指

   令。而真正的音频数据则来源一些预定义的乐器数据，如钢琴，贝斯等，每种乐器的不同音色都有

   对应的数据，这些就是平常所说的MIDI音色库。MIDI的通过一系列预定义的消息指令告诉系统怎样

   演奏，这些预定义的指令指定了使用的乐器，节拍，音调等。

   
   

   MIDI的存储格式除了以字串MThd标记的一个头部外，还有一个或多个以字串MTrk标记的音轨数据块。

   
   

   
   

4. 更多细节以及参考资料

   http://www.jianshu.com/p/1d1f893e53e9
   

   http://blog.sina.com.cn/s/blog_622bd1660101aggj.html

   http://dev.gameres.com/Program/Listen/MidiFormat.htm

   http://wenku.baidu.com/link?url=rij6cVodqiPey0kz96y0p2r42TqoDixsjXdfRwVGoALHBkZtGWrVKJvP38_hEaoypfqwH1OcCwCipT3XpvTu4Azfua9nwBMkBvqzhQtdqVu
   

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