Archivos WAV

¿Qué es un archivo .WAV?

La extensión .wav generalmente indica un Waveform Audio File Format, que fue introducido por primera vez por Microsoft Corporation e IBM en 1991, para audio multimedia en el sistema Windows. En condiciones de uso normales, .wav contiene solo datos de audio en bruto sin comprimir, pero el mismo formato también puede contener descripciones de formato de onda registradas de formatos de datos como float, ADPCM, μ-law, A-law, MP3, GSM, así como muchos otros en sus campos fmt y data; por lo tanto, .wav puede referirse a una amplia variedad de grabaciones sin comprimir o comprimidas que usan el contenedor de formato .Wav

Hay un par de variantes diseñadas específicamente para fines particulares. Broadcast Wave Format, establecido por la European Broadcasting Union en 1997, usa un formato de archivo compatible con WAV y normalmente es indistinguible para el reproductor habitual de un archivo .wav común, pero incluye un fragmento bext y puede incluir un campo de metadatos iXML o aXML para información de origen, información de timecode, nivel de volumen y campo de historial de codec. RF64 es otra versión del formato de archivo de la European Broadcasting Union, que es una versión para "large file" para archivos de audio mayores que el tamaño máximo posible del límite clásico de 4GiB. Este formato comienza con el encabezado RF64 en lugar de RIFF, usa un fragmento adicional ds64, y los bytes #8 a #11 siguen teniendo el valor WAVE

Hay bastantes ocasiones en las que puedes encontrarte con el archivo Wav.

Cómo abrir un archivo .WAV

Detalles técnicos

El formato de archivo WAV es binario no basado en texto. Generalmente el formato incluye los siguientes elementos: La firma RIFF en el desplazamiento 0 en codificación ASCII; el tamaño del archivo en el desplazamiento 4 en representación de 32 bits little-endian; el tipo de formato WAVE en el desplazamiento 8; varios sub-chunks. El formato RF64 comienza con la firma ASCII "RF64" en el desplazamiento 0 manteniendo el tipo de formato WAVE en el desplazamiento 8.

Los datos de audio se incluyen en el chunk fmt. Contiene el identificador del formato WAVE, el número de canales, la frecuencia de muestreo, la tasa de bytes, el alineamiento de bloques y los bits por muestra para un archivo de audio PCM estándar. Sin embargo el uso del identificador de formato de audio WAVE_FORMAT_EXTENSIBLE permite agregar bits válidos por muestra,máscara de canales y un GUID de sub-tipo en el chunk fmt, para definir así configuraciones de audio de alta resolución y de varios canales.

Los marcos de muestra de audio se encuentran en el chunk data. Se utiliza el ordenamiento de bytes little-endian para el formato de audio PCM. Una excepción: para un formato de audio PCM de 8 bits estándar no se utiliza ningún signo. Otros identificadores de formato están relacionados con diferentes representaciones o compresiones de los datos de audio pero mantienen el mismo formato de chunk: identificador de chunk,tamaño del chunk y su contenido. El lector que no pueda reconocer un chunk en particular simplemente lo omitirá junto con su contenido.

Los metadatos suelen estar presentes en LIST/INFO, bext, cart, cue, smpl, inst, acid, iXML, aXML, MD5 y cualquier otro chunk excepto los estándar. El formato de onda de transmisión utiliza el mismo diseño RIFF y también algunos chunks de metadatos. Los WAVs RIFF estándar usan tamaños de chunk de 32 bits, por lo tanto su tamaño de archivo máximo teóricamente posible es de aproximadamente 4 GiB. RF64 utiliza marcadores en lugar de eso y agrega un chunk especial ds64 para archivos más grandes.

Los tamaños de archivos WAV suelen ser bastante grandes ya que no hay ninguna compresión en la parte de datos del archivo del formato de audio PCM. Ejemplos: un WAV estéreo de 16 bits a 44.1 kHz toma 10.1 MiB por minuto de grabación pero un WAV estéreo de 24 bits a 96 kHz toma aproximadamente 33 MiB por minuto de grabación. Los tipos MIME típicos son audio/wav, audio/wave, audio/x-wav, audio/vnd.wave; con audio/wav siendo el más popular ahora.

Cómo convertir archivos .WAV

Las siguientes instrucciones se aplican a WAV destinados al almacenamiento de archivo a largo plazo: codifícalos sin pérdida en FLAC para comprimirlos y usa la biblioteca de reproducción de código abierto; ffmpeg -i input.wav -codec:a flac output.flac.Copy De este modo, el archivo FLAC debería comprimir un WAV PCM en aproximadamente un 30 al 70%. FLAC es un formato, por lo tanto, a diferencia de un WAV, FLAC no tendrá bytes RIFF sin usar. Si tu objetivo es el uso web de tu contenido, email, Podcasting o cualquier aplicación que se ejecute en tu teléfono, entonces MP3, AAC u Opus son formatos más adecuados. Se ven así: ffmpeg -i input.wav -codec:a libmp3lame -b:a 192k output.mp3,Copy ffmpeg -i input.wav -codec:a aac -b:a 160k output.m4a,Copy ffmpeg -i input.wav -codec:a libopus -b:a 96k output.opus.Copy Esos archivos van a ser más pequeños que WAV, pero como las muestras de la forma de onda se cambian de forma permanente, es importante conservar el master.

Los archivos WAV también funcionarán bien para el intercambio de formatos sin compresión con Apple y flujos de trabajo antiguos. Para ellos necesitamos convertir nuestros WAV al formato AIFF: ffmpeg -i input.wav -codec:a pcm_s16be output.aiff.Copy FFmpeg también tiene capacidades de análisis de códecs, y puede cambiar la frecuencia de muestreo, los canales de tu audio y realizar todas las demás conversiones por lotes. Mejores opciones para eliminar el exceso y exportar tus clips de sonido son los programas llamados Audacity, Ocenaudio. El programa SoX maneja el cambio de frecuencia de muestreo, la alteración de la profundidad de bits, la normalización, varios tipos de manipulaciones de canales y la creación de pruebas de tono. Dither debe ir junto con la reducción de la profundidad de bits. Los buenos algoritmos de remuestreo deben ir con cualquier tipo de operación de cambio de frecuencia de muestreo.

Problemas comunes y soluciones

La reproducción silenciosa de audio por lo general no significa que un archivo wave esté de alguna manera corrupto. Si el reproductor multimedia se detiene y no hay señales de audio, esto significa que no pudo descomprimir los datos debido a un formato de audio no compatible, lo más comúnmente, GSM, ADPCM, DTS, AC-3, o incluso formato MP3-in-WAV. Estos problemas pueden solucionarse usando VLC media player y, en algunos casos, será útil emplear la utilidad de conversión de wav de FFmpeg a formatos PCM o FLAC en casos en los que los programas de destino solo acepten ese wave sin comprimir.

Los archivos truncados o corruptos normalmente mostrarían uno de los siguientes mensajes: 'invalid Riff Wave file', 'invalid header size', 'incorrect RIFF Wave header', etc. Para comprobar si el archivo está completo y no truncado, y si el tamaño del archivo coincide con el contenido, examina su estructura a partir de los primeros 12 bytes: debe haber números 52 49 46 46 para un encabezado válido y el valor '57 41 56 45' del octavo byte debe estar presente. Para comprobarlo, es fácil usar herramientas como ffprobe, MediaInfo o el editor hexadecimal, buscando discrepancias y valores de longitud incorrectos.

El formato WAV admite un máximo de 4 GiB por archivo; el formato clásico usa valores de 32 bits para la longitud del fragmento de audio. Si el audio supera estos límites, entonces puedes usar archivos wave rf64: la secuencia inicial sería 52 46 36 34, o dividir grabaciones grandes en varios archivos.

Una frecuencia de muestreo incorrecta o sonidos distorsionados pueden ser síntomas de parámetros erróneos en el encabezado: o bien la frecuencia de muestreo es incorrecta, o los bits por muestra son incorrectos (normalmente, puede ocurrir con archivos PCM sin procesar con extensión .wav). Usa un programa editor capaz de trabajar con los datos sin procesar (por ejemplo, Audacity).

El software de edición de audio a menudo elimina diversa información al guardar el archivo, como código de tiempo BWF, bext, ixml, cue, loop u otros bloques adicionales. Haz copias de seguridad y aplica BWF MetaEdit (así como las opciones de exportación de DAW) para conservar esos datos cuando sean importantes.

Los waves pueden asociarse fácilmente de forma incorrecta con una cierta aplicación y empezar a cargarse en reproductores de video, navegadores y todo tipo de medios. Corrige la asociación en las preferencias del sistema operativo.

Consideraciones de seguridad

Sin embargo, como el formato de archivo WAV se basa en RIFF y fue desarrollado por Microsoft e IBM, los archivos WAV no contienen un lenguaje de macros, ejecución automática ni contenido ejecutable incrustado. Existe una vulnerabilidad en el decodificador. Eso significa que puede producirse debido al analizador utilizado, que incluye reproductores multimedia, códecs, lectores de etiquetas, así como aplicaciones DAW como Audacity, REAPER y Adobe Audition. Se identificó que el contenido de un bloque de datos creado de forma maliciosa, un campo de longitud largo, etiquetas de bloque WAVE anómalas y metadatos aleatorizados eran una causa de bloqueos y fallos de seguridad de memoria en los analizadores. Los metadatos de los formatos WAV y BWF podrían contener información sobre la grabadora, su versión o modelo, el software de grabación y otros detalles sobre el proceso de grabación, así como sobre el usuario de la grabadora, la fecha y el lugar. Antes de publicar, comprueba o borra todos los metadatos de tu archivo WAV con la aplicación BWF MetaEdit o usando FFmpeg y cualquier cuadro de diálogo de exportación de una estación de trabajo de audio digital. Si recibes un archivo WAV adjunto desconocido como contenido de un correo electrónico, trátalo del mismo modo que los archivos multimedia: actualiza todas tus aplicaciones, analiza las descargas cuando sea práctico y verifica su tamaño de archivo, ya que un WAV enorme podría usar toda tu memoria.

Historia y versiones

El formato RIFF fue desarrollado por IBM y Microsoft como el concepto de formato de archivo de medios de audio basado en chunks, inspirado en las convenciones usadas por IFF de Electronic Arts. WAV se creó tan pronto como Microsoft comenzó a dar soporte a las capacidades multimedia de los sistemas operativos Windows a partir de 1991 y muy rápidamente se convirtió en un estándar de facto para el intercambio de archivos de sonido sin comprimir sin procesar. Los primeros formatos se centraban en audio PCM y luego se refinaron mediante el mecanismo de registro de etiquetas de formato WAV para códecs de audio comprimido orientados a telecomunicaciones, por ejemplo ADPCM, mu-law y A-law.

En 1997, la EBU publicó Tech 3285 sobre Broadcast Wave Format, haciendo así que WAV fuera adecuado para intercambiar sonido de calidad de emisión y contener metadatos apropiados de ese tipo. BWF se usó ampliamente en flujos de trabajo de radio, cine, televisión y archivo debido a la capacidad de contener la información del originador junto con la información de marca temporal basada en muestras. La EBU puso a disposición el formato de archivo RF64 como Tech 3306 en 2006 para superar las limitaciones de 4 GiB relacionadas con archivos de sonido multicanal y/o de varias horas.

El formato WAV se usa muy frecuentemente debido a su simplicidad, decodificación rápida y compatibilidad con varios sistemas como estaciones de trabajo de audio digital, samplers, editores de video, navegación web, etc.

Formatos relacionados

De todos los formatos de audio que emplean un formato de archivo sin comprimir, solo AIFF (.aiff,.aif) se acerca a la función que cumple WAV. Ambos cumplen el papel básico de un formato contenedor de audio, aunque AIFF es más común en flujos de trabajo antiguos de Mac y de audio profesional que en Windows. FLAC (.flac) sin duda sería el formato de archivo preferido, especialmente si vas a almacenar el audio para archivarlo. Esto se debe a que este formato garantiza fidelidad de las muestras, compresión, excelentes capacidades de metadatos, así como sumas de verificación de archivos. MP3 (.mp3) siempre generará archivos de menor tamaño en comparación con muchos otros formatos, es compatible con la reproducción en distintos tipos de reproductores de hardware, pero aun así es un formato con pérdida, lo que lo hace ideal para distribuir copias en lugar de archivos maestros que todavía se pueden editar después. AAC / M4A(.m4a) es con pérdida como .mp3 y tiene una excelente compatibilidad con cualquier tipo de software de Apple, pero puede producir pérdida generacional durante múltiples ciclos de codificación, edición y exportación.