WAV (Waveform Audio File Format)

RIFFチャンク (RIFF chunk)

RIFF (Resource Interchange File Format) チャンクは、データの種類を示します。

フィールド	バイト数	内容
ckID	4	チャンクID 'RIFF'
cksize	4	チャンクサイズ 4+n
WAVE ID	4	Wave ID 'WAVE'
WAVEチャンク	n	書式情報とサンプルデータ

fmtチャンク (fmt chunk)

fmtチャンクは、データの書式を示します。

フィールド	バイト数	内容
ckID	4	Chunk ID: "fmt "
cksize	4	Chunk size: 16, 18 or 40
wFormatTag	2	Format code
nChannels	2	Number of interleaved channels
nSamplesPerSec	4	Sampling rate (blocks per second)
nAvgBytesPerSec	4	Data rate
nBlockAlign	2	Data block size (bytes)
wBitsPerSample	2	Bits per sample
cbSize	2	Size of the extension (0 or 22)
wValidBitsPerSample	2	Number of valid bits
dwChannelMask	4	Speaker position mask
SubFormat	16	GUID, including the data format code

フォーマットコード (Format Code)

Format Code	PreProcessor Symbol	Data
0x0001	WAVE_FORMAT_PCM	PCM
0x0003	WAVE_FORMAT_IEEE_FLOAT	IEEE float
0x0006	WAVE_FORMAT_ALAW	8-bit ITU-T G.711 A-law A-law algorithm - Wikipedia
0x0007	WAVE_FORMAT_MULAW	8-bit ITU-T G.711 µ-law μ-law algorithm - Wikipedia
0xFFFE	WAVE_FORMAT_EXTENSIBLE	Determined by SubFormat

fmt Chunk - Wave File Specifications

拡張チャンク (extra chunk)

factチャンク (fact chunk)

factチャンクは、圧縮された、非PCM形式であることを示します。

フィールド	バイト数	内容
ckID	4	Chunk ID: "fact"
cksize	4	Chunk size: minimum 4
dwSampleLength	4	Number of samples (per channel)

dataチャンク (data chunk)

dataチャンクは、サンプルデータを示します。

フィールド	バイト数	内容
ckID	4	Chunk ID: "data"
cksize	4	Chunk size: n
sampled data	n	Samples
pad byte	0 or 1	Padding byte if n is odd

実例

矩形波 (4000Hz) は、次のような内容となります。

FF 00
FF 00

64.0 Kbps, 8 000 Hz, 8 bits, 1 channel, PCM (Little / Unsigned)

FF 7F 00 80
FF 7F 00 80

128 Kbps, 8 000 Hz, 16 bits, 1 channel, PCM (Little / Signed)

FF FF FF 7F 00 00 00 80
FF FF FF 7F 00 00 00 80

256 Kbps, 8 000 Hz, 32 bits, 1 channel, PCM (Little / Signed)

00 00 80 3F 00 00 80 BF
00 00 80 3F 00 00 80 BF

256 Kbps, 8 000 Hz, 32 bits, 1 channel, PCM (IEEE ) (Float)

INFOチャンク

アーティスト名などのメタ情報を示します。

実例

たとえばAudacityで「アーティスト名」を「AAA」とした場合は、'INFO'以降は次のようになります。

49 4E 46 4F 49 41 52 54 04 00 00 00 41 41 41 00
69 64 33 20 18 00 00 00 49 44 33 03 00 00 00 00
00 0E 54 50 45 31 00 00 00 04 00 00 00 41 41 41

データ	フィールド	説明	値
49 4E 46 4F	ckID	チャンクID	'INFO'
49 41 52 54	cksize	タグID	'IART' (Artist)
04 00 00 00		タグのバイト数	0x04
41 41 41 00		タグの内容	'AAA'
69 64 33 20		タグID？	'id3 '
18 00 00 00		タグのバイト数 (これ以降のすべて)	0x18 (24)
49 44 33		ファイル識別子	'ID3'
03 00		ID3タグのバージョン	ID3v2.3.0
00		ID3タグのフラグ
00 00 00 0E		ID3タグのバイト数	0x0E (14)
54 50 45 31		フレームID	'TPE1'
00 00 00 04		フレームのバイト数	0x04
00 00		フレームのフラグ
00		フレームのエンコーディング	ISO-8859-1
41 41 41		フレームの内容	'AAA'

この例ではメタ情報は2つの規格で記録されており、たとえばエクスプローラでは最初の'IART'の内容を参照しますが、他のツールでは'TPE1'を参照するものもあります。

参考

RIFF Info Tags - RIFF Tags

PCMデータ

PCMデータは、次のような形式となります。

区分	アドレス	バイト数	フィールド	説明	値
	0x00	4	ckID	チャンクID	'RIFF'
	0x04	4	cksize	次の項目以降のファイルサイズ
	0x08	4	WAVEID	Wave ID	'WAVE'
fmtチャンク	0x0C	4	ckID	チャンクID	'fmt '
	0x10	4	cksize	fmtチャンクのバイト数 (16、18または40)	16 (0x10) … 拡張なし 18 (0x12) … 拡張のサイズ (2バイト) のみがある 40 (0x28) … 拡張のサイズ (2バイト) とその内容 (22バイト) がある
	0x12	2	wFormatTag	フォーマットコード
	0x14	2	nChannels	チャンネル数
	0x18	4	nSamplesPerSec	サンプリングレート (1秒あたりのブロック数)
	0x1C	4	nAvgBytesPerSec	データ速度
	0x1E	2	nBlockAlign	ブロックサイズ [byte]
	0x20	2	wBitsPerSample	サンプルあたりのビット数
	0x22	2	cbSize	拡張のサイズ (0または22)	(fmtチャンクのバイト数が16ならば、この項目は存在しない) 0 (0x00) … 拡張なし 22 (0x16) … 拡張が22バイトある
	0x24	`cbSize`		拡張
dataチャンク	0x24+`cbSize`	4	ckID	チャンクID	'data'
	0x28+`cbSize`	4	cksize	波形データのバイト数
	0x2C+`cbSize`	`cksize`		波形データ

データは下位バイトから順に配置される、リトルエンディアン (little endian) です。

実例

たとえば次のような矩形波 (1000Hz、10msec) は、

square.wav

次のようなデータとなります。

52 49 46 46 74 00 00 00 57 41 56 45 66 6D 74 20
10 00 00 00 01 00 01 00 40 1F 00 00 40 1F 00 00
01 00 08 00 64 61 74 61 50 00 00 00 FF FF FF FF
00 00 00 00 FF FF FF FF 00 00 00 00 FF FF FF FF
00 00 00 00 FF FF FF FF 00 00 00 00 FF FF FF FF
00 00 00 00 FF FF FF FF 00 00 00 00 FF FF FF FF
00 00 00 00 FF FF FF FF 00 00 00 00 FF FF FF FF
00 00 00 00 FF FF FF FF 00 00 00 00

この意味は、下表の通りです。

データ	フィールド	説明	値
52 49 46 46	ckID	チャンクID	'RIFF'
74 00 00 00	cksize	ファイルサイズ	0x00000074 (116 byte)
57 41 56 45	WAVEID	Wave ID	'WAVE'
66 6D 74 20	ckID	チャンクID	'fmt '
10 00 00 00	cksize	fmtチャンクのバイト数	0x00000010 (16 byte)
01 00	wFormatTag	フォーマットID	0x01
01 00	nChannels	チャンネル数	0x01
40 1F 00 00	nSamplesPerSec	サンプリングレート	0x00001F40 (8000 Hz)
40 1F 00 00	nAvgBytesPerSec	データ速度	0x00001F40 (8000)
01 00	nBlockAlign	ブロックサイズ	0x01
08 00	wBitsPerSample	サンプルあたりのビット数	0x08 (8bit)
64 61 74 61	ckID	チャンクID	'data'
50 00 00 00	cksize	波形データのバイト数	0x00000050 (80 byte)

参考

複数の技術系サイトから、まとめて検索