เสียง WAV (.wav)

Microsoft มาตรฐาน

WAV เป็นรูปแบบที่ใช้กันแพร่หลายสำหรับเสียง PCM ที่ไม่บีบอัด

แปลง WAV เป็น MP3

ตัวแปลงจาก WAV เป็น MP3 ฟรีในเบราว์เซอร์ แปลงไฟล์ได้ทันทีบนอุปกรณ์ของคุณ

ตรวจสอบไฟล์และข้อมูลเมตา

ระบบปฏิบัติการและเครื่องมือวิเคราะห์ไฟล์จะระบุไฟล์ WAV โดยการตรวจสอบลำดับไบต์ไบนารีส่วนต้น:

เลือกหรือวางไฟล์ที่นี่

เป็นส่วนตัว - ไฟล์จะไม่ออกจากอุปกรณ์ของคุณ

หรือวาง Ctrl+V
รับประกันความเป็นส่วนตัวโดยไม่มีการส่งข้อมูลผ่านเครือข่าย: อัปโหลด 0 ไบต์ไปยังเซิร์ฟเวอร์ภายนอก การประมวลผลทั้งหมดเกิดขึ้นภายในแซนด์บ็อกซ์ของเบราว์เซอร์ของคุณ

ลายเซ็นส่วนหัวระดับไบต์

ระบบปฏิบัติการและเครื่องมือวิเคราะห์ไฟล์จะระบุไฟล์ WAV โดยการตรวจสอบลำดับไบต์ไบนารีส่วนต้น:

ลายเซ็น HEX (OFFSET 0):

52 49 46 46 ?? ?? ?? ?? 57 41 56 45

การแสดงผลรูปแบบ ASCII: RIFF????WAVE

มาตรฐาน: Microsoft & IBM Resource Interchange File Format (RIFF)

ข้อมูลจำเพาะทางเทคนิค

สถาปัตยกรรมคอนเทนเนอร์คอนเทนเนอร์ชังก์ Resource Interchange File Format (RIFF)
การบีบอัดการมอดูเลตรหัสพัลส์เชิงเส้น (LPCM) แบบไม่บีบอัด; รองรับ ADPCM หรือ IEEE Float
การจัดลำดับไบต์ลำดับไบต์ Little-Endian (ตามลำดับของ Intel x86)
พื้นที่สีไม่เกี่ยวข้อง (เสียง PCM แบบไม่บีบอัด)
ช่องสัญญาณและโครงสร้างโมโน สเตอริโอ และเสียงหลายช่องสัญญาณได้สูงสุด 64 ช่องแยกกัน
ขนาดสูงสุดอัตราสุ่มสูงสุด 384 kHz ที่ความละเอียดเลขทศนิยมลอยตัว 16, 24, 32 หรือ 64 บิต
ความโปร่งใสรักษาความเที่ยงตรงของเสียงมาสเตอร์สตูดิโอแบบไม่บีบอัดตรงทุกบิต 100%
การสตรีมและแบบโปรเกรสซีฟออฟเซ็ตชังก์ข้อมูลขึ้นอยู่กับส่วนหัว; WAV มาตรฐานต้องทราบความยาวล่วงหน้า

ตารางเปรียบเทียบทางเทคนิค: WAV กับคู่แข่ง

คุณลักษณะทางเทคนิคWAV (ปัจจุบัน)FLACAIFFMP3
ลำดับไบต์Little-Endian (ลำดับไบต์ของ Intel)บิตสตรีมโดยตรงBig-Endian (ลำดับไบต์ของ Motorola)การจัดเฟรมบิตสตรีม
โหมดการบีบอัดไม่บีบอัด (ข้อมูลครบถ้วน 100%)บีบอัดแบบไม่สูญเสียข้อมูล ขนาดไฟล์แตกต่างกันไปไม่บีบอัด (ข้อมูลครบถ้วน 100%)บีบอัดแบบสูญเสียข้อมูล (~10% ของขนาด)
ขนาดไฟล์สูงสุด4 GB (ขีดจำกัด RIFF 32-bit โดย RF64 แก้ปัญหานี้)แทบไม่จำกัดขีดจำกัด 4 GBแทบไม่จำกัด
ภาระ CPU จากการคลายการบีบอัดศูนย์ (การแมปบัฟเฟอร์หน่วยความจำโดยตรง)ต่ำมากศูนย์ (การแมปบัฟเฟอร์หน่วยความจำโดยตรง)ต่ำ

รูปแบบความเสียหายทั่วไปและคู่มือการกู้คืน Hex

เครื่องเล่นรายงาน 'Invalid chunk size' หรือเสียงเล่นแต่ตัดจบก่อนกำหนด

สาเหตุหลัก: ซอฟต์แวร์บันทึกเสียงขัดข้องก่อนที่จะเขียนส่วนหัวความยาวไบต์ของ 'RIFF' และ 'data' ตัวสุดท้าย

การกู้คืน: เปิดในโปรแกรมแก้ไขฐานสิบหก (hex editor) แล้วเขียนขนาดไฟล์รวมลบด้วย 8 ไปที่ออฟเซต 4 หรือซ่อมแซมผ่าน 'ffmpeg -i broken.wav -c copy fixed.wav'

การวิเคราะห์ความปลอดภัยและเวกเตอร์การโจมตีตัวแยกวิเคราะห์

ไฟล์ WAV ใช้ส่วนหัวของชังก์ซ้อนกันพร้อมค่าความยาว 32 บิต ขนาดชังก์ที่ประกาศไม่ตรงกับความยาวไฟล์จริงอาจทำให้เกิดการอ่านบัฟเฟอร์เกินขอบเขต

เวกเตอร์การโจมตีที่ทราบ

  • จำนวนเต็มล้นขณะแยกวิเคราะห์ความยาวชังก์ 'fmt ' หรือ 'fact' ในไดรเวอร์เสียง
  • ฮีปล้นจากชังก์เมทาดาทา 'LIST' ที่เป็นอันตรายและมีสตริง ASCII ขนาดใหญ่เกินไป
  • การปฏิเสธการให้บริการจากชังก์ 'data' ขนาดศูนย์ไบต์ ซึ่งทำให้เกิดการอ้างอิงพอยน์เตอร์ค่าว่าง (null pointer dereference)

แนวทางปฏิบัติที่ดีที่สุดในการป้องกัน: ตรวจสอบอย่างเข้มงวดว่าออฟเซ็ตของชังก์ที่ระบุไว้ไม่เกินขอบเขตจริงของไฟล์

ประวัติความเป็นมาและเหตุการณ์สำคัญ

2000Broadcast Wave Format (BWF / EBU Tech 3285) กำหนดมาตรฐานเมทาดาทาสำหรับการออกอากาศและการฝังรหัสเวลา
1991Microsoft และ IBM แนะนำข้อกำหนด RIFF WAVE ร่วมกับ Windows 3.1
1989IBM และ Microsoft ร่วมกันพัฒนาสถาปัตยกรรมคอนเทนเนอร์มัลติมีเดียที่ใช้ร่วมกัน

ข้อได้เปรียบและจุดเด่นสำคัญ

  • ความแม่นยำทางคณิตศาสตร์แบบบิตต่อบิต 100% รักษาคลื่นเสียงมาสเตอร์ในสตูดิโอบันทึกเสียงได้อย่างแม่นยำ
  • ความเข้ากันได้ขึ้นอยู่กับเครื่องเล่นและอุปกรณ์
  • ไม่เพิ่มภาระ CPU ในการถอดรหัส จึงเล่นเสียงแบบเรียลไทม์และตัดต่อหลายแทร็กได้ทันที

ข้อจำกัดทางเทคนิคและข้อควรพิจารณา

  • พื้นที่จัดเก็บข้อมูลมหาศาล (ประมาณ 10 MB ต่อนาทีสำหรับเสียงคุณภาพระดับซีดี)
  • ขีดจำกัดขนาดไฟล์ RIFF 32-bit แบบคลาสสิกจำกัดไฟล์ต่อเนื่องไว้ที่ 4 GB อย่างเข้มงวด (ประมาณ 6.8 ชั่วโมงของเสียงซีดี)
  • ในอดีตขาดการแท็กเมทาดาทาที่เป็นมาตรฐานเมื่อเทียบกับ MP3 หรือ M4A

เกร็ดความรู้ทางเทคนิคที่น่าสนใจ

  • เสียงเริ่มต้นในตำนานของ Windows 95 ซึ่งประพันธ์โดย Brian Eno ถูกแจกจ่ายเป็นไฟล์ WAV สเตอริโอ 16-bit 22 kHz
  • การถ่ายทำภาพยนตร์และโทรทัศน์ระดับมืออาชีพจะบันทึกเสียงโดยใช้ Broadcast WAV (BWF) ซึ่งฝังรหัสเวลา SMPTE ไว้ในส่วน 'bext'
  • ส่วนหัว RIFF 4 ไบต์ย่อมาจาก 'Resource Interchange File Format'

คำถามทางเทคนิคที่พบบ่อย

ทำไมไฟล์ WAV ถึงมีขนาดใหญ่กว่า MP3 มาก?

WAV มักเก็บเสียง PCM ที่ไม่บีบอัด ส่วน MP3 ใช้การบีบอัดแบบสูญเสียข้อมูล โดยตัดข้อมูลเสียงบางส่วนเพื่อลดขนาดไฟล์ ระดับการลดขึ้นอยู่กับบิตเรต เนื้อหา และการตั้งค่า

จะเกิดอะไรขึ้นหากการบันทึก WAV มีขนาดเกิน 4 GB?

เนื่องจาก RIFF มาตรฐานใช้จำนวนเต็มไม่ติดเครื่องหมาย 32 บิตสำหรับขนาดชังก์ ไฟล์ WAV มาตรฐานจึงมีขนาดเกิน 4,294,967,295 ไบต์ไม่ได้ ชุดบันทึกเสียงระดับมืออาชีพใช้ RF64 (ITU-R BS.2088) เพื่อข้ามขีดจำกัด 4 GB นี้

WAV ให้เสียงที่ดีกว่า FLAC หรือไม่?

ไม่ เมื่อเล่น FLAC ไฟล์จะคลายการบีบอัดกลับมาเป็นสตรีมเสียง PCM แบบบิตต่อบิตที่ WAV จัดเก็บไว้พอดี ซึ่งหมายความว่าความเที่ยงตรงของเสียงอะคูสติกนั้นเหมือนกัน 100%

คู่การแปลงไฟล์ WAV ที่เกี่ยวข้อง

WAV เป็น MP3

การแปลงเสียง PCM WAV เป็น MP3 อาจลดขนาดไฟล์ได้มาก ระดับการลดและผลต่อเสียงที่ได้ยินขึ้นอยู่กับแหล่งเสียง บิตเรต และการตั้งค่าการเข้ารหัส

MP3 เป็น WAV

การแปลงไฟล์ MP3 เป็น WAV จะคลายข้อมูลเสียงที่ถูกบีบอัดให้เป็นข้อมูล linear PCM แบบไม่บีบอัด เพื่อใช้ในการตัดต่อระดับมืออาชีพและเล่นผ่านฮาร์ดแวร์

M4A เป็น WAV

ถอดรหัสเสียง M4A AAC ที่บีบอัดเป็นรูปแบบ WAV แบบ Linear PCM 16-bit 44.1kHz ที่ไม่บีบอัดและมีคุณภาพระดับสตูดิโอ

WAV เป็น FLAC

การแปลง WAV PCM แบบไม่บีบอัดเป็น FLAC Master ช่วยลดขนาดไฟล์เสียงของคุณลงครึ่งหนึ่งโดยไม่สูญเสียข้อมูลเสียงแม้แต่บิตเดียว

FLAC เป็น WAV

การแปลง FLAC Master เป็น WAV PCM จะคลายการบีบอัดเสียงให้เป็นข้อมูล pulse-code modulation ดิบ เพื่อให้ใช้งานร่วมกับฮาร์ดแวร์เสียงได้อย่างกว้างขวาง