FDK17プロジェクト/コード/03.サウンド/CSoundDeviceWASAPI.cs

   1 using System;\r
   2 using System.Collections.Generic;\r
   3 using System.Text;\r
   4 using System.Diagnostics;\r
   5 using Un4seen.Bass;\r
   6 using Un4seen.BassWasapi;\r
   7 using Un4seen.Bass.AddOn.Mix;\r
   8 \r
   9 namespace FDK\r
  10 {\r
  11         public class CSoundDeviceWASAPI : ISoundDevice\r
  12         {\r
  13                 // プロパティ\r
  14 \r
  15                 public ESoundDeviceType e出力デバイス\r
  16                 {\r
  17                         get;\r
  18                         protected set;\r
  19                 }\r
  20                 public long n実出力遅延ms\r
  21                 {\r
  22                         get;\r
  23                         protected set;\r
  24                 }\r
  25 \r
  26                 // CSoundTimer 用に公開しているプロパティ\r
  27 \r
  28                 public long n経過時間ms\r
  29                 {\r
  30                         get;\r
  31                         protected set;\r
  32                 }\r
  33                 public long n経過時間を更新したシステム時刻ms\r
  34                 {\r
  35                         get;\r
  36                         protected set;\r
  37                 }\r
  38                 public CTimer tmシステムタイマ\r
  39                 {\r
  40                         get;\r
  41                         protected set;\r
  42                 }\r
  43 \r
  44                 public enum Eデバイスモード { 排他, 共有 }\r
  45 \r
  46                 // メソッド\r
  47 \r
  48                 public CSoundDeviceWASAPI( Eデバイスモード mode, long n希望バッファサイズms, long n更新間隔ms )\r
  49                 {\r
  50                         // 初期化。\r
  51 \r
  52                         Trace.TraceInformation( "BASS (WASAPI) の初期化を開始します。" );\r
  53 \r
  54                         this.e出力デバイス = ESoundDeviceType.Unknown;\r
  55                         this.n実出力遅延ms = 0;\r
  56                         this.n経過時間ms = 0;\r
  57                         this.n経過時間を更新したシステム時刻ms = CTimer.n未使用;\r
  58                         this.tmシステムタイマ = new CTimer( CTimer.E種別.MultiMedia );\r
  59                         this.b最初の実出力遅延算出 = true;\r
  60 \r
  61                         #region [ BASS registration ]\r
  62                         // BASS.NET ユーザ登録（BASSスプラッシュが非表示になる）。\r
  63 \r
  64                         BassNet.Registration( "dtx2013@gmail.com", "2X9181017152222" );\r
  65                         #endregion\r
  66 \r
  67                         #region [ BASS Version Check ]\r
  68                         // BASS のバージョンチェック。\r
  69                         int nBASSVersion = Utils.HighWord( Bass.BASS_GetVersion() );\r
  70                         if( nBASSVersion != Bass.BASSVERSION )\r
  71                                 throw new DllNotFoundException( string.Format( "bass.dll のバージョンが異なります({0})。このプログラムはバージョン{1}で動作します。", nBASSVersion, Bass.BASSVERSION ) );\r
  72 \r
  73                         int nBASSMixVersion = Utils.HighWord( BassMix.BASS_Mixer_GetVersion() );\r
  74                         if( nBASSMixVersion != BassMix.BASSMIXVERSION )\r
  75                                 throw new DllNotFoundException( string.Format( "bassmix.dll のバージョンが異なります({0})。このプログラムはバージョン{1}で動作します。", nBASSMixVersion, BassMix.BASSMIXVERSION ) );\r
  76 \r
  77                         int nBASSWASAPIVersion = Utils.HighWord( BassWasapi.BASS_WASAPI_GetVersion() );\r
  78                         if( nBASSWASAPIVersion != BassWasapi.BASSWASAPIVERSION )\r
  79                                 throw new DllNotFoundException( string.Format( "basswasapi.dll のバージョンが異なります({0})。このプログラムはバージョン{1}で動作します。", nBASSWASAPIVersion, BassWasapi.BASSWASAPIVERSION ) );\r
  80                         #endregion\r
  81 \r
  82                         // BASS の設定。\r
  83 \r
  84                         Debug.Assert( Bass.BASS_SetConfig( BASSConfig.BASS_CONFIG_UPDATEPERIOD, 0 ),            // 0:BASSストリームの自動更新を行わない。（BASSWASAPIから行うため）\r
  85                                 string.Format( "BASS_SetConfig() に失敗しました。[{0}", Bass.BASS_ErrorGetCode() ) );\r
  86 \r
  87 \r
  88                         // BASS の初期化。\r
  89 \r
  90                         int nデバイス = 0;          // 0:"no device" … BASS からはデバイスへアクセスさせない。アクセスは BASSWASAPI アドオンから行う。\r
  91                         int n周波数 = 44100; // 仮決め。lデバイス（≠ドライバ）がネイティブに対応している周波数であれば何でもいい？ようだ。BASSWASAPIでデバイスの周波数は変えられる。いずれにしろBASSMXで自動的にリサンプリングされる。\r
  92                         if( !Bass.BASS_Init( nデバイス, n周波数, BASSInit.BASS_DEVICE_DEFAULT, IntPtr.Zero ) )\r
  93                                 throw new Exception( string.Format( "BASS (WASAPI) の初期化に失敗しました。(BASS_Init)[{0}]", Bass.BASS_ErrorGetCode().ToString() ) );\r
  94 \r
  95                         #region [ デバッグ用: WASAPIデバイスのenumerateと、ログ出力 ]\r
  96                         // (デバッグ用)\r
  97                         Trace.TraceInformation( "WASAPIデバイス一覧:" );\r
  98                         int a, count = 0;\r
  99                         BASS_WASAPI_DEVICEINFO wasapiDevInfo;\r
 100                         for ( a = 0; ( wasapiDevInfo = BassWasapi.BASS_WASAPI_GetDeviceInfo( a ) ) != null; a++ )\r
 101                         {\r
 102                             if ( ( wasapiDevInfo.flags & BASSWASAPIDeviceInfo.BASS_DEVICE_INPUT ) == 0 // device is an output device (not input)\r
 103                                     && ( wasapiDevInfo.flags & BASSWASAPIDeviceInfo.BASS_DEVICE_ENABLED ) != 0 ) // and it is enabled\r
 104                             {\r
 105                                 Trace.TraceInformation( "WASAPI Device #{0}: {1}", a, wasapiDevInfo.name );\r
 106                                 count++; // count it\r
 107                             }\r
 108                         }\r
 109                         #endregion\r
 110 \r
 111                         // BASS WASAPI の初期化。\r
 112 \r
 113                         nデバイス = -1;\r
 114                         n周波数 = 0;                 // デフォルトデバイスの周波数 (0="mix format" sample rate)\r
 115                         int nチャンネル数 = 0;    // デフォルトデバイスのチャンネル数 (0="mix format" channels)\r
 116                         this.tWasapiProc = new WASAPIPROC( this.tWASAPI処理 );                // アンマネージに渡す delegate は、フィールドとして保持しておかないとGCでアドレスが変わってしまう。\r
 117 Retry:\r
 118                         var flags = ( mode == Eデバイスモード.排他 ) ?BASSWASAPIInit.BASS_WASAPI_AUTOFORMAT | BASSWASAPIInit.BASS_WASAPI_EXCLUSIVE : BASSWASAPIInit.BASS_WASAPI_AUTOFORMAT;\r
 119                         if ( BassWasapi.BASS_WASAPI_Init( nデバイス, n周波数, nチャンネル数, flags, ( n希望バッファサイズms / 1000.0f ), ( n更新間隔ms / 1000.0f ), this.tWasapiProc, IntPtr.Zero ) )\r
 120                         {\r
 121                                 if( mode == Eデバイスモード.排他 )\r
 122                                 {\r
 123                                         #region [ 排他モードで作成成功。]\r
 124                                         //-----------------\r
 125                                         this.e出力デバイス = ESoundDeviceType.ExclusiveWASAPI;\r
 126 \r
 127                                         int nDevNo = BassWasapi.BASS_WASAPI_GetDevice();\r
 128                                         var deviceInfo = BassWasapi.BASS_WASAPI_GetDeviceInfo( nDevNo );\r
 129                                         var wasapiInfo = BassWasapi.BASS_WASAPI_GetInfo();\r
 130                                         int n1サンプルのバイト数 = 2 * wasapiInfo.chans;       // default;\r
 131                                         switch( wasapiInfo.format )             // BASS WASAPI で扱うサンプルはすべて 32bit float で固定されているが、デバイスはそうとは限らない。\r
 132                                         {\r
 133                                                 case BASSWASAPIFormat.BASS_WASAPI_FORMAT_8BIT: n1サンプルのバイト数 = 1 * wasapiInfo.chans; break;\r
 134                                                 case BASSWASAPIFormat.BASS_WASAPI_FORMAT_16BIT: n1サンプルのバイト数 = 2 * wasapiInfo.chans; break;\r
 135                                                 case BASSWASAPIFormat.BASS_WASAPI_FORMAT_24BIT: n1サンプルのバイト数 = 3 * wasapiInfo.chans; break;\r
 136                                                 case BASSWASAPIFormat.BASS_WASAPI_FORMAT_32BIT: n1サンプルのバイト数 = 4 * wasapiInfo.chans; break;\r
 137                                                 case BASSWASAPIFormat.BASS_WASAPI_FORMAT_FLOAT: n1サンプルのバイト数 = 4 * wasapiInfo.chans; break;\r
 138                                         }\r
 139                                         int n1秒のバイト数 = n1サンプルのバイト数 * wasapiInfo.freq;\r
 140                                         long n実バッファサイズms = (long) ( wasapiInfo.buflen * 1000.0f / n1秒のバイト数 );\r
 141                                         this.n実出力遅延ms = 0;    // 初期値はゼロ\r
 142                                         Trace.TraceInformation( "使用デバイス: #" + nDevNo + " : " + deviceInfo.name + ", flags=" + deviceInfo.flags );\r
 143                                         Trace.TraceInformation( "BASS を初期化しました。(WASAPI排他モード, {0}Hz, {1}ch, フォーマット:{2}, バッファ{3}bytes [{4}ms(希望{5}ms)], 更新間隔{6}ms)",\r
 144                                                 wasapiInfo.freq,\r
 145                                                 wasapiInfo.chans,\r
 146                                                 wasapiInfo.format.ToString(),\r
 147                                                 wasapiInfo.buflen,\r
 148                                                 n実バッファサイズms.ToString(),\r
 149                                                 n希望バッファサイズms.ToString(),\r
 150                                                 n更新間隔ms.ToString() );\r
 151                                         //-----------------\r
 152                                         #endregion\r
 153                                 }\r
 154                                 else\r
 155                                 {\r
 156                                         #region [ 共有モードで作成成功。]\r
 157                                         //-----------------\r
 158                                         this.e出力デバイス = ESoundDeviceType.SharedWASAPI;\r
 159                                         \r
 160                                         this.n実出力遅延ms = 0;    // 初期値はゼロ\r
 161                                         var devInfo = BassWasapi.BASS_WASAPI_GetDeviceInfo( BassWasapi.BASS_WASAPI_GetDevice() );       // 共有モードの場合、更新間隔はデバイスのデフォルト値に固定される。\r
 162                                         Trace.TraceInformation( "BASS を初期化しました。(WASAPI共有モード, {0}ms, 更新間隔{1}ms)", n希望バッファサイズms, devInfo.defperiod * 1000.0f );\r
 163                                         //-----------------\r
 164                                         #endregion\r
 165                                 }\r
 166                         }\r
 167                         else if ( mode == Eデバイスモード.排他 )\r
 168                         {\r
 169                                 #region [ 排他モードに失敗したのなら共有モードでリトライ。]\r
 170                                 //-----------------\r
 171                                 mode = Eデバイスモード.共有;\r
 172                                 goto Retry;\r
 173                                 //-----------------\r
 174                                 #endregion\r
 175                         }\r
 176                         else\r
 177                         {\r
 178                                 #region [ それでも失敗したら例外発生。]\r
 179                                 //-----------------\r
 180                                 BASSError errcode = Bass.BASS_ErrorGetCode();\r
 181                                 Bass.BASS_Free();\r
 182                                 throw new Exception( string.Format( "BASS (WASAPI) の初期化に失敗しました。(BASS_WASAPI_Init)[{0}]", errcode ) );\r
 183                                 //-----------------\r
 184                                 #endregion\r
 185                         }\r
 186 \r
 187 \r
 188                         // WASAPI出力と同じフォーマットを持つ BASS ミキサーを作成。\r
 189 \r
 190                         var info = BassWasapi.BASS_WASAPI_GetInfo();\r
 191                         this.hMixer = BassMix.BASS_Mixer_StreamCreate(\r
 192                                 info.freq,\r
 193                                 info.chans,\r
 194                                 BASSFlag.BASS_MIXER_NONSTOP | BASSFlag.BASS_SAMPLE_FLOAT | BASSFlag.BASS_STREAM_DECODE );       // デコードのみ＝発声しない。WASAPIに出力されるだけ。\r
 195                         if( this.hMixer == 0 )\r
 196                                 throw new Exception( string.Format( "BASSミキサの作成に失敗しました。[{0}]", Bass.BASS_ErrorGetCode() ) );\r
 197 \r
 198 \r
 199                         // BASS ミキサーの1秒あたりのバイト数を算出。\r
 200 \r
 201                         var mixerInfo = Bass.BASS_ChannelGetInfo( this.hMixer );\r
 202                         long nミキサーの1サンプルあたりのバイト数 = mixerInfo.chans * 4;       // 4 = sizeof(FLOAT)\r
 203                         this.nミキサーの1秒あたりのバイト数 = nミキサーの1サンプルあたりのバイト数 * mixerInfo.freq;\r
 204 \r
 205                         // 出力を開始。\r
 206 \r
 207                         BassWasapi.BASS_WASAPI_Start();\r
 208                 }\r
 209                 #region [ tサウンドを作成する() ]\r
 210                 public CSound tサウンドを作成する( string strファイル名 )\r
 211                 {\r
 212                         var sound = new CSound();\r
 213                         sound.tWASAPIサウンドを作成する( strファイル名, this.hMixer, this.e出力デバイス );\r
 214                         return sound;\r
 215                 }\r
 216                 public CSound tサウンドを作成する( byte[] byArrWAVファイルイメージ )\r
 217                 {\r
 218                         var sound = new CSound();\r
 219                         sound.tWASAPIサウンドを作成する( byArrWAVファイルイメージ, this.hMixer, this.e出力デバイス );\r
 220                         return sound;\r
 221                 }\r
 222                 public void tサウンドを作成する( string strファイル名, ref CSound sound )\r
 223                 {\r
 224                         sound.tWASAPIサウンドを作成する( strファイル名, this.hMixer, this.e出力デバイス );\r
 225                 }\r
 226                 public void tサウンドを作成する( byte[] byArrWAVファイルイメージ, ref CSound sound )\r
 227                 {\r
 228                         sound.tWASAPIサウンドを作成する( byArrWAVファイルイメージ, this.hMixer, this.e出力デバイス );\r
 229                 }\r
 230                 #endregion\r
 231 \r
 232                 #region [ Dispose-Finallizeパターン実装 ]\r
 233                 //-----------------\r
 234                 public void Dispose()\r
 235                 {\r
 236                         this.Dispose( true );\r
 237                         GC.SuppressFinalize( this );\r
 238                 }\r
 239                 protected void Dispose( bool bManagedDispose )\r
 240                 {\r
 241                         Bass.BASS_StreamFree( this.hMixer );\r
 242                         BassWasapi.BASS_WASAPI_Free();  // システムタイマより先に呼び出すこと。（tWasapi処理() の中でシステムタイマを参照してるため）\r
 243                         Bass.BASS_Free();\r
 244 \r
 245                         if( bManagedDispose )\r
 246                         {\r
 247                                 C共通.tDisposeする( this.tmシステムタイマ );\r
 248                                 this.tmシステムタイマ = null;\r
 249                         }\r
 250                 }\r
 251                 ~CSoundDeviceWASAPI()\r
 252                 {\r
 253                         this.Dispose( false );\r
 254                 }\r
 255                 //-----------------\r
 256                 #endregion\r
 257 \r
 258                 protected int hMixer = -1;\r
 259                 protected WASAPIPROC tWasapiProc = null;\r
 260 \r
 261                 protected int tWASAPI処理( IntPtr buffer, int length, IntPtr user )\r
 262                 {\r
 263                         // BASSミキサからの出力データをそのまま WASAPI buffer へ丸投げ。\r
 264 \r
 265                         int num = Bass.BASS_ChannelGetData( this.hMixer, buffer, length );              // num = 実際に転送した長さ\r
 266                         if( num == -1 ) num = 0;\r
 267 \r
 268 \r
 269                         // 経過時間を更新。\r
 270                         // データの転送差分ではなく累積転送バイト数から算出する。\r
 271 \r
 272                         int n未再生バイト数 = BassWasapi.BASS_WASAPI_GetData( null, (int) BASSData.BASS_DATA_AVAILABLE );        // 誤差削減のため、必要となるギリギリ直前に取得する。\r
 273                         this.n経過時間ms = ( this.n累積転送バイト数 - n未再生バイト数 ) * 1000 / this.nミキサーの1秒あたりのバイト数;\r
 274                         this.n経過時間を更新したシステム時刻ms = this.tmシステムタイマ.nシステム時刻ms;\r
 275 \r
 276                         // 実出力遅延を更新。\r
 277                         // 未再生バイト数の平均値。\r
 278 \r
 279                         long n今回の遅延ms = n未再生バイト数 * 1000 / this.nミキサーの1秒あたりのバイト数;\r
 280                         this.n実出力遅延ms = ( this.b最初の実出力遅延算出 ) ? n今回の遅延ms : ( this.n実出力遅延ms + n今回の遅延ms ) / 2;\r
 281                         this.b最初の実出力遅延算出 = false;\r
 282 \r
 283                         \r
 284                         // 経過時間を更新後に、今回分の累積転送バイト数を反映。\r
 285                         \r
 286                         this.n累積転送バイト数 += num;\r
 287                         return num;\r
 288                 }\r
 289 \r
 290                 private long nミキサーの1秒あたりのバイト数 = 0;\r
 291                 private long n累積転送バイト数 = 0;\r
 292                 private bool b最初の実出力遅延算出 = true;\r
 293         }\r
 294 }\r