Microsoft MVP성태의 닷넷 이야기
닷넷: 2238. C# - WAV 기본 파일 포맷 [링크 복사], [링크+제목 복사],
조회: 9932
글쓴 사람
정성태 (techsharer at outlook.com)
홈페이지
첨부 파일

(시리즈 글이 9개 있습니다.)
.NET Framework: 618. C# - NAudio를 이용한 MP3 파일 재생
; https://www.sysnet.pe.kr/2/0/11092

닷넷: 2236. C# - Audio 장치 열람 (Windows Multimedia, NAudio)
; https://www.sysnet.pe.kr/2/0/13594

닷넷: 2237. C# - Audio 장치 열기 (Windows Multimedia, NAudio)
; https://www.sysnet.pe.kr/2/0/13595

닷넷: 2238. C# - WAV 기본 파일 포맷
; https://www.sysnet.pe.kr/2/0/13596

닷넷: 2239. C# - WAV 파일의 PCM 데이터 생성 및 출력
; https://www.sysnet.pe.kr/2/0/13597

닷넷: 2240. C# - WAV 파일 포맷 + LIST 헤더
; https://www.sysnet.pe.kr/2/0/13598

닷넷: 2241. C# - WAV 파일의 PCM 사운드 재생(Windows Multimedia)
; https://www.sysnet.pe.kr/2/0/13599

닷넷: 2243. C# - PCM 사운드 재생(NAudio)
; https://www.sysnet.pe.kr/2/0/13601

닷넷: 2244. C# - PCM 오디오 데이터를 연속(Streaming) 재생 (Windows Multimedia)
; https://www.sysnet.pe.kr/2/0/13602




C# - WAV 기본 파일 포맷

wav 파일은 그 포맷이 무척 간단합니다. (사실, 간단하게 다룰 수 있는 경우가 대다수일 뿐입니다. ^^;)

What is a WAV file? 
; https://docs.fileformat.com/audio/wav/

4.웨이브 파일의 구조
; http://www.soen.kr/lecture/library/waveform/4.htm

위의 문서에 따라 WAVE 헤더 파일을 분석하는 코드를 대충 다음과 같이 작성할 수 있고,

using System.Runtime.InteropServices;
using System.Text;

namespace Wave;

public class WaveFile
{
    string _filePath = "";
    WaveHeader _header;
    public WaveHeader Header => _header;

    private WaveFile() { }

    public WaveFile(string path)
    {
        _filePath = path;
        _header = GetHeader();
    }

    public WaveHeader GetHeader()
    {
        byte[] buffer = new byte[Marshal.SizeOf<WaveHeader>()];
        using (FileStream fs = File.OpenRead(_filePath))
        {
            fs.Read(buffer);
        }

        return structFromBytes(buffer);
    }

    private WaveHeader structFromBytes(byte[] buffer)
    {
        GCHandle pData = GCHandle.Alloc(buffer, GCHandleType.Pinned);
        WaveHeader instance = Marshal.PtrToStructure<WaveHeader>(pData.AddrOfPinnedObject());
        pData.Free();

        return instance;
    }
}

[StructLayout(LayoutKind.Sequential, CharSet=CharSet.Ansi)]
public struct WaveHeader
{
    [MarshalAs(UnmanagedType.ByValTStr, SizeConst = 4)]
    public string ChunkId;

    public int FileSize; /* Size of the file - 8 bytes */

    [MarshalAs(UnmanagedType.ByValTStr, SizeConst = 4)]
    public string TypeHeader;

    [MarshalAs(UnmanagedType.ByValTStr, SizeConst = 4)]
    public string FormatMarker;

    public int SubChunkSize; /* 16, ChunkId부터 FormatMarker 필드까지의 크기 */

    public short AudioFormat; /* 1 is PCM */

    public short Channels;

    public int SampleRate;

    public int ByteRate; /* (Sample Rate * BitsPerSample * Channels) / 8 */

    public short BlockAlign; /* (BitsPerSample * Channels) / 8.1 - 8 bit mono2 - 8 bit stereo/16 bit mono4 - 16 bit stereo */

    public short BitsPerSample;

    [MarshalAs(UnmanagedType.ByValTStr, SizeConst = 4)]
    public string DataChunkHeader;

    public int DataSize; /* Size of the data section: SizeOf(wave_file) - Header(44) */
    
    public override string ToString()
    {
        return $"ChunkId: {ChunkId}, FileSize: {FileSize}, TypeHeader: {TypeHeader}, FormatMarker: {FormatMarker
            }, SubChunkSize: {SubChunkSize}, AudioFormat: {AudioFormat}, Channels: {Channels}, SampleRate: {SampleRate
            }, ByteRate: {ByteRate}, BlockAlign: {BlockAlign}, BitsPerSample: {BitsPerSample}, DataChunkHeader: {DataChunkHeader
            }, DataSize: {DataSize}";
    }
}

Windows가 기본 내장한 "C:\Windows\Media\Alarm01.wav" 파일에 대해 읽어서 출력해 보면,

using Wave;

namespace ConsoleApp1;

internal class Program
{
    static void Main(string[] args)
    {
        string waveFilePath = @"C:\Windows\Media\Alarm01.wav";
        WaveFile wf = new WaveFile(waveFilePath);

        Console.WriteLine(wf.Header);
    }
}

/* 출력 결과:
ChunkId: RIFF, FileSize: 491508, TypeHeader: WAVE, FormatMarker: fmt , SubChunkSize: 16, AudioFormat: 1, Channels: 2, SampleRate: 22050, ByteRate: 88200, BlockAlign: 4, BitsPerSample: 16, DataChunkHeader: data, DataSize: 491472
*/


값이 잘 나오는 것을 확인할 수 있습니다.




헤더를 분석했으니, 이제 반대로 해당 정보만 있으면 Wave 파일을 재구성하는 코드를 작성하는 것도 가능합니다.

public class WaveFile
{
    // ...[생략]...

    internal static void Create(string filePath, int sampleRate, short bitsPerSample, short channels, byte[] data)
    {
        int headerSize = Marshal.SizeOf<WaveHeader>();

        using (FileStream fs = File.Create(filePath))
        using (BinaryWriter bw = new BinaryWriter(fs, Encoding.ASCII))
        {
            bw.Write(Encoding.ASCII.GetBytes("RIFF"), 0, 4);
            bw.Write(headerSize + data.Length - 8);
            bw.Write(Encoding.ASCII.GetBytes("WAVE"), 0, 4);
            bw.Write(Encoding.ASCII.GetBytes("fmt "), 0, 4);
            bw.Write(16);
            bw.Write((short)1); // 1 is PCM
            bw.Write(channels);
            bw.Write(sampleRate);
            bw.Write((sampleRate * bitsPerSample * channels) / 8); // ByteRate
            bw.Write((short)((bitsPerSample * channels) / 8)); // BlockAlign
            
            bw.Write(bitsPerSample);
            bw.Write(Encoding.ASCII.GetBytes("data"), 0, 4);
            bw.Write(data.Length);

            fs.Write(data);
        }
    }
}

(첨부 파일은 위의 예제 코드를 포함합니다.)

^^ 다음 편에서는, 위의 헤더를 쓰는 코드로 PCM 데이터까지 기록함으로써 wav 파일을 실제로 만들어 보겠습니다.




[이 글에 대해서 여러분들과 의견을 공유하고 싶습니다. 틀리거나 미흡한 부분 또는 의문 사항이 있으시면 언제든 댓글 남겨주십시오.]







[최초 등록일: ]
[최종 수정일: 4/15/2024]

Creative Commons License
이 저작물은 크리에이티브 커먼즈 코리아 저작자표시-비영리-변경금지 2.0 대한민국 라이센스에 따라 이용하실 수 있습니다.
by SeongTae Jeong, mailto:techsharer at outlook.com

비밀번호

댓글 작성자
 




... 121  [122]  123  124  125  126  127  128  129  130  131  132  133  134  135  ...
NoWriterDateCnt.TitleFile(s)
10873정성태11/25/201525492.NET Framework: 540. C# - 부동 소수 계산 왜 이렇게 나오죠? (2) [3]파일 다운로드1
10872정성태11/24/201532482.NET Framework: 539. C# - 부동 소수 계산 왜 이렇게 나오죠? (1) [1]
10871정성태11/23/201528096오류 유형: 313. SignTool Error: No certificates were found that met all the given criteria.
10870정성태11/23/201528960오류 유형: 312. 윈도우 10 TH2 (버전 1511) 업데이트가 안되는 경우 [1]
10869정성태11/23/201524743오류 유형: 311. certutil 실행 오류 - 0x80070057 [1]
10868정성태11/20/201524619제니퍼 .NET: 25. 제니퍼 닷넷 적용 사례 (5) - RestSharp 라이브러리의 CPU High 현상파일 다운로드1
10867정성태10/18/201527168.NET Framework: 538. Thread.Abort로 인해 프로세스가 종료되는 현상
10866정성태10/14/201523376.NET Framework: 537. C# - Reflection의 박싱 없이 값 형식을 다루는 방법파일 다운로드1
10865정성태10/13/201523147.NET Framework: 536. Thread.Abort의 스레드 종료 지연파일 다운로드1
10864정성태10/12/201521351.NET Framework: 535. aspnet.config 파일의 설정을 읽는 방법
10863정성태10/9/201526163.NET Framework: 534. ASP.NET 응용 프로그램이 예외로 프로세스가 종료된다면?
10862정성태10/9/201524508오류 유형: 310. 비주얼 스튜디오 - Unspecified error (Exception from HRESULT: 0x80004005 (E_FAIL))
10861정성태10/9/201529169기타: 54. 도서: 시작하세요! C# 6.0 프로그래밍: 기본 문법부터 실전 예제까지 (2)
10860정성태10/5/201526614개발 환경 구성: 277. IIS AppPool의 시작/중단에 대한 이벤트 로그 확인 방법
10859정성태10/5/201527812.NET Framework: 533. C#에서 string 형식이 primitive일까요? [6]
10858정성태10/2/201524332VS.NET IDE: 105. Visual Studio의 단위 테스트 작성 시 Fakes를 이용한 메서드 재정의 방법 [1]파일 다운로드1
10857정성태10/1/201520345VS.NET IDE: 104. Visual C++ 프로젝트의 빌드 이벤트에서 환경 변수 사용하는 방법
10856정성태9/30/201531643.NET Framework: 532. WPF DataGrid의 데이터 바인딩 시 리플렉션의 부하는 어느 정도일까요?파일 다운로드1
10855정성태9/30/201521309.NET Framework: 531. C# - XSLT 내의 javascript에 전달한 XML 노드의 타입은?
10854정성태9/30/201521830오류 유형: 309. C# - 포인터를 쓰는 경우 VerificationException이 발생한다면?
10853정성태9/21/201519536오류 유형: 308. 공백 문자를 포함한 계정명의 권한으로 Visual Studio 확장을 설치할 때 오류 발생
10852정성태9/17/201524566VC++: 92. C++ 생성자를 DLL로부터 동적 로드해 객체를 생성한다면? [2]파일 다운로드1
10851정성태9/15/201524299.NET Framework: 530. C# - 중위식을 후위식으로 변환하는 예제파일 다운로드1
10850정성태9/14/201522959.NET Framework: 529. C# - volatile 키워드로 인한 차이점을 발생시키는 예제 [1]파일 다운로드1
10849정성태9/14/201557092오류 유형: 307. CLR20r3 오류 해결을 위해 mscorlib.dll을 덮어쓸때 주의할 점 [12]
10848정성태9/8/201527469VS.NET IDE: 103. Visual Studio의 Ctrl + F5 실행 동작파일 다운로드1
... 121  [122]  123  124  125  126  127  128  129  130  131  132  133  134  135  ...