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 using Un4seen.Bass.AddOn.Fx;\r
   9 \r
  10 namespace FDK\r
  11 {\r
  12         public class CSoundDeviceWASAPI : ISoundDevice\r
  13         {\r
  14                 // プロパティ\r
  15 \r
  16                 public ESoundDeviceType e出力デバイス\r
  17                 {\r
  18                         get;\r
  19                         protected set;\r
  20                 }\r
  21                 public long n実出力遅延ms\r
  22                 {\r
  23                         get;\r
  24                         protected set;\r
  25                 }\r
  26                 public long n実バッファサイズms\r
  27                 {\r
  28                         get;\r
  29                         protected set;\r
  30                 }\r
  31 \r
  32                 // CSoundTimer 用に公開しているプロパティ\r
  33 \r
  34                 public long n経過時間ms\r
  35                 {\r
  36                         get;\r
  37                         protected set;\r
  38                 }\r
  39                 public long n経過時間を更新したシステム時刻ms\r
  40                 {\r
  41                         get;\r
  42                         protected set;\r
  43                 }\r
  44                 public CTimer tmシステムタイマ\r
  45                 {\r
  46                         get;\r
  47                         protected set;\r
  48                 }\r
  49                 public int hTempoStream\r
  50                 {\r
  51                         get;\r
  52                         private set;\r
  53                 }\r
  54 \r
  55                 public enum Eデバイスモード { 排他, 共有 }\r
  56 \r
  57                 // メソッド\r
  58 \r
  59                 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
  60                 {\r
  61                         // 初期化。\r
  62 \r
  63                         Trace.TraceInformation( "BASS (WASAPI) の初期化を開始します。" );\r
  64 \r
  65                         this.e出力デバイス = ESoundDeviceType.Unknown;\r
  66                         this.n実出力遅延ms = 0;\r
  67                         this.n経過時間ms = 0;\r
  68                         this.n経過時間を更新したシステム時刻ms = CTimer.n未使用;\r
  69                         this.tmシステムタイマ = new CTimer( CTimer.E種別.MultiMedia );\r
  70                         this.b最初の実出力遅延算出 = true;\r
  71                         hTempoStream = -1;\r
  72 \r
  73                         #region [ BASS registration ]\r
  74                         // BASS.NET ユーザ登録（BASSスプラッシュが非表示になる）。\r
  75 \r
  76                         BassNet.Registration( "dtx2013@gmail.com", "2X9181017152222" );\r
  77                         #endregion\r
  78 \r
  79                         #region [ BASS Version Check ]\r
  80                         // BASS のバージョンチェック。\r
  81                         int nBASSVersion = Utils.HighWord( Bass.BASS_GetVersion() );\r
  82                         if( nBASSVersion != Bass.BASSVERSION )\r
  83                                 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
  84 \r
  85                         int nBASSMixVersion = Utils.HighWord( BassMix.BASS_Mixer_GetVersion() );\r
  86                         if( nBASSMixVersion != BassMix.BASSMIXVERSION )\r
  87                                 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
  88 \r
  89                         int nBASSWASAPIVersion = Utils.HighWord( BassWasapi.BASS_WASAPI_GetVersion() );\r
  90                         if( nBASSWASAPIVersion != BassWasapi.BASSWASAPIVERSION )\r
  91                                 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
  92                         #endregion\r
  93 \r
  94                         // BASS の設定。\r
  95 \r
  96                         this.bIsBASSFree = true;\r
  97                         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
  98                                 string.Format( "BASS_SetConfig() に失敗しました。[{0}", Bass.BASS_ErrorGetCode() ) );\r
  99 \r
 100 \r
 101                         // BASS の初期化。\r
 102 \r
 103                         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
 104                         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
 105                         if( !Bass.BASS_Init( nデバイス, n周波数, BASSInit.BASS_DEVICE_DEFAULT, IntPtr.Zero ) )\r
 106                                 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
 107 \r
 108                         #region [ デバッグ用: WASAPIデバイスのenumerateと、ログ出力 ]\r
 109                         // (デバッグ用)\r
 110                         //Trace.TraceInformation( "WASAPIデバイス一覧:" );\r
 111                         //int a, count = 0;\r
 112                         //BASS_WASAPI_DEVICEINFO wasapiDevInfo;\r
 113                         //for ( a = 0; ( wasapiDevInfo = BassWasapi.BASS_WASAPI_GetDeviceInfo( a ) ) != null; a++ )\r
 114                         //{\r
 115                         //    if ( ( wasapiDevInfo.flags & BASSWASAPIDeviceInfo.BASS_DEVICE_INPUT ) == 0 // device is an output device (not input)\r
 116                         //            && ( wasapiDevInfo.flags & BASSWASAPIDeviceInfo.BASS_DEVICE_ENABLED ) != 0 ) // and it is enabled\r
 117                         //    {\r
 118                         //        Trace.TraceInformation( "WASAPI Device #{0}: {1}", a, wasapiDevInfo.name );\r
 119                         //        count++; // count it\r
 120                         //    }\r
 121                         //}\r
 122                         #endregion\r
 123 \r
 124                         // BASS WASAPI の初期化。\r
 125 \r
 126                         nデバイス = -1;\r
 127                         n周波数 = 0;                 // デフォルトデバイスの周波数 (0="mix format" sample rate)\r
 128                         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
 129                         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
 130 \r
 131                         // WASAPIの更新間隔(period)は、バッファサイズにも影響を与える。\r
 132                         // 更新間隔を最小にするには、BassWasapi.BASS_WASAPI_GetDeviceInfo( ndevNo ).minperiod の値を使えばよい。\r
 133                         // これをやらないと、更新間隔ms=6ms となり、バッファサイズを 6ms x 4 = 24msより小さくできない。\r
 134                         #region [ 既定の出力デバイスと設定されているWASAPIデバイスを検索し、更新間隔msを設定できる最小値にする ]\r
 135                         int nDevNo = -1;\r
 136                         BASS_WASAPI_DEVICEINFO deviceInfo;\r
 137                         for ( int n = 0; ( deviceInfo = BassWasapi.BASS_WASAPI_GetDeviceInfo( n ) ) != null; n++ )\r
 138                         {\r
 139                                 if ( deviceInfo.IsDefault )\r
 140                                 {\r
 141                                         nDevNo = n;\r
 142                                         break;\r
 143                                 }\r
 144                         }\r
 145                         if ( nDevNo != -1 )\r
 146                         {\r
 147                                 // Trace.TraceInformation( "Selected Default WASAPI Device: {0}", deviceInfo.name );\r
 148                                 // Trace.TraceInformation( "MinPeriod={0}, DefaultPeriod={1}", deviceInfo.minperiod, deviceInfo.defperiod );\r
 149                                 n更新間隔ms = (long) ( deviceInfo.minperiod * 1000 );\r
 150                         }\r
 151                         else\r
 152                         {\r
 153                                 Trace.TraceError( "Error: Default WASAPI Device is not found." );\r
 154                         }\r
 155                         #endregion\r
 156 \r
 157 Retry:\r
 158                         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
 159                         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
 160                         {\r
 161                                 if( mode == Eデバイスモード.排他 )\r
 162                                 {\r
 163                                         #region [ 排他モードで作成成功。]\r
 164                                         //-----------------\r
 165                                         this.e出力デバイス = ESoundDeviceType.ExclusiveWASAPI;\r
 166 \r
 167                                         nDevNo = BassWasapi.BASS_WASAPI_GetDevice();\r
 168                                         deviceInfo = BassWasapi.BASS_WASAPI_GetDeviceInfo( nDevNo );\r
 169                                         var wasapiInfo = BassWasapi.BASS_WASAPI_GetInfo();\r
 170                                         int n1サンプルのバイト数 = 2 * wasapiInfo.chans;       // default;\r
 171                                         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
 172                                         {\r
 173                                                 case BASSWASAPIFormat.BASS_WASAPI_FORMAT_8BIT: n1サンプルのバイト数 = 1 * wasapiInfo.chans; break;\r
 174                                                 case BASSWASAPIFormat.BASS_WASAPI_FORMAT_16BIT: n1サンプルのバイト数 = 2 * wasapiInfo.chans; break;\r
 175                                                 case BASSWASAPIFormat.BASS_WASAPI_FORMAT_24BIT: n1サンプルのバイト数 = 3 * wasapiInfo.chans; break;\r
 176                                                 case BASSWASAPIFormat.BASS_WASAPI_FORMAT_32BIT: n1サンプルのバイト数 = 4 * wasapiInfo.chans; break;\r
 177                                                 case BASSWASAPIFormat.BASS_WASAPI_FORMAT_FLOAT: n1サンプルのバイト数 = 4 * wasapiInfo.chans; break;\r
 178                                         }\r
 179                                         int n1秒のバイト数 = n1サンプルのバイト数 * wasapiInfo.freq;\r
 180                                         this.n実バッファサイズms = (long) ( wasapiInfo.buflen * 1000.0f / n1秒のバイト数 );\r
 181                                         this.n実出力遅延ms = 0;    // 初期値はゼロ\r
 182                                         Trace.TraceInformation( "使用デバイス: #" + nDevNo + " : " + deviceInfo.name + ", flags=" + deviceInfo.flags );\r
 183                                         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
 184                                                 wasapiInfo.freq,\r
 185                                                 wasapiInfo.chans,\r
 186                                                 wasapiInfo.format.ToString(),\r
 187                                                 wasapiInfo.buflen,\r
 188                                                 n実バッファサイズms.ToString(),\r
 189                                                 n希望バッファサイズms.ToString(),\r
 190                                                 n更新間隔ms.ToString() );\r
 191                                         Trace.TraceInformation( "デバイスの最小更新時間={0}ms, 規定の更新時間={1}ms", deviceInfo.minperiod * 1000, deviceInfo.defperiod * 1000 );\r
 192                                         this.bIsBASSFree = false;\r
 193                                         //-----------------\r
 194                                         #endregion\r
 195                                 }\r
 196                                 else\r
 197                                 {\r
 198                                         #region [ 共有モードで作成成功。]\r
 199                                         //-----------------\r
 200                                         this.e出力デバイス = ESoundDeviceType.SharedWASAPI;\r
 201                                         \r
 202                                         this.n実出力遅延ms = 0;    // 初期値はゼロ\r
 203                                         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
 204                                         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
 205                                         this.bIsBASSFree = false;\r
 206                                         //-----------------\r
 207                                         #endregion\r
 208                                 }\r
 209                         }\r
 210                         else if ( mode == Eデバイスモード.排他 )\r
 211                         {\r
 212                                 Trace.TraceInformation("Failed to initialize setting BASS (WASAPI) mode [{0}]", Bass.BASS_ErrorGetCode().ToString() );\r
 213                                 #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
 214                                 //-----------------\r
 215                                 mode = Eデバイスモード.共有;\r
 216                                 goto Retry;\r
 217                                 //-----------------\r
 218                                 #endregion\r
 219                         }\r
 220                         else\r
 221                         {\r
 222                                 #region [ それでも失敗したら例外発生。]\r
 223                                 //-----------------\r
 224                                 BASSError errcode = Bass.BASS_ErrorGetCode();\r
 225                                 Bass.BASS_Free();\r
 226                                 this.bIsBASSFree = true;\r
 227                                 throw new Exception( string.Format( "BASS (WASAPI) の初期化に失敗しました。(BASS_WASAPI_Init)[{0}]", errcode ) );\r
 228                                 //-----------------\r
 229                                 #endregion\r
 230                         }\r
 231 \r
 232 \r
 233                         // WASAPI出力と同じフォーマットを持つ BASS ミキサーを作成。\r
 234 \r
 235                         var info = BassWasapi.BASS_WASAPI_GetInfo();\r
 236                         this.hMixer = BassMix.BASS_Mixer_StreamCreate(\r
 237                                 info.freq,\r
 238                                 info.chans,\r
 239                                 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
 240                         if (this.hMixer == 0)\r
 241                         {\r
 242                                 BASSError errcode = Bass.BASS_ErrorGetCode();\r
 243                                 BassWasapi.BASS_WASAPI_Free();\r
 244                                 Bass.BASS_Free();\r
 245                                 this.bIsBASSFree = true;\r
 246                                 throw new Exception( string.Format( "BASSミキサの作成に失敗しました。[{0}]", errcode ) );\r
 247                         }\r
 248 \r
 249                         // the tempo channel\r
 250                         //hTempoStream = BassFx.BASS_FX_TempoCreate( hMixer, BASSFlag.BASS_STREAM_DECODE | BASSFlag.BASS_FX_FREESOURCE );\r
 251                         //if ( hTempoStream == 0 )\r
 252                         //{\r
 253                         //    BASSError err = Bass.BASS_ErrorGetCode();\r
 254                         //    BassWasapi.BASS_WASAPI_Free();\r
 255                         //    Bass.BASS_Free();\r
 256                         //    this.bIsBASSFree = true;\r
 257                         //    throw new Exception( string.Format( "TempoCreateに失敗しました。[{0}]", err ) );\r
 258                         //}\r
 259 \r
 260                         // BASS ミキサーの1秒あたりのバイト数を算出。\r
 261 \r
 262                         var mixerInfo = Bass.BASS_ChannelGetInfo( this.hMixer );\r
 263                         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
 264                         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
 265 \r
 266                         // 出力を開始。\r
 267 \r
 268                         BassWasapi.BASS_WASAPI_Start();\r
 269                 }\r
 270                 #region [ tサウンドを作成する() ]\r
 271                 public CSound tサウンドを作成する( string strファイル名 )\r
 272                 {\r
 273                         var sound = new CSound();\r
 274                         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
 275                         return sound;\r
 276                 }\r
 277                 public CSound tサウンドを作成する( byte[] byArrWAVファイルイメージ )\r
 278                 {\r
 279                         var sound = new CSound();\r
 280                         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
 281                         return sound;\r
 282                 }\r
 283                 public void tサウンドを作成する( string strファイル名, ref CSound sound )\r
 284                 {\r
 285                         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
 286                 }\r
 287                 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
 288                 {\r
 289                         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
 290                 }\r
 291                 #endregion\r
 292 \r
 293                 #region [ Dispose-Finallizeパターン実装 ]\r
 294                 //-----------------\r
 295                 public void Dispose()\r
 296                 {\r
 297                         this.Dispose( true );\r
 298                         GC.SuppressFinalize( this );\r
 299                 }\r
 300                 protected void Dispose( bool bManagedDispose )\r
 301                 {\r
 302                         this.e出力デバイス = ESoundDeviceType.Unknown;            // まず出力停止する(Dispose中にクラス内にアクセスされることを防ぐ)\r
 303                         if ( hMixer != -1 )\r
 304                         {\r
 305                                 Bass.BASS_StreamFree( this.hMixer );\r
 306                         }\r
 307                         if ( !this.bIsBASSFree )\r
 308                         {\r
 309                                 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
 310                                 Bass.BASS_Free();\r
 311                         }\r
 312                         if( bManagedDispose )\r
 313                         {\r
 314                                 C共通.tDisposeする( this.tmシステムタイマ );\r
 315                                 this.tmシステムタイマ = null;\r
 316                         }\r
 317                 }\r
 318                 ~CSoundDeviceWASAPI()\r
 319                 {\r
 320                         this.Dispose( false );\r
 321                 }\r
 322                 //-----------------\r
 323                 #endregion\r
 324 \r
 325                 protected int hMixer = -1;\r
 326                 protected WASAPIPROC tWasapiProc = null;\r
 327 \r
 328                 protected int tWASAPI処理( IntPtr buffer, int length, IntPtr user )\r
 329                 {\r
 330                         // BASSミキサからの出力データをそのまま WASAPI buffer へ丸投げ。\r
 331 \r
 332                         int num = Bass.BASS_ChannelGetData( this.hMixer, buffer, length );              // num = 実際に転送した長さ\r
 333                         //int num = Bass.BASS_ChannelGetData( this.hTempoStream, buffer, length );              // num = 実際に転送した長さ\r
 334                         if ( num == -1 ) num = 0;\r
 335 \r
 336 \r
 337                         // 経過時間を更新。\r
 338                         // 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
 339 \r
 340                         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
 341                         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
 342                         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
 343 \r
 344                         // 実出力遅延を更新。\r
 345                         // 未再生バイト数の平均値。\r
 346 \r
 347                         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
 348                         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
 349                         this.b最初の実出力遅延算出 = false;\r
 350 \r
 351                         \r
 352                         // 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
 353                         \r
 354                         this.n累積転送バイト数 += num;\r
 355                         return num;\r
 356                 }\r
 357 \r
 358                 private long nミキサーの1秒あたりのバイト数 = 0;\r
 359                 private long n累積転送バイト数 = 0;\r
 360                 private bool b最初の実出力遅延算出 = true;\r
 361                 private bool bIsBASSFree = true;\r
 362         }\r
 363 }\r