WAV

1. 개요

2. 상세

3. 호환성

4. 속성과 그 의미

• Sample: 소리 정보의 가장 작은 단위. 샘플 하나 하나는 단지 각 시점에서 소리의 크기를 나타낼 뿐이다. 음악을 듣는 것은 음원(=샘플을 모아놓은 자료)으로부터 소리를 복원하는 과정을 거쳐야 하고, 소리의 고주파음, 저주파음 같은 정보 또한 음원을 통해서만 알아낼 수 있다.
• Bits per sample: 양자화 정도. 샘플 하나마다 소리의 세기를 몇 비트로 저장했는지를 나타낸다. 값이 커질 수록 음량을 정확하게 저장할 수 있다. 가장 많이 쓰이는 값은 16bit로, 소리의 세기를 2^16 즉 65,536 단계로 나누어 저장했다는 뜻이다. 4bit / 8bit unsigned int / 16bit int / 24bit / 32bit float 등의 자료형이 쓰인다.
• Sampling frequency: 샘플링 주파수. 소리로부터 초당 샘플링한 횟수를 의미한다. 음원에서 가장 많이 쓰이는 값은 44.1 kHz로, 인간이 들을 수 있는 소리 정보를 매우 잘 커버하는 값이다. 48 kHz 또한 자주 쓰이는 값이고, 어떤 음원 파일들은 16 kHz / 192 kHz 등의 값을 가지고 있다. 아주 가끔 WAV 파일을 재생하는데 웬 이상한 노이즈가 잔뜩 끼어 나오는 경우가 있는데, 이는 십중팔구 프로그램이 해당 음원의 샘플링 주파수를 제대로 처리 못하는 경우이다.
• Channel: 몇 개의 스피커에 알맞은 음원인지를 나타낸다. 각 채널별로 샘플링된 데이터가 따로 저장되어 있다. 예를 들어, 2채널(Stereo) 음원을 재생하면 왼쪽과 오른쪽 스피커에 다른 값이 입력되는데, 1채널(Mono) 음원의 경우 왼쪽과 오른쪽 스피커로 완전히 같은 값이 입력된다.
• 비트레이트: 음원이 재생될 때 초당 읽어들이는 비트 수. Sampling frequency와 bits per sample, channel에 의해 결정되며, 값이 클수록 고품질 음원을 저장할 수 있다.
• 코덱: 음원 데이터가 저장되는 방식. WAV 파일은 PCM 코덱을 쓰는데, 이는 음원 데이터에 별도의 가공을 하지 않는다.

4.1. 용량 계산법

5. 파일 구조

5.1. RIFF 청크

#!syntax cpp
WaveFile {
  char8_t        identifier[4]; // "RIFF"
  uint32_t       length;
  char8_t        format_type[4]; // "WAVE"
  subchunks_info subchunks;
}

subchunks_info {
  fmt_chunk_info   fmt_chunk;
  fact_chunk_info  fact_chunk?;
  peak_chunk_info  peak_chunk?;
  data_chunk_info  data_chunk;
}

5.2. fmt 청크

#!syntax cpp
fmt_chunk_info {
  char8_t  identifier[4]; // "fmt "
  uint32_t length;
  uint16_t format_code;
  uint16_t channel_count;
  uint32_t sampling_rate;
  uint32_t data_rate;
  uint16_t block_length;
  uint16_t bits_per_sample;
}

5.3. fact 청크

#!syntax cpp
fact_chunk_info {
  char8_t  identifier[4]; // "fact"
  uint32_t length;
  uint32_t sample_count;
}

5.4. PEAK 청크

#!syntax cpp
ᅟpeak_chunk_info {
  char8_t   identifier[4]; // "PEAK"
  uint32_t  length;
  uint32_t  version;
  time32_t  timestamp;
  peak_info peak[channel_count];
}

peak_info {
  float32_t value;
  uint32_t  position;
}

5.5. data 청크

#!syntax cpp
data_chunk_info {
  char8_t  identifier[4]; // "data"
  uint32_t length;
  uint8_t  sound_data[];
}

6. 관련 문서

• *.wav 파일 열화 논란
• MP3
• FLAC
• ALAC

7. 외부 문서

• RIFF Waveform 파일 구조
• RIFF 컨테이너 구조
• PEAK 청크