WAVE 音频 以及采样率

WAVE文件作为多媒体中使用的声波文件格式之一，它是以RIFF格式为标准的。RIFF是英文Resource Interchange File Format的缩写，每个WAVE文件的头四个字节便是“RIFF”。WAVE文件由文件头和数据体两大部分组成。其中文件头又分为RIFF／WAV文件 标识段和声音数据格式说明段两部分。WAVE文件各部分内容及格式见附表。
　　常见的声音文件主要有两种，分别对应于单声道（11.025KHz采样率、8Bit的采样值）和双声道（44.1KHz采样率、16Bit的采样 值）。采样率是指：声音信号在“模→数”转换过程中单位时间内采样的次数。采样值是指每一次采样周期内声音模拟信号的积分值。
　　对于单声道声音文件，采样数据为八位的短整数（short int 00H-FFH）；而对于双声道立体声声音文件，每次采样数据为一个16位的整数（int），高八位和低八位分别代表左右两个声道。
W　　AVE文件数据块包含以脉冲编码调制（PCM）格式表示的样本。WAVE文件是由样本组织而成的。在单声道WAVE文件中，声道0代表左声道，声道 1代表右声道。在多声道WAVE文件中，样本是交替出现的。
　　WAVE文件格式说明表　　
　　偏移地址     字节数    数据类型           内 容
　
　　文件头
　　00H                4            char             "RIFF"标志
　　04H                4          long int           文件长度
　　08H                4            char              "WAVE"标志
　　0CH               4            char              "fmt"标志
　　10H               4 　                            过渡字节（不定）
　　14H               2             int                格式类别（10H为PCM形式的声音数据)
　　16H               2             int                通道数，单声道为1，双声道为2
　　18H               2             int                采样率（每秒样本数），表示每个通道的播放速度，
　　1CH              4          long int           波形音频数据传送速率，其值为通道数×每秒数据位数×每   样本的数据位数／8。播放软件利用此值可以估计缓冲区的大小。
　　20H              2               int               数据块的调整数（按字节算的），其值为通道数×每样本的数据位值／8。播放软件需要一次处理多个该值大小的字节数据，以便将其值用于缓冲区的调整。
　　22H              2 　                            每样本的数据位数，表示每个声道中各个样本的数据位数。如果有多个声道，对每个声道而言，样本大小都一样。
　　24H              4           char              数据标记符＂data＂
　　28H              4         long int           语音数据的长度
　　PCM数据的存放方式：
　　样本1 样本2
　　8位单声道 0声道 0声道
　　8位立体声 0声道（左） 1声道（右） 0声道（左） 1声道（右）
　　16位单声道 0声道低字节 0声道高字节 0声道低字节 0声道高字节
　　16位立体声 0声道（左）低字节 0声道（左）高字节 1声道（右）低字节 1声道（右）高字节
　　WAVE文件的每个样本值包含在一个整数i中，i的长度为容纳指定样本长度所需的最小字节数。首先存储低有效字节，表示样本幅度的位放在i的高有效位 上，剩下的位置为0，这样8位和16位的PCM波形样本的数据格式如下所示。　
　　样本大小       数据格式                最大值      最小值
　　8位PCM          unsigned int           225          0
　　16位PCM        int                         32767     -32767


采样率（也称为采样速度或者采样频率）定义了每秒从连续信号中提取并组成离

散信号的采样个数，它用赫兹（Hz） 来表示。采样频率的倒数叫作采样周期或采

样时间，它是采样之间的时间间隔。注意不要将采样率与比特率（bit rate，亦

称“位速率”）相混淆。

采样频率只能用于周期性采样的采样器，对于非周期性采样的采样器没有规则限

制。


视频系统

在模拟视频中，采样率定义为帧频和场频，而不是概念上的像素时钟。图像采样

频率是传感器积分周期的循环速度。由于积分周期远远小于重复所需时间，采样

频率可能与采样时间的倒数不同。

    * 50 Hz - PAL 视频
    * 60 / 1.001 Hz - NTSC 视频

当模拟视频转换为数字视频的时候，出现另外一种不同的采样过程，这次是使用

像素频率。一些常见的像素采样率有：

    * 13.5 MHz - CCIR 601、D1 video

高频 luminance 成分的 混淆现象 作为 moiré pattern 出现。

音频

在数字音频领域，常用的采样率有：

    * 8,000 Hz - 电话所用采样率, 对于人的说话已经足够
    * 11,025 Hz
    * 22,050 Hz - 无线电广播所用采样率
    * 32,000 Hz - miniDV 数码视频 camcorder、DAT (LP mode)所用采样率
    * 44,100 Hz - 音频 CD, 也常用于 MPEG-1 音频（VCD, SVCD, MP3）所用采

样率
    * 47,250 Hz - Nippon Columbia (Denon)开发的世界上第一个商用 PCM 录

音机所用采样率
    * 48,000 Hz - miniDV、数字电视、DVD、DAT、电影和专业音频所用的数字

声音所用采样率
    * 50,000 Hz - 二十世纪七十年代后期出现的 3M 和 Soundstream 开发的第

一款商用数字录音机所用采样率
    * 50,400 Hz - 三菱 X-80 数字录音机所用所用采样率
    * 96,000 或者 192,000 Hz - DVD-Audio、一些 LPCM DVD 音轨、Blu-ray

Disc（蓝光盘）音轨、和 HD-DVD （高清晰度 DVD）音轨所用所用采样率
    * 2.8224 MHz - SACD、 索尼 和 飞利浦 联合开发的称为 Direct Stream

Digital 的 1 位 sigma-delta modulation 过程所用采样率。