wave文件格式分析

（1）.综述
wave（waveform audio file format）文件格式是微软和IBM的音频标准文件格式，支持压缩和无压缩，但通常为无压缩格式，所以文件较大，音质较好。
它采用RIFF即chunk文件存储方式。类似于一个容器存贮，存贮顺序
为

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| 4字节标签 |

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| 4字节数据块大小 |

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|数据块，在数据块内可包含多个容器|

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（2）.数据组织方式
wave文件中数据存储采用小尾存储，低位在前，高位在后。如
char |7-0|
short |7-0| |15-8|

音频量化比特数由文件信息给出，当量化bit大于8时，以2的补码的形式存储，可能宽为9-32bit。例如16bit量化的wave文件，数据范围最大为+32767（0x7fff）,最小为-32768（0x8000）；而小于等于8bit则直接由原码给出。
cpu处理数据时一般以字节为单位读取数据，当wave文件以无压缩方式存贮时，若量化bit不为8的倍数则上取整，并在低位补零，例如以12bit量化的101000010111，存储为1010 0001 0111 0000，以2字节存贮，wave以小尾字节序存贮，故实际存储为30 a1。若是wave文件有压缩应该一个字节共同存储几个样本点。
当有多通道数据时，采用各样点值交替存贮的方式，如
单声道 sample1 sample2
stereo chanel1-sample1 chanel2-sample1 chanel1-sample2 chanel2-sample2 chanel1-sample3 chanel2-sample3……

wave还支持压缩方式，压缩方式由wFormatTag给出，常用的压缩格式有
0x0001 WAVE_FORMAT_PCM
0x0002 WAVE_FORMAT_ADPCM
0x0005 WAVE_FORMAT_IBM_CVSD
0x0006 WAVE_FORMAT_ALAW
0x0007 WAVE_FORMAT_MULAW
0x0031 WAVE_FORMAT_GSM610
0x0050 WAVE_FORMAT_MPEG
（3）.文件组织方式
wave文件的组织方式为

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Id=riff //4字节文件标识
Long length=filesize-8 //以字节为单位
Fileid=wave //RIFF类型，可能是wave或者avi
Data //数据块，包含其他chunk

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在data中，必须包含fmt-ck和data-ck，而cue-ck、playlist-ck和list-ck等则是可选的，它们具体的含义如下
1.fmt-ck描述wave文件的基本信息

typedef struct {
  ID             chunkID;    //fmt
  long           chunkSize; //除chunkId和chunkSize外chunk长度
  short          wFormatTag; //指示wave是否压缩，为1时无压缩
  unsigned short wChannels;//音频的通道数
  unsigned long  dwSamplesPerSec;//采样率，常用22050，44100hz
  unsigned long  dwAvgBytesPerSec;//每秒播放的字节数，等于dwSamplesPerSec * wBlockAlign
  unsigned short wBlockAlign;   //如果无压缩，每帧的字节数，等于 wChannels*（wBitsPerSample/8）
  unsigned short wBitsPerSample;//量化比特数

/* 若是有压缩，在此处存储附加信息用于解压，若是无压缩没有这部分信息*/

} FormatChunk;

2.cue-ck包含一个或多个cue-points或者markers,每个cue-points根据wave data定义偏移量，来存储跳转信息，用于在实际中快速调整播放顺序。

typedef struct {
  long    dwIdentifier;//标识关键帧
  long    dwPosition;//关键帧在播放次序中的位置
  ID      fccChunk; //定义cuePoint参考的data 或者 wave list id
  long    dwChunkStart; //定义从cuePoint参考的data 或者 wave list 的偏移量
  long    dwBlockStart;
  long    dwSampleOffset;//不知道是以字节为单位还是以样本点的字节数为单位
} CuePoint;

typedef struct {
  ID        chunkID; //cue
  long      chunkSize;//容器长度
  long      dwCuePoints;//CuePoint的数目
  CuePoint  points[];
} CueChunk;

3.playlist-ck定义关键帧的播放顺序

typedef struct {
  long    dwIdentifier;//用于标识播放的关键帧
  long    dwLength;
  long    dwRepeats;
} Segment;

typedef struct {
  ID        chunkID; //plst
  long      chunkSize;//除chunkId和chunkSize外的容器大小
  long      dwSegments;//播放立标中segment的数目
  Segment   Segments[];
} PlaylistChunk;

4.assoc-data-list
说明cuePoint的标签信息，包含的二级chunk主要有‘labl’，’note’，‘ltxt’

typedef struct {
  ID      listID;      /* 'list' */
  long    chunkSize;   /* 所有接下来的二级chunk的大小 */
  ID      typeID;     /* 'adtl' */
} ListHeader;
typedef struct {
  ID      chunkID;  //labl
  long    chunkSize;

  long    dwIdentifier; //指明标记的关键帧
  char    dwText[];//标签数据
} LabelChunk;
typedef struct {
  ID      chunkID;//note
  long    chunkSize;

  long    dwIdentifier;//指明备注的关键帧
  char    dwText[];//备注信息
} NoteChunk;
typedef struct {
  ID      chunkID;//ltxt
  long    chunkSize;

  long    dwIdentifier;
  long    dwSampleLength;//指明每一段wave data中样本点的数目
  long    dwPurpose; //指明该段文本的类型或作用
  short   wCountry;//定义country code
  short   wLanguage;//定义语言
  short   wDialect;
  short   wCodePage;
  char    dwText[];
} LabelTextChunk;
typedef struct {
  ID      chunkID;//ltxt
  long    chunkSize;

  long    dwIdentifier;
  long    dwSampleLength;//指明每一段wave data中样本点的数目
  long    dwPurpose; //指明该段文本的类型或作用
  short   wCountry;//定义country code
  short   wLanguage;//定义语言
  short   wDialect;
  short   wCodePage;
  char    dwText[];
} LabelTextChunk;

5.wave-data存储实际的wave数据，如果无压缩就是实际的采样数据

typedef struct {
  ID             chunkID; //data
  long           chunkSize;

  unsigned char  waveformData[]; //实际数据
} DataChunk