wav文件格式分析

  虽然自己是搞视频图像的,不过偶尔看看音频方面的资料也是可以调节一下的。

  下面就来分析一下wav波形文件的格式。

  我们先随便找一个wav文件,查看其属性,就能得到下面的结果。

         

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

   

  上面主要注意文件大小,声音长度与比特率。

  文件占用空间就不用关心了,如果有人想知道为什么文件占用空间比文件大小要大,我在这里也解释一下。这和文件在硬盘中的组织方式有关系,这里的硬盘分区是以最小4096Byte为单位的,我文件的大小是1325044Byte,那么1325044/4096=323.49,为了能把文件对齐的放到硬盘中,所以占用的空间就要是324*4096=1327104Byte了,所以占用的空间就是这么多了。你也可以建立一个只写一个字母的txt文件试试,文件大小虽然为1Byte,不过占用空间也为4096Byte。

  上面说的当然和wav文件没什么关系,下面就正式说wav文件的问题。

  用ultraedit打开就是下面这个样子:

  用表格说明一下文件的格式:

起始地址

占用空间

本地址数字的含义

00H

4byte

RIFF,资源交换文件标志。

04H

4byte

从下一个地址开始到文件尾的总字节数。高位字节在后面,这里就是001437ECH,换成十进制是1325036byte,算上这之前的8byte就正好1325044byte了。

08H

4byte

WAVE,代表wav文件格式。

0CH

4byte

FMT ,波形格式标志

10H

4byte

00000010H,16PCM,我的理解是用16bit的数据表示一个量化结果。

14H

2byte

为1时表示线性PCM编码,大于1时表示有压缩的编码。这里是0001H。

16H

2byte

1为单声道,2为双声道,这里是0001H。

18H

4byte

采样频率,这里是00002B11H,也就是11025Hz。

1CH

4byte

Byte率=采样频率*音频通道数*每次采样得到的样本位数/8,00005622H,也就是22050Byte/s=11025*1*16/2。

20H

2byte

块对齐=通道数*每次采样得到的样本位数/8,0002H,也就是2=1*16/8。

22H

2byte

样本数据位数,0010H即16,一个量化样本占2byte。

24H

4byte

data,一个标志而已。

28H

4byte

Wav文件实际音频数据所占的大小,这里是001437C8H即1325000,再加上2CH就正好是1325044,整个文件的大小。

2CH

不定

量化数据。

  注意属性中的比特率是176kbps,而1CH中为22050Byte/s,换算一下就会发现22050*8/1024并不等于176,而是等于172,这里我想可能是通信中的1K并不等于1024而是等于1000的原因(通信原理书中好像有),如果按22050*8/1000这样算,就正好等于176了。其实比特率也可以这样算,总字节除以时长得到每秒字节率,再乘以8除以1000就得到比特率了,即(1325000/60)*8/1000=176kbps。

  最后是量化数据的表示。

  看数据结尾的表示吧,我这音频最初那一段都是0,不好解释。

  Ultraedit中的表示:

  Matlab中的表示:

  上面的matlab是662500个数,正好也是11325000的一半。可以看出数据是有正有负的浮点数,为正负双向PCM量化编码,得到的十六进制位的最高位是一个符号位,为0表示正数,为1表示负数,正好表示-32768~32767。而且十六进制的数据正数要除以32767,负数要除以32768才能得到结果,如果是单向PCM就要除以65535了。

  比如最后一位十六进制为2710H,在Matlab中为0.3052,而2710H的十进制10000除以32767正好近似为0.3052。

  再比如matlab中662472这个数为-0.0206,考虑到44位的偏差,在ultraedit中为1437BAH位上的FD5DH,表示为十进制-675除以32768正好近似为-0.0206。

  当然,上面只是针对matlab和ultraedit中的数据进行具体的分析,真正编程处理时还是要根据情况有所不同的。量化位数的不同,32bit或是8bit处理又不同了。符号的表示也可能不同,原码补码反码等等的知识可能也要用到。

  有机会自己也会编程实践一下。

 注:相应代码请看这篇文章:http://www.cnblogs.com/tiandsp/archive/2012/10/18/2730022.html

posted @ 2012-10-17 21:52  Dsp Tian  阅读(43911)  评论(0编辑  收藏  举报