Как найти формат wav

источник

Файл с расширением .WAV или .WAVE — это файл Waveform Audio. Это стандартный аудиоформат, который используется в основном на компьютерах с Windows. Файл обычно не сжат, но сжатие поддерживается.

Несжатые файлы WAV больше, чем другие популярные аудиоформаты, такие как MP3, поэтому они обычно не используются в качестве предпочтительного аудиоформата при обмене музыкальными файлами в Интернете или покупке музыки, а вместо этого используются для таких вещей, как программное обеспечение для редактирования аудио, функции операционной системы и видео. игры.

Waveform Audio — это расширение формата файла обмена ресурсами (RIFF) формата битового потока, о котором вы можете прочитать намного больше на soundfile.sapp.org. WAV похож на файлы AIFF и 8SVX, которые чаще встречаются в операционных системах Mac.

Файлы WAV можно открывать с помощью Windows Media Player, VLC, iTunes, Groove Music, Winamp, Clementine, XMMS и, скорее всего, некоторых других популярных приложений медиаплеера.

В некоторых случаях аудиокодек DTS используется для создания файла DTS-WAV с расширением .WAV. Если это то, что у вас есть, попробуйте открыть его с помощью foobar2000.

Учитывая количество программ аудиоплеера и то, что, скорее всего, прямо сейчас у вас установлено несколько программ, вы можете обнаружить, что одна программа автоматически открывает файлы WAV и WAVE, тогда как вы на самом деле предпочли бы другую. Если это так, обратитесь к нашему руководству «Как изменить файловые ассоциации в Windows», чтобы узнать, как это сделать.

Маловероятно, что ваш файл является чем-то другим, кроме аудиофайла, но возможно, что его можно сохранить в другом формате, но при этом использовать расширение WAV или WAVE. Чтобы проверить это, откройте его в бесплатном текстовом редакторе, чтобы просмотреть как текстовый документ.

Если первая запись, которую вы видите, — «RIFF», то это аудиофайл, который должен открываться одной из перечисленных выше программ. Если это не так, возможно, ваш конкретный файл поврежден (попробуйте загрузить или скопировать его снова). Если в тексте читается что-то еще или вы точно знаете, что это не звук, вы можете попытаться найти в файле другое слово или фразу, которые могут помочь начать поиск, какой тип файла это может быть.

В маловероятной ситуации, когда файл представляет собой просто текстовый документ, что было бы в том случае, если бы текст был читабельным, а не бессмысленным, для открытия и чтения файла можно использовать любой текстовый редактор.

Как конвертировать файл WAV / WAVE

Файлы WAV лучше всего конвертировать в другие аудиоформаты (например, MP3, AAC, FLAC, OGG, M4A, M4B, M4R и т. Д.) С помощью одного из инструментов в нашем списке программ Free Audio Converter.

Если у вас установлен iTunes, вы можете конвертировать WAV в MP3 без необходимости загружать дополнительное программное обеспечение. Вот как:

1. Открыв iTunes, перейдите к Редактировать > Настройки меню в Windows или ITunes > Настройки на Mac.

2. На вкладке Общие выберите Импорт настроек.

3. Рядом с раскрывающимся меню Импортировать с помощью выберите Кодировщик MP3.

   

4. Выбрать OK пару раз выйти из окна настроек.

5. Выберите одну или несколько песен, которые вы хотите, чтобы iTunes конвертировал в MP3, а затем используйте Отправьте > Конвертировать > Создать MP3 версия пункт меню. Это сохранит исходный аудиофайл, но также создаст новый MP3 с тем же именем.

Некоторые другие бесплатные конвертеры файлов, которые поддерживают преобразование файла WAV в другой формат, — это FileZigZag и Zamzar. Это онлайн-конвертеры, что означает, что вам нужно загрузить файл на веб-сайт, преобразовать его, а затем загрузить обратно на свой компьютер. Этот метод отлично подходит для файлов меньшего размера.

Дополнительная информация о файлах WAV и WAVE

Этот формат файла ограничивает размер файла до 4 ГБ, а некоторые программы могут даже ограничивать его до 2 ГБ.

Некоторые файлы WAV фактически используются для хранения неаудиоданных, таких как формы сигналов, называемые формами волны.

По-прежнему не удается открыть файл?

Если ваш файл не открывается после использования программ, указанных выше, есть большая вероятность, что вы неправильно читаете расширение файла.

Можно легко спутать одно расширение файла с другим, если они написаны одинаково, что означает, что даже если они могут выглядеть связанными, они могут быть в двух совершенно разных форматах файлов, для которых требуются разные средства открытия файлов.

WVE — это один из примеров расширения файла, которое напоминает WAVE и WAV, но это совсем не аудиофайл. Файлы WVE — это файлы проекта Wondershare Filmora, которые открываются с помощью программы редактирования видео Wondershare Filmora. Другие могут быть файлами проекта WaveEditor, используемыми с CyberLink Media Suite.

Если это не WAV или WAVE-файл, который у вас есть, изучите фактическое расширение файла, чтобы узнать, какие программы могут его открывать или преобразовывать.

From Wikipedia, the free encyclopedia

Not to be confused with WavPack.

“Wav” redirects here. For the scientific wave, see Wave. For the waves of water, see Wind wave. For other uses, see Wav (disambiguation).

Waveform Audio File Format (WAVE/WAV)

Filename extension	.wav .wave
Internet media type	audio/vnd.wave,[1] audio/wav, audio/wave, audio/x-wav[2]
Type code	WAVE
Uniform Type Identifier (UTI)	com.microsoft.waveform-audio
Developed by	IBM and Microsoft
Initial release	August 1991; 31 years ago[3]
Latest release	Multiple Channel Audio Data and WAVE Files 7 March 2007; 16 years ago (update)[4][5]
Type of format	Audio file format, container format
Extended from	RIFF
Extended to	BWF, RF64

Waveform Audio File Format (WAVE, or WAV due to its filename extension;^[3][6][7] pronounced “wave”^[8]) is an audio file format standard, developed by IBM and Microsoft, for storing an audio bitstream on personal computers. It is the main format used on Microsoft Windows systems for uncompressed audio. The usual bitstream encoding is the linear pulse-code modulation (LPCM) format.

WAV is an application of the Resource Interchange File Format (RIFF) bitstream format method for storing data in chunks, and thus is similar to the 8SVX and the Audio Interchange File Format (AIFF) format used on Amiga and Macintosh computers, respectively.

Description[edit]

The WAV file is an instance of a Resource Interchange File Format (RIFF) defined by IBM and Microsoft.^[3] The RIFF format acts as a “wrapper” for various audio coding formats.

Though a WAV file can contain compressed audio, the most common WAV audio format is uncompressed audio in the linear pulse-code modulation (LPCM) format. LPCM is also the standard audio coding format for audio CDs, which store two-channel LPCM audio sampled at 44.1 kHz with 16 bits per sample. Since LPCM is uncompressed and retains all of the samples of an audio track, professional users or audio experts may use the WAV format with LPCM audio for maximum audio quality.^[9] WAV files can also be edited and manipulated with relative ease using software.

The WAV format supports compressed audio using, on Microsoft Windows, the Audio Compression Manager (ACM). Any ACM codec can be used to compress a WAV file. The user interface (UI) for Audio Compression Manager may be accessed through various programs that use it, including Sound Recorder in some versions of Windows.

Beginning with Windows 2000, a WAVE_FORMAT_EXTENSIBLE header was defined which specifies multiple audio channel data along with speaker positions, eliminates ambiguity regarding sample types and container sizes in the standard WAV format and supports defining custom extensions to the format chunk.^[4][5][10]

There are some inconsistencies in the WAV format: for example, 8-bit data is unsigned while 16-bit data is signed, and many chunks duplicate information found in other chunks.

Specification[edit]

RIFF[edit]

A RIFF file is a tagged file format. It has a specific container format (a chunk) that includes a four-character tag (FourCC) and the size (number of bytes) of the chunk. The tag specifies how the data within the chunk should be interpreted, and there are several standard FourCC tags. Tags consisting of all capital letters are reserved tags. The outermost chunk of a RIFF file has a RIFF form tag; the first four bytes of chunk data are a FourCC that specify the form type and are followed by a sequence of subchunks. In the case of a WAV file, those four bytes are the FourCC WAVE. The remainder of the RIFF data is a sequence of chunks describing the audio information.

The advantage of a tagged file format is that the format can be extended later without confusing existing file readers.^[11] The rule for a RIFF (or WAV) reader is that it should ignore any tagged chunk that it does not recognize.^[12] The reader won’t be able to use the new information, but the reader should not be confused.

The specification for RIFF files includes the definition of an INFO chunk. The chunk may include information such as the title of the work, the author, the creation date, and copyright information. Although the INFO chunk was defined in version 1.0, the chunk was not referenced in the formal specification of a WAV file. If the chunk were present in the file, then a reader should know how to interpret it, but many readers had trouble. Some readers would abort when they encountered the chunk, some readers would process the chunk if it were the first chunk in the RIFF form,^[13] and other readers would process it if it followed all of the expected waveform data. Consequently, the safest thing to do from an interchange standpoint was to omit the INFO chunk and other extensions and send a lowest-common-denominator file. There are other INFO chunk placement problems.

RIFF files were expected to be used in international environments, so there is CSET chunk to specify the country code, language, dialect, and code page for the strings in a RIFF file.^[14] For example, specifying an appropriate CSET chunk should allow the strings in an INFO chunk (and other chunks throughout the RIFF file) to be interpreted as Cyrillic or Japanese characters.

RIFF also defines a JUNK chunk whose contents are uninteresting.^[15] The chunk allows a chunk to be deleted by just changing its FourCC. The chunk could also be used to reserve some space for future edits so the file could be modified without being rewritten. A later definition of RIFF introduced a similar PAD  chunk.^[16]

RIFF WAVE[edit]

The toplevel definition of a WAV file is:^[17]

<WAVE-form> → RIFF('WAVE'
                   <fmt-ck>            // Format of the file
                   [<fact-ck>]         // Fact chunk
                   [<cue-ck>]          // Cue points
                   [<playlist-ck>]     // Playlist
                   [<assoc-data-list>] // Associated data list
                   <wave-data> )       // Wave data

The definition shows a toplevel RIFF form with the WAVE tag. It is followed by a mandatory <fmt-ck> format chunk that describes the format of the sample data that follows. The format chunk includes information such as the sample encoding, number of bits per channel, the number of channels, the sample rate. The WAV specification includes some optional features. The optional fact chunk reports the number of samples for some compressed coding schemes. The cue point (cue ) chunk identifies some significant sample numbers in the wave file. The playlist chunk allows the samples to be played out of order or repeated rather than just from beginning to end. The associated data list allows labels and notes (labl and note) to be attached to cue points; text annotation (ltxt) may be given for a group of samples (e.g., caption information). Finally, the mandatory wave data chunk contains the actual samples (in the specified format).

Note that the WAV file definition does not show where an INFO chunk should be placed. It is also silent about the placement of a CSET chunk (which specifies the character set used).

The RIFF specification attempts to be a formal specification, but its formalism lacks the precision seen in other tagged formats. For example, the RIFF specification does not clearly distinguish between a set of subchunks and an ordered sequence of subchunks. The RIFF form chunk suggests it should be a sequence container.^[18] The specification suggests a LIST chunk is also a sequence: “A LIST chunk contains a list, or ordered sequence, of subchunks.”^[19] However, the specification does not give a formal specification of the INFO chunk; an example INFO LIST chunk ignores the chunk sequence implied in the INFO description.^[20] The LIST chunk definition for <wave-data> does use the LIST chunk as a sequence container with good formal semantics.

The WAV specification allows for not only a single, contiguous, array of audio samples, but also discrete blocks of samples and silence that are played in order. Most WAV files use a single array of data. The specification for the sample data is confused:^[21]

The <wave-data> contains the waveform data. It is defined as follows:
  <wave-data>  → { <data-ck> | <data-list> }
  <data-ck>    → data( <wave-data> )
  <wave-list>  → LIST( 'wavl' { <data-ck> | // Wave samples
                                <silence-ck> }... ) // Silence
  <silence-ck> → slnt( <dwSamples:DWORD> ) // Count of silent samples

These productions are confused. Apparently <data-list> (undefined) and <wave-list> (defined but not referenced) should be identical. Even if that problem is fixed, the productions then allow a <data-ck> to contain a recursive <wave-data> (which implies data interpretation problems). The specification should have been something like:

<wave-data>  → { <data-ck> | <wave-list> }
  <data-ck>    → data( <bSampleData:BYTE> ... )
  <wave-list>  → LIST( 'wavl' { <data-ck> | // Wave samples
                                <silence-ck> }... ) // Silence
  <silence-ck> → slnt( <dwSamples:DWORD> ) // Count of silent samples

to avoid the recursion.

WAV files can contain embedded IFF “lists”, which can contain several “sub-chunks”.^[22][23][24]

Metadata[edit]

As a derivative of RIFF, WAV files can be tagged with metadata in the INFO chunk. In addition, WAV files can embed any kind of metadata, including but not limited to Extensible Metadata Platform (XMP) data^[25] or ID3 tags^[26] in extra chunks. Applications may not handle this extra information or may expect to see it in a particular place. Although the RIFF specification requires that applications ignore chunks they do not recognize, some applications are confused by additional chunks.^{[citation needed]}

Popularity[edit]

Uncompressed WAV files are large, so file sharing of WAV files over the Internet is uncommon except among video, music and audio professionals where the uncompressed form has become the most popular of all audio formats and, for most, high speed large bandwidth web connections are commonplace. Many audio and music software manufacturers now favour it as their default file format though others are often supported. The high resolution of the format makes it suitable for retaining first generation archived files of high quality, for use on a system where disk space is not a constraint, or in applications such as audio editing where the time involved in compressing and uncompressing data, and the losses in quality of such conversions are a concern.

Use by broadcasters[edit]

In spite of their large size, uncompressed WAV files are used by most radio broadcasters, especially those that have adopted a tapeless system.

• BBC Radio in the UK uses 48 kHz 16-bit two-channel WAV audio as standard in their SCISYS dira audio editing and playout system.
• The UK Commercial radio company Global Radio uses 44.1 kHz 16-bit two-channel WAV files in the Genesys playout system, and throughout their broadcast chain.
• The ABC “D-Cart” system, which was developed by the Australian broadcaster, uses 48 kHz 16-bit two-channel WAV files, which is identical to that of Digital Audio Tape.
• The Digital Radio Mondiale consortium uses WAV files as an informal standard for transmitter simulation and receiver testing.

Limitations[edit]

The WAV format is limited to files that are less than 4 GiB, because of its use of a 32-bit unsigned integer to record the file size header. Although this is equivalent to about 6.8 hours of CD-quality audio (44.1 kHz, 16-bit stereo), it is sometimes necessary to exceed this limit, especially when greater sampling rates, bit resolutions or channel count are required. The W64 format was therefore created for use in Sound Forge. Its 64-bit header allows for much longer recording times. The RF64 format specified by the European Broadcasting Union has also been created to solve this problem.

Non-audio data[edit]

Since the sampling rate of a WAV file can vary from 1 Hz to 4.3 GHz, and the number of channels can be as high as 65535, .wav files have also been used for non-audio data. LTspice, for instance, can store multiple circuit trace waveforms in separate channels, at any appropriate sampling rate, with the full-scale range representing ±1 V or A rather than a sound pressure.^[27]

Audio compact discs[edit]

Audio compact discs (CDs) do not use the WAV file format, using instead Red Book audio. The commonality is that audio CDs are encoded as uncompressed pulse-code modulation (PCM), which is one of the formats supported by WAV. WAV is a file format for a computer to use that cannot be understood by most CD players directly. To record WAV files to an Audio CD the file headers must be stripped, the contents must be transcoded if not already stored as PCM, and the PCM data written directly to the disc as individual tracks with zero-padding added to match the CD’s sector size.

In order for PCM audio to be able to be burned to a CD, it should be in the 44.1 kHz, 16-bit stereo format.

Comparison of coding schemes[edit]

Audio in WAV files can be encoded in a variety of audio coding formats, such as GSM or MP3, to reduce the file size.

This is a reference to compare the monophonic (not stereophonic) audio quality and compression bitrates of audio coding formats available for WAV files including PCM, ADPCM, Microsoft GSM 06.10, CELP, SBC, Truespeech and MPEG Layer-3. These are the default ACM codecs that come with Windows.

Format	Bitrate (kbit/s)	1 minute (KiB)
11,025 Hz 16 bit PCM	176.4	1292
8,000 Hz 16 bit PCM	128	938
11,025 Hz 8 bit PCM	88.2	646
11,025 Hz µ-Law	88.2	646
8,000 Hz 8 bit PCM	64	469
8,000 Hz µ-Law	64	469
11,025 Hz 4 bit ADPCM	44.1	323
8,000 Hz 4 bit ADPCM	32	234
11,025 Hz GSM 06.10	18	132
8,000 Hz MP3 16 kbit/s	16	117
8,000 Hz GSM 06.10	13	103
8,000 Hz Lernout & Hauspie SBC 12 kbit/s	12	88
8,000 Hz DSP Group Truespeech	9	66
8,000 Hz MP3 8 kbit/s	8	60
8,000 Hz Lernout & Hauspie CELP	4.8	35

The above are WAV files; even those that use MP3 compression have the .wav extension.

See also[edit]

• Audio Compression Manager
• Broadcast Wave Format (BWF)
• Comparison of audio coding formats
• RF64, an extended file format for audio (multichannel file format enabling file sizes to exceed 4 gigabytes)
• Windows Media Audio

References[edit]

External links[edit]

• WAVE file format specifications – from McGill University, (Last update: 2011-01-03)
• Extensible Wave-Format Descriptors from Microsoft (Updated October 26, 2017)
• More information on WAVE_FORMAT_EXTENSIBLE – University of Bath
• WAVE File Format – technical details (1999)
• WAV & BWF Metadata Guide
• Exif tags; see, for example, page 128

        Файл WAV – это очень распространенный и самый классический мультимедийный аудиофайл на платформе ПК. Впервые он появился в операционной системе Windows 3.1 в августе 1991 года. Расширение файла – WAV, что является сокращением от WaveFom, также известного как волновой файл. Форму звуковой волны можно сохранить напрямую, и восстановленная кривая формы волны очень реалистична. Формат файла WAV, называемый форматом WAV, представляет собой цифровой аудиоформат для хранения звуковых сигналов. Он был разработан совместно Microsoft и IBM. Он несколько раз пересматривался и может использоваться в Windows, Macintosh, Linix и других операционных системах, как подробно описано ниже.

Базовые знания о волновых файлах

2.1 Процесс хранения волновых файлов

        Звуковая волна, излучаемая источником звука, преобразуется через микрофон в непрерывно изменяющийся электрический сигнал. После усиления и фильтрации сглаживания он дискретизируется с фиксированной частотой. Каждый отсчет представляет собой значение амплитуды электрического сигнала, обнаруженного за период дискретизации; затем Затем он квантуется аналоговым электрическим сигналом в целое значение, представленное двоичным числом; наконец, он кодируется и сохраняется как данные аудиопотока. В некоторых приложениях для экономии места для хранения выборочные данные необходимо сжать перед сохранением.

2.2 Кодирование файлов WAV

Кодирование включает в себя два аспекта: один – хранить данные в определенном формате, а другой – использовать определенные алгоритмы для сжатия данных. Формат WAV не имеет жестких правил кодирования аудиопотоков. Он поддерживает формат импульсной кодовой модуляции несжатого PCM (Puls Code Modulation), а также поддерживает сжатую адаптивную импульсную кодовую модуляцию Microsoft Microsoft ADPCM (Adaptive Differential Puls Code Modulation), International Telegraph Стандарт сжатия голоса ITUG.711 a-law, ITU G.711-law, IMA ADPCM, ITU G.723 ADPCM (Yamaha), GSM 6.10, кодирование ADPCM ITU G.721 и другие алгоритмы сжатия, сформулированные Союзом (Международный телеграфный союз) . Кодирование MP3 также можно использовать в WAV, если вы установили соответствующий декодер, вы можете воспроизводить музыку MP3 в WAV.

Таблица 1

Идентификатор блока (4 байта)

Длина блока (4 байта)

данные

Таблица 2 Файловая структура WAVE

Блок РИФФ

Тип формата файла “WAVE”

блок fmt

блок фактов (сжатый формат кодирования должен содержать этот блок)

блок данных

Таблица 3 Формат заголовка файла WAVE

Смещение адрес	Количество байтов	данные Типы	Имя поля	Описание поля
00H	4	персонаж	ID документа	Строка символов верхнего регистра «RIFF» указывает, что файл является допустимым файлом формата RIFF.
04H	4	Длинное целое	Длина данных файла	Общее количество байтов от начала следующего поля до конца файла. Значение этого поля плюс 8 – это фактическая длина текущего файла.
08H	4	персонаж	Тип формата файла	Все файлы формата WAV здесь представляют собой строку “WAVE”, указывающую, что файл является файлом формата WAV.
0CH	4	персонаж	Форматировать идентификатор блока	Строка в нижнем регистре, «fmt».
10H	4	Длинное целое	Длина блока формата.	Значение не определено и зависит от формата кодирования. Это может быть 16, 18, 20, 40 и т. Д. (См. Таблицу 2)
14H	2	Целое число	Код формата кодирования.	Общие файлы WAV используют формат модуляции импульсного кода PCM, и значение обычно равно 1. (См. Таблицу 3)
16H	2	Целое число	Количество каналов	1 для моно или 2 для стерео или двойного
18H	4	Длинное целое	Частота дискретизации	Количество выборок на канал в единицу времени. Обычно используемые частоты дискретизации – 11025, 22050 и 44100 кГц.
1CH	4	Длинное целое	Скорость передачи данных	Значение: количество каналов × частота дискретизации × количество бит данных на выборку / 8. Программное обеспечение воспроизведения может использовать это значение для оценки размера буфера.
20H	2	Целое число	Блок выравнивания блока данных	Размер выборки. Значение: количество каналов × количество цифр / 8. Программное обеспечение воспроизведения должно обрабатывать несколько байтов этого значения за раз и использовать это значение для настройки буфера.
22H	2	Целое число	Количество образцов	Количество двоичных цифр, используемых для хранения каждого значения выборки. Общие цифры: 4, 8, 12, 16, 24, 32.
24H				Расширение блока основного формата (см. Блок расширенного формата, расширение блока формата)

Таблица 4 Общие форматы кодирования сжатия

Код формата	Название формата	длина блока fmt	блок фактов
1(0x0001)	PCM / несжатый формат	16
2(0x0002	Microsoft ADPCM	18	√
3(0x0003)	IEEE float	18	√
6(0x0006)	ITU G.711 a-law	18	√
7(0x0007)	ITU G.711 μ-law	18	√
49(0x0031)	GSM 6.10	20	√
64(0x0040)	ITU G.721 ADPCM		√
65,534(0xFFFE)	См. Формат кодирования в блоке подформатов	40

таблица 5

Смещение	длина	тип данных	Имя поля	Описание поля
24H	2	Целое число	Длина увеличенной области	22
26H	2	Целое число	Эффективное количество образцов	Максимальное количество байтов на выборку * 8
28H	4	Длинное целое	Положение спикера	Двоичная маска для сопоставления номера канала с положением динамика
32H	2	Целое число	Формат кодирования	Код реального формата кодирования
34H	14			x00x00x00x00x10x00x80x00x00xAAx00x38x9Bx71

Таблица 6 Принципиальная схема структуры блока фактов

Поле	длина	содержание
ID блока	4	“fact”
Длина блока	4	4 (минимальное значение 4 байта)
Общее количество образцов	4	Общее количество выборок (на канал)

Таблица 7

8-битный PCM

	Образец 1		Образец 2
8-битное моно	0 канал		0 канал
8-битное стерео	0 канал (слева)	1 канал (правый)	0 канал (слева)	1 канал (правый)

Таблица 8

16-битный моно PCM, каждая точка выборки занимает 2 байта

	Образец 1		Образец 2
16-битный сингл Саундтрек	0 канал Младший байт	0 канал Старший байт	0 канал Младший байт	0 канал Старший байт

Таблица 9

16-битный вертикальный канал PCM, каждая точка выборки занимает 4 байта

Образец 1
0-левый тон Младший байт канала	0-левый тон Старший байт	1- правый тон Младший байт канала	1- правый тон Старший байт

2.3 Формат кодирования PCM

Кодирование PCM предназначено для непосредственного хранения несжатых данных, сгенерированных квантованием образцов звуковой волны, поэтому он рассматривается как чистый формат кодирования без потерь, и его преимущество состоит в том, что можно получить высококачественные аудиосигналы.
Формат WAV, основанный на кодировании PCM, является самым основным форматом WAV. Он напрямую поддерживается звуковой картой и может напрямую хранить дискретизированные звуковые данные. Сохраненные данные можно воспроизводить непосредственно через звуковую карту. Восстановленная волновая кривая очень близка к исходной звуковой форме. Качество на высшем уровне, оно лучше всего поддерживается платформой Windows и часто используется в качестве промежуточного файла для преобразования между другими закодированными файлами. Недостатком PCM является то, что размер файла слишком велик, что не подходит для длительной записи. Из-за этого появились различные форматы кодирования, разработанные на основе кодирования PCM, такие как кодирование DPCM, ADPCM и т. Д.

2.4 Три параметра, относящиеся к звуку

        (1) Частота дискретизации: также известна как частота дискретизации. Это количество выборок в единицу времени, которое определяет качество цифрового звука. Чем выше частота дискретизации, тем лучше качество цифрового звука, полнее восстановленная форма волны, тем более реалистичным воспроизводится звук и, конечно же, тем больше ресурсов требуется. Согласно теореме дискретизации Кветта, чтобы полностью восстановить исходную форму волны сигнала из дискретизации, частота дискретизации должна быть более чем в два раза выше максимальной частоты звука. Частотный диапазон звука, который может слышать человеческое ухо, составляет от 16 Гц до 20 кГц. Следовательно, чтобы действительно восстановить исходный слышимый звук, частота дискретизации должна быть больше 40 кГц. Обычно используемые частоты дискретизации: 8 кГц, 11,025 кГц, 22,05 кГц, 44,1 кГц, 48 кГц и т. Д. 22,05 кГц эквивалентно качеству звука обычного FM-вещания, а 44,1 кГц теоретически могут достичь качества звука компакт-диска. Человеческому уху сложно различить частоту дискретизации выше 48 кГц, и это не имеет практического значения.
(2) Номер бита выборки: также называется номером бита квантования (единица: бит), это двоичный номер бит, используемый для хранения каждого значения выборки. Значение сэмпла отражает изменчивое состояние звука. Количество битов выборки определяет точность квантования. Чем больше количество битов дискретизации, тем выше точность квантования, тем более реалистична кривая восстановленной формы сигнала, тем меньше генерируется шум квантования и тем реалистичнее эффект воспроизведения. Обычно используются биты квантования 4, 8, 12, 16, 24. Количество битов квантования связано с количеством битов и кодировкой звуковой карты. Если используется кодирование PCM и одновременно используется 8-битная звуковая карта, амплитуда аудиосигнала может быть разделена на 256 уровней громкости от верхнего предела до нижнего предела, а диапазон значений составляет 0-255; при использовании 16-битной звуковой карты амплитуда аудиосигнала может быть разделена на объемы 64K Уровень, диапазон значений от -32768 до 32767.
(3) Количество каналов: это количество используемых звуковых каналов, а также количество звуковых волн, генерируемых во время сэмплирования. При воспроизведении звука в моно WAV обычно используется один динамик для звука, а в стереофоническом WAV может звучать два динамика. При записи звука один канал генерирует данные одной формы сигнала каждый раз, а два канала генерируют данные двух сигналов каждый раз, а занимаемое пространство для хранения удваивается.

3 Файловая структура WAV

В среде Windows большинство мультимедийных файлов хранят информацию в соответствии с форматом файла обмена ресурсами (RIFF) для краткости. Базовая единица, составляющая файл RIFF, называется чанком. Каждый документ RIFF состоит из нескольких блоков. Каждый блок (чанк) состоит из трех частей: идентификатора блока, длины блока и данных. Его структура представлена ​​в таблице 1.

Среди них идентификатор блока хранит имя блока, состоящее из 4 символов ASCII. Если он меньше 4 символов, заполните его пробелом справа. Поле длины блока, занимающее 4 байта, сохраняет длину данных текущего блока, исключая поля идентификатора блока и длины блока. Таким образом, фактическая длина блока равна значению в поле длины блока плюс 8. Формат RIFF предусматривает, что только блоки RIFF и LIST могут содержать субблоки, а другие блоки не могут содержать субблоки. Документ формата RIFF сам по себе является блоком. Первые 4 байта – это идентификатор документа “RIFF”, который также является идентификатором блока RIFF, указывающим, что документ является действительным документом RIFF; вторая часть – это длина данных файла, занимающая 4 байта, а ее значение – длина файла. -8; Третья часть – это данные блока RIFF, среди которых первые 4 байта являются идентификатором типа формата файла, например: «WAVE», «AVI» и т. Д., А остальные части являются субблоками блока RIFF.

Файл WAV использует структуру формата RIFF. Он состоит как минимум из 3-х блоков, а именно RIFF, fmt и Data. Все файлы WAV, основанные на кодировке сжатия, должны содержать блоки фактов. Кроме того, все остальные блоки необязательны. Блок fmt, данные и факт – все это подблоки блока RIFF. Идентификатор типа формата файла для файлов WAV – “WAVE”. Базовая структура представлена ​​в таблице 2.

Формат заголовка файла 4WAV

Файл WAV состоит из двух частей: заголовка файла и тела данных. Среди них заголовок файла состоит из двух частей: поля идентификации файла и блока формата. Последний сохраняет параметры кодирования и параметры звука. Формат показан в таблице 3.

4.1 Блок расширенного формата

Когда в файле WAV используется кодирование, отличное от PCM, он использует блок расширенного формата, который представляет собой структуру данных, расширенную после блока базового формата fmt. Первые два байта структуры – это поле длины, указывающее длину следующей области. Область сразу после нее называется расширенной областью, которая содержит информацию расширенного формата, и ее длина зависит от типа кодирования сжатия. Когда определенный формат кодирования (например, a-law ITU G.711) делает длину области расширения 0, поле длины должно быть зарезервировано, но значение поля длины равно 0. Следовательно, минимальная длина блока расширенного формата равна длине блока 16 базового формата плюс 2.

4.2 Расширение блока формата

Когда код формата кодирования 0xFFFE, это расширенный идентификационный код. В настоящее время длина области расширения блока формата составляет 24 байта, включая вновь добавленные поля формата и реальный код формата кодирования.Формат показан в таблице 5.

4.3 блок фактов

Файлы WAV, использующие сжатую кодировку (формат кодировки, появившийся после Rev.3), должны содержать блоки фактов. Идентификатор блока – «факт». Длина блока не менее 4 байтов. В настоящее время блок фактов содержит только один элемент данных, который представляет собой общее количество выборок для каждого канала или общее количество выборочных кадров. Это значение можно вычислить, разделив длину данных в блоке ata на значение блока выравнивания блока данных. Хотя файлы, основанные на кодировании со сжатием, содержат блоки фактов, при реальных измерениях обнаружено, что исходные блоки фактов все еще существуют после преобразования файлов в формат кодирования PCM (см. Таблицу 6).

5 Организационная структура голосовых данных файла WAV

Звуковые данные файла WAV хранятся в блоке данных. Идентификатор блока – это «данные», а значение длины блока – это длина звуковых данных. Начиная с 9-го символа блока данных, это данные выборки звуковой волны. Каждая выборка записывается в порядке времени выборки. Количество байтов выборки зависит от количества бит выборки. Для многобайтовых выборок данные младшего байта помещаются в блок младшего адреса, а данные соседнего старшего байта помещаются в блок старшего адреса. Данные многоканальных образцов сохраняются поочередно. Например, порядок хранения значений стереофонических (двухканальных) выборок следующий: первое значение выборки канала 1, значение первой выборки канала 2; значение второй выборки канала 1, значение второй выборки канала 2 и т. Д. Расположение выборок данных на основе кодирования PCM показано в таблице 7-9.

6 Анализ случая

(1) «52 49 46 46» – это символ Ascii «RIFF». Эта часть является фиксированным форматом, указывающим, что это заголовок файла WAVE.
(2) «22 60 28 00» – это размер данных моего файла WAV. Этот размер включает все байты, кроме первых 4 байтов, которые равны общему количеству байтов в файле минус 8. Шестнадцатеричный формат «22 60 28 00» соответствует десятичной дроби «2646050».
(3) «57 41 56 45 66 6D 74 20» также является символом Ascii «WAVEfmt», который является фиксированным форматом.
Позже будет часть PCMWAVEFORMAT

(4) «12 00 00 00», это DWORD, соответствующий числу 18. Это соответствует размеру части определения PCMWAVEFORMAT. Вы можете видеть, что содержимое последней секции составляет ровно 18 байт. Как правило, размер равен 16. В конце отсутствует дополнительная информация. Вышеупомянутый файл содержит два байта дополнительной информации.
(5) «01 00», это СЛОВО, соответственно определенное как формат кодирования (обычно это используется в формате WAVE_FORMAT_PCM).
(6) «01 00», это СЛОВО, соответствующее числу 1, что означает, что количество каналов равно 1, что является моно WAV.
(7) «22 56 00 00» соответствует числу 22050, которое представляет частоту 22050 дискретизации, частоту дискретизации (количество отсчетов в секунду) и скорость воспроизведения каждого канала.
(8) «44 AC 00 00» соответствует числу 44100, которое представляет количество данных в секунду, скорость передачи аудиоданных формы сигнала, а его значение представляет собой количество каналов × количество выборок в секунду × количество бит данных на выборку / 8 (1 * 22050 * 16/8). Программное обеспечение воспроизведения может использовать это значение для оценки размера буфера.
(9) Соответствующее число «02 00» равно 2, что означает содержание выравнивания блока. Номер настройки блока данных (вычисляется в байтах), его значение – количество каналов × значение битов данных на выборку / 8. Программное обеспечение воспроизведения должно обрабатывать несколько байтов этого значения за раз, чтобы использовать его значение для настройки буфера.
(10) Значение «10 00» равно 16, а размер выборки – 16 бит.Количество битов данных на выборку указывает количество битов данных каждой выборки в каждом канале. При наличии нескольких каналов размер выборки для каждого канала одинаков.
(11) «00 00» здесь – дополнительная информация (необязательно), которая соответствует размеру в (4).

(12) «66 61 73 74» Fact является необязательным полем. Обычно, когда файл wav конвертируется каким-либо программным обеспечением, этот элемент включается. Размер поля «04 00 00 00» Fact составляет 4 байта, «F8 2F 14 00 »- это данные фактов.

(13) «64 61 74 61», это символ Ascii «данные», обозначающий конец заголовка и начало области данных.
(14) Шестнадцатеричное число «F0 5F 28 00» равно «0x285ff0», что соответствует десятичному числу 2646000, которое является началом области данных. Общее количество данных в будущем можно увидеть из предыдущего. Размер файла – 2646050. В (13), включая (13), ровно 2646050-2646000 = 50 байтов.

7 Заключение

Параметр, который имеет наибольшее влияние на формат WAV, – это формат кодирования. Форматы WAV, которые используют разные кодировки, различны: PCM – наиболее распространенный формат кодирования, а другие – сжатые форматы кодирования, которые обычно используются редко, а от некоторых отказались. По мере того, как люди начинают понимать, могут появиться новые форматы кодирования. В будущем, больше исследований формата файла WAV будет форматом кодирования сжатия.

Исходная ссылка: http://www.docin.com/p-1263172990.html

Исходная ссылка: https://www.cnblogs.com/ranson7zop/p/7657874.html