[Linux] non-text file 및 wav 파일 다루기

Reading a non-text file

(various file formats : http://en.wikipedia.org/wiki/List_of_file_formats)

1. file type

• regular file (type 1)
  • 데이터를 포함하고 있는 파일
• text file
  • ASCII 코드나 유니코드(Unicode)로 인코딩된 문자(character)들을 포함하고 있는 파일
• non-text file (binary file)
  • non-characters를 포함
• directory file (type 2)
  • 그 directory의 각 파일에 대한 정보가 들어 있는 파일
• link file (type 7)
  • 다른 파일을 가르키는 파일
• device file (type 3, 4)
  • 키보드, 프린터, 마우스 등 다른 기기를 나타내는 파일
• socket file (type 5)
  • 네트워크 연결을 가르키는 파일

2. binary file

• binary file은 아래의 데이터를 포함한다.
  • 소리 (wav, mp3, ..)
  • 그림 (jpg, gif, ...)
  • 명령 (exe, elf, ...)
  • 압축된 데이터 (zip, gz, ...)
  • 기타 등등

3. little endian, big endian

• Multi-byte data는 little endian이나 big endian 방식으로 저장된다.
  • little endian: 높은 주소는 높은 바이트로, 낮은 주소는 낮은 바이트로 (high-high low-low)
  • big endian: 높은 주소는 낮은 바이트로, 낮은 주소는 높은 바이트로 (high-low low-high)

4. WAV file format

wav file은 sound data를 포함한다.

WAV File Specification

출처 : https://ccrma.stanford.edu/courses/422-winter-2014/projects/WaveFormat/

The canonical WAVE format starts with the RIFF header:
(RIFF file types: WAV, AVI, RMI, …)
    0         4   ChunkID          Contains the letters "RIFF" in ASCII form
                                   (0x52494646 big-endian form).
    4         4   ChunkSize        36 + SubChunk2Size, or more precisely:
                                   4 + (8 + SubChunk1Size) + (8 + SubChunk2Size)
                                   This is the size of the rest of the chunk
                                   following this number.  This is the size of the
                                   entire file in bytes minus 8 bytes for the
                                   two fields not included in this count:
                                   ChunkID and ChunkSize. Expressed in little-endian.
    8         4   Format           Contains the letters "WAVE"
                                   (0x57415645 big-endian form).

The "WAVE" format consists of two subchunks: "fmt " and "data":

    The "fmt " subchunk describes the sound data's format:
        12        4   Subchunk1ID      Contains the letters "fmt "
                                    (0x666d7420 big-endian form).
        16        4   Subchunk1Size    16 for PCM.  This is the size of the
                                    rest of the Subchunk which follows this number.
        20        2   AudioFormat      PCM = 1 (i.e. Linear quantization)
                                    Values other than 1 indicate some
                                    form of compression.
        22        2   NumChannels      Mono = 1, Stereo = 2, etc.
        24        4   SampleRate       8000, 22050, 44100, etc.
        28        4   ByteRate         == SampleRate * NumChannels * BitsPerSample/8
        32        2   BlockAlign       == NumChannels * BitsPerSample/8
                                    The number of bytes for one sample including
                                    all channels.
        34        2   BitsPerSample    8 bits = 8, 16 bits = 16, etc.

    The "data" subchunk contains the size of the data and the actual sound:
        36        4   Subchunk2ID      Contains the letters "data"
                                    (0x64617461 big-endian form).
        40        4   Subchunk2Size    == NumSamples * NumChannels * BitsPerSample/8
                                    This is the number of bytes in the data.
                                    You can also think of this as the size
                                    of the rest of the subchunk following this
                                    number.
        44        *   Data             The actual sound data.

5. Reading a non-text file

• 4, 2, 1바이트의 binary data를 읽으려면 각각 int, short, char 자료형을 사용한다.
• 텍스트 데이터에는 char array를 사용합니다.

실제 코드는 여기를 참조

char ChunkID[10];           // use char array for text data
int ChunkSize;              // use "int" for 4 byte data
char Format[10];
........
short AudioFormat;          // use "short" for 2 byte data
........

x=open("./f1.wav", ...........);
y=read(x, ChunkID, 4);      // read first 4 bytes into ChunkID[]
ChunkID[y]=0;               // to print as a string
y=read(x, &ChunkSize, 4);   // read next 4 bytes and store at address &ChunkSize
y=read(x, Format, 4);       // read "WAVE"
Format[y]=0;
.......
y=read(x, &AudioFormat, 2); // read next 2 bytes and store at address &AudioFormat
..........
printf("ChunkID:%s\n", ChunkID);
printf("ChunkSize:%d\n",ChunkSize);
printf("Format:%s\n",Format);
.......
printf("AudioFormat:%d\n", AudioFormat);
.......

6. Other file-related system functions

lseek, fopen, fprintf, ....

int y;
y=lseek(x, 30, SEEK_SET);  // move file pointer to 30. return 30
y=lseek(x, 30, SEEK_CUR);  // move file pointer to current file pointer+30=60.
                           // return 60
y=lseek(x, 0, SEEK_END);   // move file pointer to the end of file. return this
                           // file pointer

FILE *f2;
char buf[100];
..........
f2=fopen("./yy","w");       // open ./yy for writing
fprintf(f2,"%s",buf);       // write the string in buf into f2

 

추가적인 예제 및 실습 문제들을 확인하고 싶으시면 아래 링크를 클릭해주세요 :)

GitHub - oneonlee/Computer-Science: Introduction to Computer Science