WAV 파일 형식

WAV 또는 WAVE 는 웨이브폼 오디오 포맷(Waveform Audio Format)의 줄임말이다.

Microsoft와 IBM 이 같이 개발한 오디오 파일 포맷 표준이다.

가공되지 않고 압축하지 않은 덩어리 데이터를 저장하기 위해 RIFF 방식으로 변화한 것으로 아미가에 쓰이는 IFFF와 애플에서 쓰이는 AIFF 포맷과 유사한 방식이다.

WAV는 기본적으로 비압축, 비가공으로 알고 있으나, WAV는 단순 컨테이너로 다양한 압축을 지원하기도 한다.

압축한 형태의 확장자(컨테이너)는 다양하므로 그 내용은 무시하고 비압축, 비가공 WAV만 보기로 한다.

 

WAV 파일은 일반적으로 아래와 같이 구성된다.

1. RIFF 설명 덩어리

2. fmt  덩어리

3. 데이터 덩어리

 

여기 잘 정리된 표가 있어서 공유 한다.

https://web.archive.org/web/20090827003349/http://ccrma.stanford.edu/courses/422/projects/WaveFormat/

여기서 우리가 주로 설정하게 되는것은 아래와 같다.

NumChannels : Mono, Stereo, 기타타입 등 트랙의 채널 개수, 보통 음악작업에서는 Mono, Stereo만 사용하게 되고 기타 채널들은 영화나 특수한 경우 사용하게 된다.

SampleRate : 44100, 48000, 96000 등 샘플링값(hz), 이론적으로는 높을 수록 음질이 원음과 같아져야 되지만 사람마다 호불호가 있다. 대부분 44100을 사용하고 요즘 장비들은 기본 설정이 48000인것들이 많고 96000으로 업샘플링 해서 사용하는 사람들도 좀 있는 듯 하다. 단위는 1초동안 나오는 소리를 몇조각으로 나눈다고 보면 될거 같다. 그러니 이론적으로 숫자가 커질 수록 손실이 적다고 할 수 있다.

BitsPerSample : 샘플당 비트, SampleRate로 잘개 쪼갠 값을 표현하는 디테일이라고 보면 된다. 값은 9, 16, 24, 32 bits 등으로 나눠진다. 이것 역시 이론상 숫자가 높아지면 원음에 가까워진다고 할 수 있다.

 

여기 또 잘 설명된 도식이 있어서 공유 한다.

 

위의 내용은 스테레오채널에 샘플레이트 22050hz, 샘플비트 16bits 인 WAV파일의 헤더부분의 HEX 코드다

 

뭐 구조가 우리에게 중요한건 아니니.

 

WAV는 첫번째 표준이 있고 그 뒤로 여러 회사, 조직 별로 덕지덕지 자기들의 표준을 만들어서 얹은 형태로 같은 .wav 확장자를 가졌지만 열지 못하거나 특정한 소프트웨어로만 열어볼 수 있는 파일 들이 있다.

추가 표준을 만든 이유는 WAV는 단순 소리 덩어리만 기록을 하지 아티스트정보, 트랙명, 앨범명, 곡길이 같은 데이터는 기입되어 있지 않고 4GB의 파일 사이즈의 한계가 있기 때문이다.

 

WAV의 다른 표준은 아래와 같다.

RF64 WAV : 4GB 사이즈의 한계를 극복하기 위해서 European Broadcasting Union 에서 제정한 표준
확장자는 .wav . bwf를 사용한다.
이 표준은 최대 18개의 채널사용가능하다. non-PCM 형태로 수록도 가능하지만 그 내용은 비압축 이야기만 하려니 생략.
64비트 PCM 오디오 데이터를 저장할 수 있다.
그동안 무분별하게 정리되지 않고 사용했던 CUE 정보가 추가적인 덩어리로 정의 되었다.

BWF : Broadcast Wave Formet의 약자로 이름대로 WAV파일의 표준을 확장하여 만든 영상에 특화시키기 위해 만든 파일 포멧이다. WAV 와 RF64의 중간 과도기적 존재로 보인다. 지금은 잘 안쓰고 RF64를 주로 사용 한다.

WAV도 압축이 가능하다. 압축 형식은 아래 몇가지가 있으며, 그 형식으로 다양한 옵션을 주어 사용하게 된다.

PCM (Pulse Code Modulation) : 위에서 설명한 게 PCM 방식이다. PCM은 WAV 파일의 가장 기본적인 형식. 이 형식은 비압축 형식으로, 원시 오디오 데이터를 샘플링하여 디지털 형식으로 표현한다. PCM은 다양한 비트 깊이 (8비트, 16비트, 24비트, 32비트 등)와 채널 구성 (단일 채널, 스테레오 등)을 지원한다.

IEEE Floating Point:  WAV 파일은 정수형 샘플링 외에도 부동 소수점 형식으로 오디오 데이터를 저장할 수 있다. IEEE Floating Point 형식은 부동 소수점 샘플링을 지원하는 WAV 파일 형식입니다. 이 형식은 오디오 데이터의 더 넓은 다이나믹 범위와 높은 정밀도를 제공한다.

A-Law 및 μ-Law : A-Law 및 μ-Law은 주로 음성 통신 시스템에서 사용되는 WAV 파일 형식이다. 이들 형식은 오디오 데이터를 압축하는 로그-대수 변환을 사용하여 동적 범위를 줄이고 압축률을 향상시킨다

ADPCM (Adaptive Differential Pulse Code Modulation) : ADPCM은 WAV 파일의 압축된 형식 중 하나다. 이 형식은 오디오 데이터를 압축하여 저장하면서도 손실을 최소화한다. ADPCM은 오디오 데이터의 압축률을 높이는 동시에 일정 수준의 품질을 유지할 수 있다 한다.

물론 좋은 음악 만드는게 최고지만 좋은 품질로 뽑을 수 있게 잡다한 이론을 알면 조금 더 좋을 수 있지 않을까 한다.