AVI和WAV文件格式和实例分析

2024-04-17 17:32

本文主要是介绍AVI和WAV文件格式和实例分析,希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值,需要的开发者们随着小编来一起学习吧!

目录

一、AVI文件分析

二、WAV文件分析

1.WAV格式介绍

2.WAV文件构成

(1)各子块格式分析

(2)data子块数据分布

3.实例分析 


一、AVI文件分析

通过AVI文件分析器打开一个AVI文件,可看出音频和视频数据是交织放置的

其两个数据流如下:

// AVIMAINHEADER
public static readonly int AVIF_HASINDEX = 0x00000010;       //文件最后是否有索引
public static readonly int AVIF_MUSTUSEINDEX = 0x00000020;   //必须使用索引
public static readonly int AVIF_ISINTERLEAVED = 0x00000100;  //交错放置
public static readonly int AVIF_TRUSTCKTYPE = 0x00000800;    //使用CKtype查找帧
public static readonly int AVIF_WASCAPTUREFILE = 0x00010000; //捕获文件
public static readonly int AVIF_COPYRIGHTED = 0x00020000;    //受版权保护

二、WAV文件分析

1.WAV格式介绍

WAV为微软公司(Microsoft)开发的一种声音文件格式,它符合RIFF(Resource Interchange File Format)文件规范,用于保存Windows平台的音频信息资源,被Windows平台及其应用程序所广泛支持,该格式也支持MSADPCM,CCITT A LAW等多种压缩运算法,支持多种音频数字,取样频率和声道,标准格式化的WAV文件和CD格式一样,也是44.1K的取样频率,16位量化数字。

2.WAV文件构成

(1)各子块格式分析

WAV文件是属于RIFF结构形式的文件,这种结构是一种树状结构,其最基本的组成单元是chunk(块),而每一个chunk则由辨识码,数据大小,以及数据本身组成,其中辨识码就是RIFF四个字母的ASCII码,共占用4个字节,用十六进制表示就是52 49 46 46;辨识码之后的四个字节,表示除去文件辨识码和它自己之后剩余文件的大小,最后就是文件的数据。

而WAV格式的文件除了前面的文件头之后,还包含三个子块:

  • format子块主要用于描述该wav文件的信息,例如,采样率,数据量,编码格式,声道数等,其结构也如RIFF,最开始4个字节表示标识符“fmt”,接着四个字符表示该块大小,后面的18个字节则表示文件的信息,在format子块中WAVEFORMATEX占了18字节,而标准的WAV应该是16字节,只有一些软件生成的文件会在其后面增加两个字节的附加信息;
  • fact子块并不是必须的,在标准的WAV文件中没有该子块,只有一些软件转化而来的才会增加该子块,其主要存储关于该文件内容的重要信息;
  • data块则主要就是WAV文件真正能播放的声音数据部分。
子块内容字节数端序
文件头标识符(RIFF)4 Bytes大端
数据大小4 Bytes小端
格式辨识码(WAVE)4 Bytes大端
数据format子块“fmt”4 Bytes大端
Size(该区块数据长度)4 Bytes小端

AudioFormat(音频格式)

2 Bytes小端
NumChannels(声道数)2 Bytes小端
SampleRate(采样率)4 Bytes小端
ByteRate(每秒数据字节数)4 Bytes小端
BlockAlign(每个采样所需的字节数)2 Bytes小端
BitsPerSample(采样位数)2 Bytes小端
fact子块"fact"4 Byte大端
子块大小4 Byte小端
子块数据4 Byte小端
data子块“data”4 Byte大端
音频数据的长度4 Byte小端
音频数据4 Byte小端
  • 端序:小端:低位在前,高位在后;大端:高位在前,低位在后
  • ByteRate每秒数据字节数 = SampleRate * NumChannels * BitsPerSample / 8
  • BlockAlign每个采样所需的字节数 = NumChannels * BitsPerSample / 8
  • BitsPerSample每个采样存储的bit数,8:8bit,16:16bit,32:32bit
  • 音频数据的长度 = ByteRate * seconds

(2)data子块数据分布

  • 8bit单声道
采样1采样2
数据1数据2
  • 8bit双声道
采样1采样2
声道1数据1声道2数据1声道1数据2声道2数据2
  • 16bit单声道
采样1采样2
数据1低字节数据1高字节数据2低字节数据2高字节
  • 16bit双声道
采样1
声道1数据1低字节声道1数据1高字节声道2数据1低字节声道2数据1高字节
采样2
声道1数据2低字节声道1数据2高字节声道2数据2低字节声道2数据2高字节

3.实例分析 

  • 红色框1: 标识符RIFF(ASCII码)
  • 黄色框2:数据大小=876516字节
  • 绿色框3:文件类型WAVE(ASCII码)
  • 蓝色框4:fmt空
  • 紫色框5:fmt子块数据长度=16
  • 蓝色线1:音频格式PCM
  • 蓝色线2:声道数=2
  • 蓝色线3:采样率=48000Hz
  • 蓝色线4:每秒数据字节数=192000
  • 蓝色线5:每个采样所需的字节数=4
  • 蓝色线6:采样位数=16
  • 橘色框6:DATA(ASCII码)
  • 淡紫色框7:音频数据长度=876480
  • 数据部分

参考文献

avi 文件格式解析_lxmnet123的专栏-CSDN博客_avi格式解析

分析WAV音频文件 - 知乎 (zhihu.com)

WAV文件格式解析_刘东的博客-CSDN博客_wav格式

WAV文件格式详解_imxiangzi的专栏-CSDN博客_wav格式

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http://www.chinasem.cn/article/912428

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