以一个wav文件为实例分析wav文件格式

一：RIFF介绍

在Windows环境中，大多数的多媒体文件都是以一种通用的结构来存放的，这种结构成为“资源互换文件格式”，简称RIFF。RIFF文件是按照little-endian 字节顺序写入的，即其编码的顺序是倒序（如：编码类型标识存放为0001，则其解码时应解为0100）。

RIFF可以看做是一种树状结构，其基本构成单位是块（chunk）,每个块由块标识，块大小和块内容三部分组成。RIFF文件通常是由若干块组成，每个文件都是以“RIFF”为标识符开始的，RIFFchunk是一个文件最大的chunk，其数据部分可再包含其他子块（类似一台硬盘的根目录）。需要注意的是，一般的块（chunk）要求不能包含其他块，但标识符为“RIFF”和“LIST”的块除外。

二：wav文件格式介绍

wav文件，即数字化波形声音文件，是一种遵循RIFF结构的音频文件。它一般是通过PCM编码的无损压缩编码文件，音频质量高。

wav文件由文件头和数据体两大部分组成，文件头包含了各数据块的标识符，相应的块大小及文件的编码类型，声道数，采样频率及采样位数等参数的设置；数据体放的是经编码后的音频数据。PCM编码的头文件如下图所示：

由该图可知，wav文件是以“RIFF”标识符开始的，wav文件头标识了文件类型。后面接的分别是wav的两个基本块：fmt块和fact块。

wav 可使用三个参数来表示声音：采样位数、采样频率和声道数。

下面通过对一个wav文件的分析来分析wav文件的格式：

下图中是包含了文件头和数据块的一个wav文件。（可能由于该音频前部分都处于无音频数据或者数据较小，所有有一大块为0）。

图中红色部分框出的是“RIFF”的文件头，四个字节表示的是“RIFF”的ASCII码值；

其后用黑色线框出的是该wav文件的大小（即从下个地址开始到文件尾的总字节数，按照低位在前高位在后排列，这里我们可以知道该文件的大小为0x00A76F62=12021602字节=）；

其后黄色线框框出的为“WAVE”文件头，四个字节表示的是“WAVE”的ASCII码值；

其后橙色线框框出的为“FMT”辨别码，标识fmt块的开始，最后以字节为空格；

其后橙色线框框出的为“fmt”块的大小（这里我们可以计算出该块大小为0x00000012=18字节，需要注意这里的大小不包括前面辨别码和标识大小所占的字节，所以可知一个块的大小=数据大小+8字节；

其后蓝色标出的两字节表示文件的编码类型（PCM编码：0100 ，ADPCM：0200，可知这里为PCM编码）；

其后紫色标出的两字节表示声道数（单声道0100双声道0200，这里为双声道）；

其后黑色框出的四字节表示采样频率（这里fs=0x0000BB80=52352Hz=52.352kHz）；

其后粉色框出的四字节表示波形数据传输速率（每秒平均字节数=采样频率*音频通道数*每次采样得到的样本位数/8）;

        其后蓝色框出的两字节表示采样大小（=通道数*每次采样得到的样本位数/8）

其后红色框出的两字节表示采样位数（这里表示16位）；

其后黑色框出的两字节为系统预留（全部置零，仅8位采样有）；

其后蓝色框出的四字节为“DATA”块标识（data的ASCII码）；

其后绿色框出的四字节为数据区的大小（我们可以看出该数据区共有0xA76F3C=10972988字节）;

其后的数据都属于数据区数据。

以上就是对一个wav文件格式的分析。

三：wav文件的优缺点

优点：编码简单，无压缩（PCM无压缩编码）

缺点：需要音频存储空间

四：问题解答

问题1:8bit和16bit样值的二进制编码表示一样吗？

答：不一样。8bit用1字节编码，00H和FFH分别表示最小和最大采样声音数据；而16bit用二字节编码，按照little Indian编码方式，低位在前一字节，高位在后一字节。

问题2：现有的WAV支持哪几种音频压缩方法？

答：标准PCM、ADPCM等所有支持ACM规范的编码方式