Microsoft MVP성태의 닷넷 이야기
닷넷: 2238. C# - WAV 기본 파일 포맷 [링크 복사], [링크+제목 복사],
조회: 10888
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
 




... 76  77  78  79  80  81  [82]  83  84  85  86  87  88  89  90  ...
NoWriterDateCnt.TitleFile(s)
11920정성태5/28/201916673.NET Framework: 839. C# - PLplot 색상 제어
11919정성태5/27/201921945Math: 54. C# - 최소 자승법의 1차 함수에 대한 매개변수를 단순 for 문으로 구하는 방법 [1]파일 다운로드1
11918정성태5/25/201921904Math: 53. C# - 행렬식을 이용한 최소 자승법(LSM: Least Square Method)파일 다운로드1
11917정성태5/24/201923357Math: 52. MathNet을 이용한 간단한 통계 정보 처리 - 분산/표준편차파일 다운로드1
11916정성태5/24/201921295Math: 51. MathNET + OxyPlot을 이용한 간단한 통계 정보 처리 - Histogram파일 다운로드1
11915정성태5/24/201924791Linux: 11. 리눅스의 환경 변수 관련 함수 정리 - putenv, setenv, unsetenv
11914정성태5/24/201923593Linux: 10. 윈도우의 GetTickCount와 리눅스의 clock_gettime파일 다운로드1
11913정성태5/23/201919455.NET Framework: 838. C# - 숫자형 타입의 bit(2진) 문자열, 16진수 문자열 구하는 방법파일 다운로드1
11912정성태5/23/201919982VS.NET IDE: 137. Visual Studio 2019 버전 16.1부터 리눅스 C/C++ 프로젝트에 추가된 WSL 지원
11911정성태5/23/201919150VS.NET IDE: 136. Visual Studio 2019 - 리눅스 C/C++ 프로젝트에 인텔리센스가 동작하지 않는 경우
11910정성태5/23/201927928Math: 50. C# - MathNet.Numerics의 Matrix(행렬) 연산 [1]파일 다운로드1
11909정성태5/22/201922727.NET Framework: 837. C# - PLplot 사용 예제 [1]파일 다운로드1
11908정성태5/22/201921534.NET Framework: 836. C# - Python range 함수 구현파일 다운로드1
11907정성태5/22/201918019오류 유형: 541. msbuild - MSB4024 The imported project file "...targets" could not be loaded
11906정성태5/21/201918423.NET Framework: 835. .NET Core/C# - 리눅스 syslog에 로그 남기는 방법
11905정성태5/21/201918711.NET Framework: 834. C# - 폴더 경로 문자열에서 "..", "." 표기를 고려한 최종 문자열을 얻는 방법 - 두 번째 이야기
11904정성태5/21/201927602.NET Framework: 833. C# - Open Hardware Monitor를 이용한 CPU 온도 정보 [1]파일 다운로드1
11903정성태5/21/201921330오류 유형: 540. .NET Core - System.PlatformNotSupportedException: The named version of this synchronization primitive is not supported on this platform.
11902정성태5/21/201918890오류 유형: 539. mstest 실행 시 "The directory name is invalid." 오류 발생
11901정성태5/21/201921316오류 유형: 538. msbuild 오류 - Could not find a part of the path '%LOCALAPPDATA%\Temp\2\.NETFramework,Version=v4.0.AssemblyAttributes.cs'
11900정성태5/18/201920179오류 유형: 537. "sfc /scannow" 실행 중 시스템이 부팅되는 현상
11899정성태5/17/201920957Linux: 9. Linux에서 윈도우의 OutputDebugString 대신 사용할 수 있는 syslog [1]
11898정성태5/16/201922589VC++: 130. C++ string의 c_str과 data 함수의 차이점 [3]
11897정성태5/16/201929166오류 유형: 536. Visual Studio - "Developer Pack"을 설치했는데도 "대상 프레임워크" 목록에 나오지 않는 경우 [2]
11896정성태5/15/201925000개발 환경 구성: 440. C#, C++ - double의 Infinity, NaN 표현 방식파일 다운로드1
11895정성태5/12/201922534.NET Framework: 832. ML.NET Model Builder - 회귀(Regression), 다중 분류(Multi-class classification) 예제파일 다운로드1
... 76  77  78  79  80  81  [82]  83  84  85  86  87  88  89  90  ...