音頻數(shù)據(jù)文件格式(PCM,WAV,MIDI)簡(jiǎn)記

1. PCM(Pulse Code Modulation)：脈沖編碼調(diào)制

   
   

   把聲源數(shù)據(jù)按一定的頻率進(jìn)行脈沖調(diào)制進(jìn)行存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)格式，簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)就是對(duì)模擬聲音信號(hào)的數(shù)字

   轉(zhuǎn)換。

   
   

   
   

   
   

2. WAV

   
   

   WAV是一種無(wú)損音頻數(shù)據(jù)格式。WAV符合RIFF規(guī)范。符合RIFF規(guī)范的文件可用于存儲(chǔ) 音頻視頻交錯(cuò)格

   式數(shù)據(jù)(.AVI) 、波形格式數(shù)據(jù)(.WAV) 、位圖格式數(shù)據(jù)(.RDI) 、MIDI格式數(shù)據(jù)(.RMI) 、調(diào)色板格

   式(.PAL) 、多媒體電影(.RMN) 、動(dòng)畫光標(biāo)(.ANI) 、其它RIFF文件，RIFF包含的數(shù)據(jù)文件格式有文

   件擴(kuò)展名來(lái)標(biāo)識(shí)。

   文件擴(kuò)展名.WAV用來(lái)存儲(chǔ)波形數(shù)據(jù)格式。WAV對(duì)于數(shù)據(jù)編碼沒有硬性規(guī)定，PCM是WAV多種編碼格式當(dāng)

   中的一種。

   
   

   采用數(shù)據(jù)可用 采樣頻率（WAV通常有22050HZ、44100HZ兩種）、采樣幅度 2個(gè)參數(shù)來(lái)表示。WAV文件

   除開40個(gè)字節(jié)的開頭，聲音數(shù)據(jù)部分記錄的就是采樣的幅度：?jiǎn)温暤赖那闆r下，如果是單字節(jié)8-Bit

   的采樣，就是把聲音采樣幅度分成2^8=256個(gè)等級(jí)，采樣數(shù)據(jù)記錄了當(dāng)前采樣幅度等級(jí)。雙字節(jié)

   16-Bit的采樣同理，只是幅度等級(jí)更豐富了(2^16=64K個(gè)等級(jí))。雙聲道的情況道理一樣，只不過(guò)每

   個(gè)聲道都有一份數(shù)據(jù)，所以數(shù)據(jù)加倍。

   
   

   上面是對(duì)WAV格式技術(shù)上的描述。而通常我們采用 （采樣頻率 + 聲道數(shù)） 或 傳輸速率 來(lái)描述。

   如：

   44100HZ 16bit stereo : 每秒鐘有 44100 次采樣, 采樣數(shù)據(jù)用 16 位(2字節(jié))記錄, 雙聲道(立體

                          聲)。
   

   22050HZ 8bit  mono : 每秒鐘有 22050 次采樣, 采樣數(shù)據(jù)用 8 位(1字節(jié))記錄, 單聲道。

   或

   44100 * 16 * 2 = 1411200 bits/s

   22050 * 8 * 1 = 176400 bits/s

   通過(guò)上面的計(jì)算公式知道了傳輸速率，如果還知道了WAV文件的數(shù)據(jù)的大小，可以通過(guò)下面的公式計(jì)

   算出播放的時(shí)長(zhǎng)：

   播放時(shí)長(zhǎng) = WAV數(shù)據(jù)大小 / 傳輸速率

   
   

3. MIDI(Musical Instrument Digital Interface)

   
   

   首先要明確的是，MIDI存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)和前面兩種格式均不同，MIDI文件存儲(chǔ)的是如何演奏的一系列指

   令。而真正的音頻數(shù)據(jù)則來(lái)源一些預(yù)定義的樂(lè)器數(shù)據(jù)，如鋼琴，貝斯等，每種樂(lè)器的不同音色都有

   對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)，這些就是平常所說(shuō)的MIDI音色庫(kù)。MIDI的通過(guò)一系列預(yù)定義的消息指令告訴系統(tǒng)怎樣

   演奏，這些預(yù)定義的指令指定了使用的樂(lè)器，節(jié)拍，音調(diào)等。

   
   

   MIDI的存儲(chǔ)格式除了以字串MThd標(biāo)記的一個(gè)頭部外，還有一個(gè)或多個(gè)以字串MTrk標(biāo)記的音軌數(shù)據(jù)塊。

   
   

   
   

4. 更多細(xì)節(jié)以及參考資料

   http://www.jianshu.com/p/1d1f893e53e9
   

   http://blog.sina.com.cn/s/blog_622bd1660101aggj.html

   http://dev.gameres.com/Program/Listen/MidiFormat.htm

   http://wenku.baidu.com/link?url=rij6cVodqiPey0kz96y0p2r42TqoDixsjXdfRwVGoALHBkZtGWrVKJvP38_hEaoypfqwH1OcCwCipT3XpvTu4Azfua9nwBMkBvqzhQtdqVu