wav 文件中的字节序

Question

我试图制作一个简单的 wav 作家。 我想这样做，以便我可以读取 wav 文件（使用预先存在的 wav 阅读器），重新采样音频数据，然后将重新采样的数据写入另一个 wav 文件。 输入文件可以是 16 bitsPerSample 或 32 bitsPerSample，我想用相同数量的 bitsPerSample 保存重新采样的音频。

作者正在工作，但有几件事我不明白与字节序有关，我希望有人能够帮助我？

我以前没有读写二进制文件的经验。 我首先在网上查找 wav 文件格式，并尝试按照正确的格式写入数据。 起初，写入不起作用，但后来我发现 wav 文件是小端的，它试图使我的文件编写器与此一致，从而引起了我的大部分问题。 我现在已经让 wav 编写器开始工作了（通过一个测试，我读入了一个 wav 文件并检查我可以编写未采样的音频并重现完全相同的文件）但是有几点我仍然不确定用字节顺序做，我希望有人可以帮助我？

假设相关变量已经设置在这里是我的 wav 编写器代码：

// Write RIFF header
out_stream.write(chunkID.c_str(),4);
out_stream.write((char*)&chunkSize,4);
out_stream.write(format.c_str());

// Write format chunk
out_stream.write(subchunk1ID.c_str(),4);
out_stream.write((char*)&subchunk1Size,4);
out_stream.write((char*)&audioFormat,2);
out_stream.write((char*)&numOfChannels,2);
out_stream.write((char*)&sampleRate,4);
out_stream.write((char*)&byteRate,4);
out_stream.write((char*)&blockAlign,2);
out_stream.write((char*)&bitsPerSample,2);

// Write data chunk
out_stream.write(subchunk2ID.c_str(),4);
out_stream.write((char*)&subchunk2Size,4);

// Variables for writing 16 bitsPerSample data
std::vector<short> soundDataShort;
soundDataShort.resize(numSamples);
char theSoundDataBytes [2];

// soundData samples are written as shorts if bitsPerSample=16 and floats if bitsPerSample=32
switch( bitsPerSample )
{ 
    case (16):
        // cast each of the soundData samples from floats to shorts
        // then save the samples in little-endian form (requires reversal of byte-order of the short variable)
        for (int sample=0; sample < numSamples; sample++)
    {
        soundDataShort[sample] = static_cast<short>(soundData[sample]);
            theSoundDataBytes[0] = (soundDataShort[sample]) & 0xFF;
            theSoundDataBytes[1] = (soundDataShort[sample] >> 8) & 0xFF;
            out_stream.write(theSoundDataBytes,2);          
    }   
    break;

    case (32):
        // save the soundData samples in binary form (does not require change to byte order for floats)
        out_stream.write((char*)&soundData[0],numSamples);
}

我的问题是：

1. 在 soundData 向量中，为什么短裤向量的字节序很重要，而浮点数向量不重要？ 在我的代码中，我颠倒了短裤的字节顺序，但没有颠倒浮点数。

2. 最初我试图在不颠倒字节顺序的情况下编写短裤。 当我编写文件时，它最终只有它应该大小的一半（即丢失了一半的音频数据，但那里的一半听起来是正确的），为什么会这样？

3. 我没有颠倒其他单个变量中短和长的字节顺序，这些变量基本上是构成 wav 文件的所有其他字段，例如 sampleRate、numOfChannels 等，但这似乎不会影响 wav 文件的播放。 这仅仅是因为媒体播放器不使用这些字段（因此我不能说我弄错了）还是因为这些变量的字节顺序无关紧要？

Answer 1

在 soundData 向量中，为什么短裤向量的字节序很重要，而浮点数向量不重要？ 在我的代码中，我颠倒了短裤的字节顺序，但没有颠倒浮点数。

实际上，如果您仔细查看您的代码，您会发现您根本没有反转短裤的字节序。 在 Intel CPU（或任何其他低端 CPU）上，您也不需要这样做。

最初我试图在不颠倒字节顺序的情况下编写短裤。 当我编写文件时，它最终只有它应该大小的一半（即丢失了一半的音频数据，但那里的一半听起来是正确的），为什么会这样？

我不知道没有看到代码，但我怀疑还有其他一些因素在起作用。

我没有颠倒其他单个变量中短和长的字节顺序，这些变量基本上是构成 wav 文件的所有其他字段，例如 sampleRate、numOfChannels 等，但这似乎不会影响 wav 文件的播放。 这仅仅是因为媒体播放器不使用这些字段（因此我不能说我弄错了）还是因为这些变量的字节顺序无关紧要？

这些字段实际上非常重要，也必须是小端的，但是，正如我们所见，您也不需要交换它们。