【音频】wav文件如何解析编码格式（压缩格式）？

要确定一个WAV文件的编码格式，可以通过以下几种方法实现，包括使用操作系统自带工具、专业音频软件或编程解析文件头信息。以下是详细说明：

一、通过文件属性查看（Windows/macOS）

1. Windows系统

• 步骤：
  1. 右键点击WAV文件，选择 属性。
  2. 切换到 详细信息 选项卡，查找 音频格式 相关字段：
     • 编码格式：通常显示为 PCM（脉冲编码调制）或其他压缩格式（如 MS-ADPCM、IMA ADPCM）。
     • 采样率：如44100 Hz、48000 Hz。
     • 位深度：如16位、24位。
     • 声道数：单声道或立体声。
• 示例：
  
  若编码格式显示为“PCM”，则为未压缩的WAV格式；若为其他名称，则为压缩格式。

2. macOS系统

• 步骤：
  1. 选中WAV文件，按下 Cmd + I 打开 显示简介。
  2. 在 音频信息 部分查看 格式 和 编码格式：
     • 常见格式包括 IMA4（Apple的ADPCM压缩）、PCM 等。

二、使用专业音频软件（如Audacity、Adobe Audition）

1. Audacity（免费开源）

• 步骤：
  1. 用Audacity打开WAV文件。
  2. 点击顶部菜单 文件 → 属性，在弹出窗口中查看：
     • 格式类型：显示编码格式（如“Microsoft PCM”、“IMA ADPCM”）。
     • 声道数、采样率、位深度 等信息。
• 示例：
  

2. Adobe Audition

• 步骤：
  1. 导入WAV文件到项目中。
  2. 在 元数据 面板或 属性 窗口中查看编码信息。

三、编程解析WAV文件头（Python示例）

WAV文件遵循RIFF格式，前44字节为文件头，包含编码格式等信息。可以通过读取头文件中的 Format Tag 字段确定编码类型。

1. 关键字段说明（WAV头文件）

• 偏移量0x08-0x09：音频格式（Format Tag）。
  • 0x0001：PCM（未压缩）。
  • 0x0002：MS-ADPCM（微软自适应差分脉冲编码调制）。
  • 0x0011：IMA ADPCM（交互式多媒体协会标准）。
  • 0x0016：ALAW（μ-law压缩，常见于电话音频）。
  • 0x0017：ULAW（A-law压缩）。
• 偏移量0x10-0x11：声道数（1=单声道，2=立体声）。
• 偏移量0x12-0x15：采样率（如44100、48000）。

2. Python代码示例

import struct

def get_wav_encoding(wav_file):
    with open(wav_file, 'rb') as f:
        # 跳过RIFF头（前8字节）
        f.read(8)
        # 读取格式块标识符（"fmt "）
        fmt_chunk = f.read(4)
        if fmt_chunk != b'fmt ':
            raise ValueError("Not a valid WAV file")
        # 读取格式块长度（通常为16或40）
        fmt_len = struct.unpack('<I', f.read(4))[0]
        # 读取Format Tag（2字节）
        format_tag = struct.unpack('<H', f.read(2))[0]
        # 根据Format Tag判断编码格式
        encoding = {
            1: "PCM",
            2: "MS-ADPCM",
            0x11: "IMA ADPCM",
            0x16: "ALAW",
            0x17: "ULAW",
            # 可添加更多编码类型
        }.get(format_tag, f"未知编码（0x{format_tag:04X}）")
        return encoding

# 使用示例
wav_file = "test.wav"
encoding = get_wav_encoding(wav_file)
print(f"WAV文件编码格式：{encoding}")

四、常见WAV编码格式及特点

五、注意事项

1. 压缩与未压缩的区别：

   • 未压缩WAV（PCM）：音质无损，文件体积大（如1分钟44.1kHz立体声16位WAV约10MB）。
   • 压缩WAV：通过ADPCM等算法压缩，音质有损失，体积较小（如相同参数的MS-ADPCM文件约2.5MB）。

2. 误标问题：
   部分WAV文件可能存在元数据错误，建议以编程解析文件头为准。

3. 多声道WAV：
   若文件为5.1声道或更高，可能需要专业软件查看声道配置（如Audacity的“查看频谱”功能）。

通过以上方法，可快速准确地确定WAV文件的编码格式。若需进一步分析，可结合文件头解析和音频软件可视化功能综合判断。