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DawWriter: WAVのRIFF構造、PCM、Broadcast Wave、RF64、DAW用途を詳説
2026-10-08T21:37:02Z
<p>WAVのRIFF構造、PCM、Broadcast Wave、RF64、DAW用途を詳説</p>
<p><b>New page</b></p><div><languages /><br />
<br />
<translate><br />
'''WAV'''（Waveform Audio File Format、WAVE）は、MicrosoftとIBMに由来するRIFF系の音声ファイル形式である。ファイル拡張子は通常<code>.wav</code>である。<br />
<br />
WAVは[[<tvar name=1>Special:MyLanguage/PCM</tvar>|PCM]]音声を格納する用途で非常に広く使われるが、'''WAVそのものはPCM codecではなく、音声bitstreamとmetadata chunkを格納するwrapper/container形式'''である。<br />
<br />
Library of CongressもWAVEを「audio bitstreamと他のdata chunkを組み込めるwrapper file format」として整理し、LPCMを代表的encodingの一つとしている。<ref name="loc-wav">[https://www.loc.gov/preservation/digital/formats/fdd/fdd000001.shtml Library of Congress, ''WAVE Audio File Format'']</ref><br />
<br />
== RIFF ==<br />
WAVは[[<tvar name=2>Special:MyLanguage/RIFF</tvar>|RIFF]]（Resource Interchange File Format）を基礎とする。<br />
<br />
ファイルはchunk単位で構成され、先頭のRIFF headerによってWAVE形式であることを識別する。<br />
<br />
代表的には、<br />
<br />
* <code>RIFF</code><br />
* file size<br />
* <code>WAVE</code><br />
<br />
に続いて各種chunkが配置される。<br />
<br />
== fmt chunk ==<br />
<code>fmt </code> chunkには音声data formatに関する情報が入る。<br />
<br />
代表的な情報は、<br />
<br />
* format code<br />
* channel数<br />
* sample rate<br />
* byte rate<br />
* block alignment<br />
* bits per sample<br />
<br />
などである。<br />
<br />
PCM以外のencodingでは追加parameterを持つ場合がある。<br />
<br />
== data chunk ==<br />
<code>data</code> chunkには実際のaudio sample / encoded audio dataが格納される。<br />
<br />
LPCM WAVではPCM sample列がここに保存される。<br />
<br />
== PCM WAV ==<br />
DAWや録音で「WAV」と言う場合、多くはLPCMを格納したWAVを意味する。<br />
<br />
代表的な設定には、<br />
<br />
* 44.1 kHz / 16-bit<br />
* 48 kHz / 24-bit<br />
* 96 kHz / 24-bit<br />
* 32-bit float<br />
<br />
などがある。<br />
<br />
Library of CongressはWAVE with LPCMをWAVE formatの主要subtypeとして扱っている。<ref name="loc-wav-lpcm">[https://www.loc.gov/preservation/digital/formats/fdd/fdd000002.shtml Library of Congress, ''WAVE with LPCM Audio'']</ref><br />
<br />
== PCM以外のWAV ==<br />
WAV containerはLPCMだけに限定されない。<br />
<br />
歴史的にはADPCM、μ-law、A-law、MPEG系など様々なaudio format codeが利用されてきた。<br />
<br />
そのため拡張子<code>.wav</code>だけを見て、内部dataが必ず非圧縮PCMであると判断するのは正確ではない。<br />
<br />
== Integer PCM ==<br />
integer PCMではsample値を固定小数的な整数で表現する。<br />
<br />
16-bit、24-bit、32-bit integerなどが使われる。<br />
<br />
bit depthが増えると表現可能なquantization step数が増え、理論上のquantization noise floorを下げられる。<br />
<br />
== Floating-point WAV ==<br />
WAVはfloating-point PCMを格納する用途にも使われる。<br />
<br />
DAWでは32-bit float WAVがbounce、freeze、内部受け渡しなどで使用されることがある。<br />
<br />
floating-point formatは整数PCMと異なるheadroom特性を持ち、編集工程で0 dBFSを超える数値を保持できる処理系もある。<br />
<br />
== Endianness ==<br />
標準的なRIFF/WAVEのnumeric fieldやPCM sampleはlittle-endianを基本とする。<br />
<br />
この点は歴史的にbig-endian PCMが一般的だったAIFFとの代表的な違いの一つである。<br />
<br />
ただしsoftware API内部での表現とfile上のbyte orderは分けて考える。<br />
<br />
== WAVE_FORMAT_EXTENSIBLE ==<br />
channel layoutや高bit-depth PCM等をより明確に記述するため、WAVE_FORMAT_EXTENSIBLEが使用される。<br />
<br />
multichannel audioではspeaker mapping等の追加情報を持てる。<br />
<br />
== Broadcast Wave Format ==<br />
[[<tvar name=3>Special:MyLanguage/Broadcast Wave Format</tvar>|Broadcast Wave Format]]（BWF）はWAVEを基礎とし、放送・制作・archive向けmetadataを追加した形式である。<br />
<br />
EBU BWFでは<code>bext</code>（Broadcast Audio Extension）chunkが重要で、description、originator、timestamp等の運用情報を保持できる。<br />
<br />
Library of CongressはBWFをMicrosoft WAVEを基礎にbext chunkを追加したbroadcast exchange formatとして説明している。<ref name="loc-bwf">[https://www.loc.gov/preservation/digital/formats/fdd/fdd000356.shtml Library of Congress, ''Broadcast WAVE Audio File Format'']</ref><br />
<br />
== RF64 ==<br />
RIFF/WAVの従来size fieldには32-bit制約があり、大容量fileでは問題になる。<br />
<br />
[[<tvar name=4>Special:MyLanguage/RF64</tvar>|RF64]]は64-bit size情報を扱えるようWAVE系構造を拡張した形式で、長時間・多channel recording等に利用される。<br />
<br />
BWF関連仕様でもRF64/MBWFによって4 GB超のfileを扱う仕組みが定義される。<ref name="loc-rf64">[https://www.loc.gov/preservation/digital/formats/fdd/fdd000356.shtml Library of Congress, ''Broadcast WAVE Audio File Format'']</ref><br />
<br />
== Metadata ==<br />
WAVでは用途に応じて様々なchunkを追加できる。<br />
<br />
代表例には、<br />
<br />
* LIST/INFO<br />
* bext<br />
* cue<br />
* smpl<br />
* iXML<br />
* axml<br />
<br />
などがある。<br />
<br />
DAW、sampler、broadcast systemでは独自または標準化されたmetadata chunkを利用する。<br />
<br />
== DAWでの利用 ==<br />
WAVはDAWで最も一般的なworking audio file formatの一つである。<br />
<br />
主な用途は、<br />
<br />
* recording<br />
* import/export<br />
* stem<br />
* sample<br />
* mixdown<br />
* mastering delivery<br />
* video post-production<br />
* archive<br />
<br />
など。<br />
<br />
PCM WAVはdecode負荷が小さく、software compatibilityも高いため、制作途中の中間形式として扱いやすい。<br />
<br />
== WAVとAIFF ==<br />
[[<tvar name=5>Special:MyLanguage/AIFF</tvar>|AIFF]]もPCM音声を格納する代表的file formatである。<br />
<br />
現代のDAWでは両者とも広く扱える。<br />
<br />
歴史的にはWAVがWindows/PC系、AIFFがMacintosh系で強く使われたが、現在はplatformをまたいで利用できる。<br />
<br />
== WAVとFLAC ==<br />
[[<tvar name=6>Special:MyLanguage/FLAC</tvar>|FLAC]]は可逆圧縮を行うため、同じPCM内容ならWAVより小さくなることが多い。<br />
<br />
正しくlossless変換した場合、FLACをWAVへdecodeしたPCMは元データと一致する。<br />
<br />
制作時のrandom accessやcompatibilityではWAV、保存容量ではFLACが有利な場合がある。<br />
<br />
== 関連項目 ==<br />
* [[<tvar name=7>Special:MyLanguage/音声ファイル</tvar>|音声ファイル]]<br />
* [[<tvar name=8>Special:MyLanguage/非圧縮音声ファイル</tvar>|非圧縮音声ファイル]]<br />
* [[<tvar name=9>Special:MyLanguage/PCM</tvar>|PCM]]<br />
* [[<tvar name=10>Special:MyLanguage/RIFF</tvar>|RIFF]]<br />
* [[<tvar name=11>Special:MyLanguage/AIFF</tvar>|AIFF]]<br />
* [[<tvar name=12>Special:MyLanguage/FLAC</tvar>|FLAC]]<br />
* [[<tvar name=13>Special:MyLanguage/Broadcast Wave Format</tvar>|Broadcast Wave Format]]<br />
* [[<tvar name=14>Special:MyLanguage/RF64</tvar>|RF64]]<br />
* [[<tvar name=15>Special:MyLanguage/Sample rate</tvar>|サンプルレート]]<br />
* [[<tvar name=16>Special:MyLanguage/Bit depth</tvar>|ビット深度]]<br />
<br />
== 参考資料 ==<br />
<references /><br />
</translate></div>
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