beav などのバイナリエディタを使う方が望ましいかと思いますが、ここでは GNU awk を使ってみます。

GNU awk には拡張機能として、ファイル全体を読み込む `readfile` 関数が用意されています。以下ではファイル全体を読み込んだ後、1 byte 単位で分割して配列変数(`data`)にセットしています。その後、一部を変更して出力しています。

<!-- language: lang-bash -->

    $ printf '\0漢字\nHello World\nGood night\n' > input_file
    $ od -tx1a input_file
    0000000  00  e6  bc  a2  e5  ad  97  0a  48  65  6c  6c  6f  20  57  6f
            nul   f   <   "   e   - etb  nl   H   e   l   l   o  sp   W   o
    0000020  72  6c  64  0a  47  6f  6f  64  20  6e  69  67  68  74  0a
              r   l   d  nl   G   o   o   d  sp   n   i   g   h   t  nl
    
    $ gawk --characters-as-bytes -v f=input_file '
      @load "readfile"
      BEGIN{
        len = split(readfile(f), data, "")
        data[1] = "\x0c"; data[15] = "w"; data[26] = "N"
        for(i=1;i<=len;i++){
          printf(data[i])
        }
        exit
      }
    ' | od -tx1a
    
    0000000  0c  e6  bc  a2  e5  ad  97  0a  48  65  6c  6c  6f  20  77  6f
             ff   f   <   "   e   - etb  nl   H   e   l   l   o  sp   w   o
    0000020  72  6c  64  0a  47  6f  6f  64  20  4e  69  67  68  74  0a
              r   l   d  nl   G   o   o   d  sp   N   i   g   h   t  nl