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                 public long n実バッファサイズms\r
  26                 {\r
  27                         get;\r
  28                         protected set;\r
  29                 }\r
  30 \r
  31                 // CSoundTimer 用に公開しているプロパティ\r
  32 \r
  33                 public long n経過時間ms\r
  34                 {\r
  35                         get;\r
  36                         protected set;\r
  37                 }\r
  38                 public long n経過時間を更新したシステム時刻ms\r
  39                 {\r
  40                         get;\r
  41                         protected set;\r
  42                 }\r
  43                 public CTimer tmシステムタイマ\r
  44                 {\r
  45                         get;\r
  46                         protected set;\r
  47                 }\r
  48 \r
  49                 public enum Eデバイスモード { 排他, 共有 }\r
  50 \r
  51                 // メソッド\r
  52 \r
  53                 /// <summary>\r
  54                 /// WASAPIの初期化\r
  55                 /// </summary>\r
  56                 /// <param name="mode"></param>\r
  57                 /// <param name="n希望バッファサイズms">(未使用; 本メソッド内で自動設定する)</param>\r
  58                 /// <param name="n更新間隔ms">(未使用; 本メソッド内で自動設定する)</param>\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 \r
  72                         #region [ BASS registration ]\r
  73                         // BASS.NET ユーザ登録（BASSスプラッシュが非表示になる）。\r
  74 \r
  75                         BassNet.Registration( "dtx2013@gmail.com", "2X9181017152222" );\r
  76                         #endregion\r
  77 \r
  78                         #region [ BASS Version Check ]\r
  79                         // BASS のバージョンチェック。\r
  80                         int nBASSVersion = Utils.HighWord( Bass.BASS_GetVersion() );\r
  81                         if( nBASSVersion != Bass.BASSVERSION )\r
  82                                 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
  83 \r
  84                         int nBASSMixVersion = Utils.HighWord( BassMix.BASS_Mixer_GetVersion() );\r
  85                         if( nBASSMixVersion != BassMix.BASSMIXVERSION )\r
  86                                 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
  87 \r
  88                         int nBASSWASAPIVersion = Utils.HighWord( BassWasapi.BASS_WASAPI_GetVersion() );\r
  89                         if( nBASSWASAPIVersion != BassWasapi.BASSWASAPIVERSION )\r
  90                                 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
  91                         #endregion\r
  92 \r
  93                         // BASS の設定。\r
  94 \r
  95                         this.bIsBASSFree = true;\r
  96                         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
  97                                 string.Format( "BASS_SetConfig() に失敗しました。[{0}", Bass.BASS_ErrorGetCode() ) );\r
  98 \r
  99 \r
 100                         // BASS の初期化。\r
 101 \r
 102                         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
 103                         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
 104                         if( !Bass.BASS_Init( nデバイス, n周波数, BASSInit.BASS_DEVICE_DEFAULT, IntPtr.Zero ) )\r
 105                                 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
 106 \r
 107                         #region [ デバッグ用: WASAPIデバイスのenumerateと、ログ出力 ]\r
 108                         // (デバッグ用)\r
 109                         //Trace.TraceInformation( "WASAPIデバイス一覧:" );\r
 110                         //int a, count = 0;\r
 111                         //BASS_WASAPI_DEVICEINFO wasapiDevInfo;\r
 112                         //for ( a = 0; ( wasapiDevInfo = BassWasapi.BASS_WASAPI_GetDeviceInfo( a ) ) != null; a++ )\r
 113                         //{\r
 114                         //    if ( ( wasapiDevInfo.flags & BASSWASAPIDeviceInfo.BASS_DEVICE_INPUT ) == 0 // device is an output device (not input)\r
 115                         //            && ( wasapiDevInfo.flags & BASSWASAPIDeviceInfo.BASS_DEVICE_ENABLED ) != 0 ) // and it is enabled\r
 116                         //    {\r
 117                         //        Trace.TraceInformation( "WASAPI Device #{0}: {1}", a, wasapiDevInfo.name );\r
 118                         //        count++; // count it\r
 119                         //    }\r
 120                         //}\r
 121                         #endregion\r
 122 \r
 123                         // BASS WASAPI の初期化。\r
 124 \r
 125                         nデバイス = -1;\r
 126                         n周波数 = 0;                 // デフォルトデバイスの周波数 (0="mix format" sample rate)\r
 127                         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
 128                         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
 129 \r
 130                         // WASAPIの更新間隔(period)は、バッファサイズにも影響を与える。\r
 131                         // 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
 132                         // 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
 133                         #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
 134                         int nDevNo = -1;\r
 135                         BASS_WASAPI_DEVICEINFO deviceInfo;\r
 136                         for ( int n = 0; ( deviceInfo = BassWasapi.BASS_WASAPI_GetDeviceInfo( n ) ) != null; n++ )\r
 137                         {\r
 138                                 if ( deviceInfo.IsDefault )\r
 139                                 {\r
 140                                         nDevNo = n;\r
 141                                         break;\r
 142                                 }\r
 143                         }\r
 144                         if ( nDevNo != -1 )\r
 145                         {\r
 146                                 // Trace.TraceInformation( "Selected Default WASAPI Device: {0}", deviceInfo.name );\r
 147                                 // Trace.TraceInformation( "MinPeriod={0}, DefaultPeriod={1}", deviceInfo.minperiod, deviceInfo.defperiod );\r
 148                                 n更新間隔ms = (long) ( deviceInfo.minperiod * 1000 );\r
 149                                 n希望バッファサイズms = n更新間隔ms + 1;   // 2013.4.25 #31237 yyagi; バッファサイズ設定の完全自動化。更新間隔＝バッファサイズにするとBASS_ERROR_UNKNOWNになるので+1する。\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, 既定の更新時間={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                         #region [ #31737 WASAPI排他モードのみ利用可能とし、WASAPI共有モードは使用できないようにするために、WASAPI共有モードでの初期化フローを削除する。 ]\r
 211                         //else if ( mode == Eデバイスモード.排他 )\r
 212                         //{\r
 213                         //    Trace.TraceInformation("Failed to initialize setting BASS (WASAPI) mode [{0}]", Bass.BASS_ErrorGetCode().ToString() );\r
 214                         //    #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
 215                         //    //-----------------\r
 216                         //    mode = Eデバイスモード.共有;\r
 217                         //    goto Retry;\r
 218                         //    //-----------------\r
 219                         //    #endregion\r
 220                         //}\r
 221                         #endregion\r
 222                         else\r
 223                         {\r
 224                                 #region [ それでも失敗したら例外発生。]\r
 225                                 //-----------------\r
 226                                 BASSError errcode = Bass.BASS_ErrorGetCode();\r
 227                                 Bass.BASS_Free();\r
 228                                 this.bIsBASSFree = true;\r
 229                                 throw new Exception( string.Format( "BASS (WASAPI) の初期化に失敗しました。(BASS_WASAPI_Init)[{0}]", errcode ) );\r
 230                                 //-----------------\r
 231                                 #endregion\r
 232                         }\r
 233 \r
 234 \r
 235                         // WASAPI出力と同じフォーマットを持つ BASS ミキサーを作成。\r
 236 \r
 237                         var info = BassWasapi.BASS_WASAPI_GetInfo();\r
 238                         this.hMixer = BassMix.BASS_Mixer_StreamCreate(\r
 239                                 info.freq,\r
 240                                 info.chans,\r
 241                                 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
 242                         if (this.hMixer == 0)\r
 243                         {\r
 244                                 BASSError errcode = Bass.BASS_ErrorGetCode();\r
 245                                 BassWasapi.BASS_WASAPI_Free();\r
 246                                 Bass.BASS_Free();\r
 247                                 this.bIsBASSFree = true;\r
 248                                 throw new Exception( string.Format( "BASSミキサの作成に失敗しました。[{0}]", errcode ) );\r
 249                         }\r
 250 \r
 251 \r
 252                         // BASS ミキサーの1秒あたりのバイト数を算出。\r
 253 \r
 254                         var mixerInfo = Bass.BASS_ChannelGetInfo( this.hMixer );\r
 255                         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
 256                         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
 257 \r
 258                         // 出力を開始。\r
 259 \r
 260                         BassWasapi.BASS_WASAPI_Start();\r
 261                 }\r
 262                 #region [ tサウンドを作成する() ]\r
 263                 public CSound tサウンドを作成する( string strファイル名 )\r
 264                 {\r
 265                         var sound = new CSound();\r
 266                         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
 267                         return sound;\r
 268                 }\r
 269                 public CSound tサウンドを作成する( byte[] byArrWAVファイルイメージ )\r
 270                 {\r
 271                         var sound = new CSound();\r
 272                         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
 273                         return sound;\r
 274                 }\r
 275                 public void tサウンドを作成する( string strファイル名, ref CSound sound )\r
 276                 {\r
 277                         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
 278                 }\r
 279                 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
 280                 {\r
 281                         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
 282                 }\r
 283                 #endregion\r
 284 \r
 285                 #region [ Dispose-Finallizeパターン実装 ]\r
 286                 //-----------------\r
 287                 public void Dispose()\r
 288                 {\r
 289                         this.Dispose( true );\r
 290                         GC.SuppressFinalize( this );\r
 291                 }\r
 292                 protected void Dispose( bool bManagedDispose )\r
 293                 {\r
 294                         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
 295                         if ( hMixer != -1 )\r
 296                         {\r
 297                                 Bass.BASS_StreamFree( this.hMixer );\r
 298                         }\r
 299                         if ( !this.bIsBASSFree )\r
 300                         {\r
 301                                 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
 302                                 Bass.BASS_Free();\r
 303                         }\r
 304                         if( bManagedDispose )\r
 305                         {\r
 306                                 C共通.tDisposeする( this.tmシステムタイマ );\r
 307                                 this.tmシステムタイマ = null;\r
 308                         }\r
 309                 }\r
 310                 ~CSoundDeviceWASAPI()\r
 311                 {\r
 312                         this.Dispose( false );\r
 313                 }\r
 314                 //-----------------\r
 315                 #endregion\r
 316 \r
 317                 protected int hMixer = -1;\r
 318                 protected WASAPIPROC tWasapiProc = null;\r
 319 \r
 320                 protected int tWASAPI処理( IntPtr buffer, int length, IntPtr user )\r
 321                 {\r
 322                         // BASSミキサからの出力データをそのまま WASAPI buffer へ丸投げ。\r
 323 \r
 324                         int num = Bass.BASS_ChannelGetData( this.hMixer, buffer, length );              // num = 実際に転送した長さ\r
 325                         if ( num == -1 ) num = 0;\r
 326 \r
 327 \r
 328                         // 経過時間を更新。\r
 329                         // 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
 330 \r
 331                         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
 332                         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
 333                         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
 334 \r
 335                         // 実出力遅延を更新。\r
 336                         // 未再生バイト数の平均値。\r
 337 \r
 338                         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
 339                         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
 340                         this.b最初の実出力遅延算出 = false;\r
 341 \r
 342                         \r
 343                         // 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
 344                         \r
 345                         this.n累積転送バイト数 += num;\r
 346                         return num;\r
 347                 }\r
 348 \r
 349                 private long nミキサーの1秒あたりのバイト数 = 0;\r
 350                 private long n累積転送バイト数 = 0;\r
 351                 private bool b最初の実出力遅延算出 = true;\r
 352                 private bool bIsBASSFree = true;\r
 353         }\r
 354 }\r