【数据压缩】作业3：WAV文件格式分析＋AVI文件问题回答
RIFF文件格式简述
RIFF(Resource Interchange File Format)，资源交互文件格式，是由微软提出的一种多媒体文件存储方式。不同编码的视频、音频文件按照RIFF保存，当提取文件时，可以根据RIFF的规则解析文件。常见的RIFF文件包括：
- 音频视频交错格式数据 .AVI
- 波形格式数据 .WAV
- 位图数据格式 .RDI
- MIDI格式数据 .RMI
- 调色板格式 .PAL
- 多媒体电影 .RMN
- 动画光标 .ANI
- 其他的RIFF文件 .BND
RIFF格式是一种树状结构，主要由FOURCC, CHUNK，LIST组成：
- LIST相当于目录，可以包含多个CHUNK或者多个LIST，包含关键字“LIST”；
- CHUNK是数据保存的基本单元，可用于保存音视频数据或者一些参数信息，每个块由块标识、块长度及数据三部分组成；
- FOURCC (four character code) 是占用 4 个字节的数据，一般表示 4 个 ASCII 字符。在RIFF文件格式中，块的起始标识等信息都是使用FOURCC表示的，如 “fmt”, “data”, “wav“等。
关于AVI文件的问题
1. AVI文件音频和视频的数据是如何放置的？交织放置还是连续放置？
AVI的全称为Audio Video Interleaved，即视音频交织，可见AVI文件的音频和视频是交织放置的。举例说明：
在Visual Studio中使用二进制格式打开一个AVI文件，可以看到用十六进制显示的文件信息。
AVI文件的数据块使用四字符码来表征类型，该四字符码由两个字节的流编号和两个字节的类型码组成。标准的类型码定义如下：①‘db’指非压缩视频帧；②‘dc’指压缩视频帧；③‘pc’指改用新的调色板；④‘wb’指音缩视频。如第一个流（Stream 0）是音频，则表征音频数据块的四字符码为‘00wb’；第二个流（Stream 1）是视频，则表征视频数据块的四字符码为‘01db’或‘01dc’。
在AVI文件中查找，可以看到第一个数据块为“01wb”即音频数据块，第二个数据块为“00dc”即压缩视频数据块。
下图可以说明AVI文件中音频和视频的数据是交织的：
2. AVI文件一个视频帧大约占据多少字节？一个音频数据块大约占用多少字节？
AVI文件的视频帧占据字节数不确定；AVI文件一个音频数据块大约占用418字节。
WAV格式文件分析
概述
WAV的英文全称是Waveform Audio File Format ，是微软专门为Windows开发的一种标准数字音频文件，该文件能记录各种单声道或立体声的声音信息，并能保证声音不失真，所以通常被称为无损音频。但是严格意义上来讲，WAV也可以存储其它压缩格式的音频数据。
WAV文件以小端形式来进行数据存储，即数据的低位保存在内存的低地址中，而数据的高位保存在内存的高地址中，但是数据块中的标识符仍以大端形式存储。
RIFF区块
WAV文件采用的是RIFF格式结构，一个RIFF格式文档本身就是一个块，其区块图表如下：
在Visual Studio中使用二进制格式打开一个WAV文件用于解释说明：
① 绿色框部分是RIFF的块标识，同时也是文档标识“RIFF”，标明该文档是一个有效的RIFF文档；
② RIFF的块长度指文件的数据长度，其数值为“00 03 C0 46”，转换为十进制为245830。由文件属性可以看到文件大小为245838字节，证明了文件的数据长度为文件长度-8；
③ 后面的部分都是RIFF的块数据，其中，前4个字节为文件格式类型标识，说明此文件是WAV文件，之后其它部分为RIFF块的子块。
RIFF格式结构至少由3个块构成，分别是RIFF、fmt 和Data，此外，所有基于压缩编码的WAV文件必须含有fact块。块fmt，Data及fact均为RIFF块的子块。
fmt区块
WAV文件的fmt区块如下： 
除确定项外，其余观察可得：
① 声道数值为2，说明是双声道；
② 采样频率为“00 00 BB 80”，转换为十进制为48000，说明采样频率为48KHz；
③ 每秒数据字节数为“00 02 EE 00”，转换为十进制为192000，等于采样率×声道数×采样位数 / 8，即48000×2×16/8=192000；
④ 采样帧大小为4，等于声道数×采样位数 / 8，即2×16/8=4；
⑤ 采样位数为“00 10”，转换为十进制为16，说明采样位数是16bit。
Data区块
WAV文件的data区块部分内容如下：
可以得到音频数据长度为“00 03 C0 00”，转换为十进制为245760字节，从而可计算得到该WAV文件时长为245760/192000=1.28s。该音频时长的确约为1秒：
