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.]