WaveOutWrite() с двойной буферизацией заикается как в аду
[Тайна была раскрыта; для тех, кто ищет объяснение, оно находится внизу этого поста]
Ниже приведен генератор тонов Windows, который я пытаюсь написать с помощью Windows. waveOut*() функции.
Несмотря на то, что я буквально все выполняю в соответствии с MSDN (например, события обратного вызова, которые должны быть сброшены вручную), я не могу получить плавное воспроизведение прямоугольной волны от этой чертовой штуки - на самом деле никакого плавного воспроизведения, но ради простоты я демонстрирую квадраты. Границы буфера всегда приветствуют меня щелчками! Похоже, Windows просто игнорирует тот факт, что я использую двойную буферизацию.
Сам генератор не зависит от размера буфера, и если я возьму больший буфер, бесшовное воспроизведение продолжится в течение более длительного периода времени, но когда буфер окончательно завершится, произойдет щелчок.
Помогите.
#define _WIN32_IE 0x0500
#define _WIN32_WINNT 0x0501
#define WINVER _WIN32_WINNT
#include <windows.h>
#include <mmsystem.h>
#include <commctrl.h>
#include <stdint.h>
#include <stdio.h>
#include <math.h>
short freq, ampl;
typedef struct {
long chnl, smpl, bits, size, swiz;
void *sink, *data[2];
} WAVE;
LRESULT APIENTRY WndProc(HWND hWnd, UINT uMsg, WPARAM wPrm, LPARAM lPrm) {
switch (uMsg) {
case WM_DESTROY:
PostQuitMessage(0);
return 0;
case WM_NOTIFY:
switch (((NMHDR*)lPrm)->idFrom) {
case 2:
freq = ((NMUPDOWN*)lPrm)->iPos;
break;
case 4:
ampl = ((NMUPDOWN*)lPrm)->iPos;
break;
}
return 0;
default:
break;
}
return DefWindowProc(hWnd, uMsg, wPrm, lPrm);
}
void FillBuf(WAVE *wave, short freq, short ampl, long *phaz) {
int16_t *data = wave->data[wave->swiz ^= 1];
float tone = 1.0 * freq / wave->smpl;
long iter;
for(iter = 0; iter < wave->size; iter++)
data[iter] = ((long)(tone * (iter + *phaz)) & 1)? ampl : -ampl;
*phaz = *phaz + iter;//2.0 * frac(0.5 * tone * (iter + *phaz)) / tone;
}
DWORD APIENTRY WaveFunc(LPVOID data) {
WAVEHDR *whdr;
WAVE *wave;
intptr_t *sink;
long size, phaz = 0;
wave = (WAVE*)data;
whdr = (WAVEHDR*)(sink = wave->sink)[1];
size = wave->chnl * wave->size * (wave->bits >> 3);
wave->data[0] = calloc(1, size);
wave->data[1] = calloc(1, size);
do {
waveOutUnprepareHeader((HWAVEOUT)sink[0], whdr, sizeof(WAVEHDR));
whdr->dwBufferLength = size;
whdr->dwFlags = 0;
whdr->dwLoops = 0;
whdr->lpData = (LPSTR)wave->data[wave->swiz];
waveOutPrepareHeader((HWAVEOUT)sink[0], whdr, sizeof(WAVEHDR));
ResetEvent((HANDLE)sink[2]);
waveOutWrite((HWAVEOUT)sink[0], whdr, sizeof(WAVEHDR));
FillBuf(wave, freq, ampl, &phaz);
} while (!WaitForSingleObject((HANDLE)sink[2], INFINITE));
return 0;
}
int APIENTRY WinMain(HINSTANCE inst, HINSTANCE prev, LPSTR args, int show) {
WNDCLASSEX wndc = {sizeof(wndc), CS_HREDRAW | CS_VREDRAW, WndProc, 0, 0,
inst, LoadIcon(0, IDI_HAND), LoadCursor(0, IDC_ARROW),
(HBRUSH)(COLOR_BTNFACE + 1), 0, "-", 0};
INITCOMMONCONTROLSEX icct = {sizeof(icct), ICC_STANDARD_CLASSES};
MSG pmsg;
HWND mwnd, cwnd, spin;
DWORD thrd;
WAVEFORMATEX wfmt;
intptr_t data[3];
WAVE wave = {1, 44100, 16, 4096, 0, data};
// AllocConsole();
// freopen("CONOUT$", "wb", stdout);
InitCommonControlsEx(&icct);
RegisterClassEx(&wndc);
mwnd = CreateWindowEx(0, wndc.lpszClassName, " ",
WS_OVERLAPPEDWINDOW | WS_VISIBLE,
CW_USEDEFAULT, CW_USEDEFAULT, 320, 240,
HWND_DESKTOP, 0, wndc.hInstance, 0);
cwnd = CreateWindowEx(WS_EX_CLIENTEDGE, WC_EDIT, 0, ES_AUTOHSCROLL
| ES_WANTRETURN | ES_MULTILINE | ES_NUMBER | WS_CHILD
| WS_VISIBLE, 10, 10, 100, 24, mwnd, (HMENU)1, 0, 0);
SendMessage(cwnd, EM_LIMITTEXT, 9, 0);
spin = CreateWindowEx(0, UPDOWN_CLASS, 0, UDS_HOTTRACK | UDS_NOTHOUSANDS
| UDS_ALIGNRIGHT | UDS_SETBUDDYINT | UDS_ARROWKEYS
| WS_CHILD | WS_VISIBLE, 0, 0, 0, 0, mwnd, (HMENU)2, 0, 0);
SendMessage(spin, UDM_SETBUDDY, (WPARAM)cwnd, 0);
SendMessage(spin, UDM_SETRANGE32, (WPARAM)20, (LPARAM)22050);
SendMessage(spin, UDM_SETPOS32, 0, (LPARAM)(freq = 400));
cwnd = CreateWindowEx(WS_EX_CLIENTEDGE, WC_EDIT, 0, ES_AUTOHSCROLL
| ES_WANTRETURN | ES_MULTILINE | ES_NUMBER | WS_CHILD
| WS_VISIBLE, 10, 44, 100, 24, mwnd, (HMENU)3, 0, 0);
SendMessage(cwnd, EM_LIMITTEXT, 9, 0);
spin = CreateWindowEx(0, UPDOWN_CLASS, 0, UDS_HOTTRACK | UDS_NOTHOUSANDS
| UDS_ALIGNRIGHT | UDS_SETBUDDYINT | UDS_ARROWKEYS
| WS_CHILD | WS_VISIBLE, 0, 0, 0, 0, mwnd, (HMENU)4, 0, 0);
SendMessage(spin, UDM_SETBUDDY, (WPARAM)cwnd, 0);
SendMessage(spin, UDM_SETRANGE32, (WPARAM)0, (LPARAM)32767);
SendMessage(spin, UDM_SETPOS32, 0, (LPARAM)(ampl = 32767));
wfmt = (WAVEFORMATEX){WAVE_FORMAT_PCM, wave.chnl, wave.smpl,
((wave.chnl * wave.bits) >> 3) * wave.smpl,
(wave.chnl * wave.bits) >> 3, wave.bits};
data[1] = (intptr_t)calloc(1, sizeof(WAVEHDR));
waveOutOpen((LPHWAVEOUT)&data[0], WAVE_MAPPER, &wfmt,
data[2] = (intptr_t)CreateEvent(0, 1, 0, 0), 0,
CALLBACK_EVENT);
SetThreadPriority(CreateThread(0, 0, WaveFunc, &wave, 0, &thrd),
THREAD_PRIORITY_TIME_CRITICAL);
while (pmsg.message != WM_QUIT) {
if (PeekMessage(&pmsg, 0, 0, 0, PM_REMOVE)) {
TranslateMessage(&pmsg);
DispatchMessage(&pmsg);
continue;
}
Sleep(1);
}
waveOutClose((HWAVEOUT)data[0]);
fclose(stdout);
FreeConsole();
exit(pmsg.wParam);
return 0;
}
[ОБНОВИТЬ:]
Дублировал заголовок, как мне сказали, безрезультатно:
#define _WIN32_IE 0x0500
#define _WIN32_WINNT 0x0501
#define WINVER _WIN32_WINNT
#include <windows.h>
#include <mmsystem.h>
#include <commctrl.h>
#include <stdint.h>
#include <stdio.h>
#include <math.h>
short freq, ampl;
typedef struct {
long chnl, smpl, bits, size, swiz;
void *sink, *data[2];
} WAVE;
LRESULT APIENTRY WndProc(HWND hWnd, UINT uMsg, WPARAM wPrm, LPARAM lPrm) {
switch (uMsg) {
case WM_DESTROY:
PostQuitMessage(0);
return 0;
case WM_NOTIFY:
switch (((NMHDR*)lPrm)->idFrom) {
case 2:
freq = ((NMUPDOWN*)lPrm)->iPos;
break;
case 4:
ampl = ((NMUPDOWN*)lPrm)->iPos;
break;
}
return 0;
default:
break;
}
return DefWindowProc(hWnd, uMsg, wPrm, lPrm);
}
void FillBuf(WAVE *wave, short freq, short ampl, long *phaz) {
int16_t *data = wave->data[wave->swiz ^= 1];
float tone = 1.0 * freq / wave->smpl;
long iter;
for(iter = 0; iter < wave->size; iter++)
data[iter] = ((long)(tone * (iter + *phaz)) & 1)? ampl : -ampl;
*phaz = *phaz + iter;//2.0 * frac(0.5 * tone * (iter + *phaz)) / tone;
}
DWORD APIENTRY WaveFunc(LPVOID data) {
WAVEHDR *whdr;
WAVE *wave;
intptr_t *sink;
long size, phaz = 0;
wave = (WAVE*)data;
whdr = (WAVEHDR*)(sink = wave->sink)[1];
size = wave->chnl * wave->size * (wave->bits >> 3);
whdr[0].dwBufferLength = whdr[1].dwBufferLength = size;
whdr[0].dwFlags = whdr[1].dwFlags = 0;
whdr[0].dwLoops = whdr[1].dwLoops = 0;
whdr[0].lpData = (LPSTR)(wave->data[0] = calloc(1, size));
whdr[1].lpData = (LPSTR)(wave->data[1] = calloc(1, size));
do {
waveOutUnprepareHeader((HWAVEOUT)sink[0], &whdr[wave->swiz], sizeof(WAVEHDR));
waveOutPrepareHeader((HWAVEOUT)sink[0], &whdr[wave->swiz], sizeof(WAVEHDR));
ResetEvent((HANDLE)sink[2]);
waveOutWrite((HWAVEOUT)sink[0], &whdr[wave->swiz], sizeof(WAVEHDR));
FillBuf(wave, freq, ampl, &phaz);
} while (!WaitForSingleObject((HANDLE)sink[2], INFINITE));
return 0;
}
int APIENTRY WinMain(HINSTANCE inst, HINSTANCE prev, LPSTR args, int show) {
WNDCLASSEX wndc = {sizeof(wndc), CS_HREDRAW | CS_VREDRAW, WndProc, 0, 0,
inst, LoadIcon(0, IDI_HAND), LoadCursor(0, IDC_ARROW),
(HBRUSH)(COLOR_BTNFACE + 1), 0, "-", 0};
INITCOMMONCONTROLSEX icct = {sizeof(icct), ICC_STANDARD_CLASSES};
MSG pmsg;
HWND mwnd, cwnd, spin;
DWORD thrd;
WAVEFORMATEX wfmt;
intptr_t sink[3];
WAVE wave = {1, 44100, 16, 4096, 0, sink};
// AllocConsole();
// freopen("CONOUT$", "wb", stdout);
InitCommonControlsEx(&icct);
RegisterClassEx(&wndc);
mwnd = CreateWindowEx(0, wndc.lpszClassName, " ",
WS_OVERLAPPEDWINDOW | WS_VISIBLE,
CW_USEDEFAULT, CW_USEDEFAULT, 320, 240,
HWND_DESKTOP, 0, wndc.hInstance, 0);
cwnd = CreateWindowEx(WS_EX_CLIENTEDGE, WC_EDIT, 0, ES_AUTOHSCROLL
| ES_WANTRETURN | ES_MULTILINE | ES_NUMBER | WS_CHILD
| WS_VISIBLE, 10, 10, 100, 24, mwnd, (HMENU)1, 0, 0);
SendMessage(cwnd, EM_LIMITTEXT, 9, 0);
spin = CreateWindowEx(0, UPDOWN_CLASS, 0, UDS_HOTTRACK | UDS_NOTHOUSANDS
| UDS_ALIGNRIGHT | UDS_SETBUDDYINT | UDS_ARROWKEYS
| WS_CHILD | WS_VISIBLE, 0, 0, 0, 0, mwnd, (HMENU)2, 0, 0);
SendMessage(spin, UDM_SETBUDDY, (WPARAM)cwnd, 0);
SendMessage(spin, UDM_SETRANGE32, (WPARAM)20, (LPARAM)22050);
SendMessage(spin, UDM_SETPOS32, 0, (LPARAM)(freq = 400));
cwnd = CreateWindowEx(WS_EX_CLIENTEDGE, WC_EDIT, 0, ES_AUTOHSCROLL
| ES_WANTRETURN | ES_MULTILINE | ES_NUMBER | WS_CHILD
| WS_VISIBLE, 10, 44, 100, 24, mwnd, (HMENU)3, 0, 0);
SendMessage(cwnd, EM_LIMITTEXT, 9, 0);
spin = CreateWindowEx(0, UPDOWN_CLASS, 0, UDS_HOTTRACK | UDS_NOTHOUSANDS
| UDS_ALIGNRIGHT | UDS_SETBUDDYINT | UDS_ARROWKEYS
| WS_CHILD | WS_VISIBLE, 0, 0, 0, 0, mwnd, (HMENU)4, 0, 0);
SendMessage(spin, UDM_SETBUDDY, (WPARAM)cwnd, 0);
SendMessage(spin, UDM_SETRANGE32, (WPARAM)0, (LPARAM)32767);
SendMessage(spin, UDM_SETPOS32, 0, (LPARAM)(ampl = 32767));
wfmt = (WAVEFORMATEX){WAVE_FORMAT_PCM, wave.chnl, wave.smpl,
((wave.chnl * wave.bits) >> 3) * wave.smpl,
(wave.chnl * wave.bits) >> 3, wave.bits};
sink[1] = (intptr_t)calloc(2, sizeof(WAVEHDR));
waveOutOpen((LPHWAVEOUT)&sink[0], WAVE_MAPPER, &wfmt,
sink[2] = (intptr_t)CreateEvent(0, 1, 0, 0), 0,
CALLBACK_EVENT);
SetThreadPriority(CreateThread(0, 0, WaveFunc, &wave, 0, &thrd),
THREAD_PRIORITY_TIME_CRITICAL);
while (pmsg.message != WM_QUIT) {
if (PeekMessage(&pmsg, 0, 0, 0, PM_REMOVE)) {
TranslateMessage(&pmsg);
DispatchMessage(&pmsg);
continue;
}
Sleep(1);
}
waveOutClose((HWAVEOUT)sink[0]);
fclose(stdout);
FreeConsole();
exit(pmsg.wParam);
return 0;
}
[ЧТО НАСТОЯЩЕЕ ПРОИЗОШЛО:]
Воспроизведение заикалось из-за того, что Windows исчерпала данные в тот самый момент, когда я переключил буферы. Чтобы избежать этого, вы должны предоставить ОБА буферам системы ДО того, как начнется цикл обратной связи, чтобы после завершения воспроизведения одного из буферов был уже подготовлен и отправлен следующий, в то время как вы пополняете только что удаленный.
И пусть потерянные души (как и я два дня назад) наконец обретут ясность здесь =)
Серьезно, на данный момент это единственная страница в Интернете, на которой было предложено реальное рабочее решение, в котором вместо правильного подхода не используются таймеры или какой-либо другой тип.
4 ответа
Решение
Хотя код в основном нормальный (с точки зрения функциональности, но не удобочитаемости и ясности), функция потока не очень хороша.
Вы должны заполнить в то время как неподготовленный и маршрут для последующего воспроизведения.
Здесь вы идете (также поток не должен иметь приоритет выше нормального):
DWORD APIENTRY WaveFunc(LPVOID data)
{
WAVEHDR *whdr;
WAVE *wave;
intptr_t *sink;
long size, phaz = 0;
wave = (WAVE*)data;
whdr = (WAVEHDR*)(sink = (intptr_t*) wave->sink)[1];
size = wave->chnl * wave->size * (wave->bits >> 3);
HWAVEOUT hWaveOut = (HWAVEOUT) sink[0];
HANDLE hEvent = (HANDLE)sink[2];
whdr[0].dwBufferLength = whdr[1].dwBufferLength = size;
whdr[0].dwFlags = whdr[1].dwFlags = 0;
whdr[0].dwLoops = whdr[1].dwLoops = 0;
whdr[0].lpData = (LPSTR)(wave->data[0] = calloc(1, size));
whdr[1].lpData = (LPSTR)(wave->data[1] = calloc(1, size));
ResetEvent(hEvent);
assert(wave->swiz == 0);
FillBuf(wave, freq, ampl, &phaz);
waveOutPrepareHeader(hWaveOut, &whdr[1], sizeof (WAVEHDR));
waveOutWrite(hWaveOut, &whdr[1], sizeof (WAVEHDR));
assert(wave->swiz == 1);
FillBuf(wave, freq, ampl, &phaz);
waveOutPrepareHeader(hWaveOut, &whdr[0], sizeof (WAVEHDR));
waveOutWrite(hWaveOut, &whdr[0], sizeof (WAVEHDR));
for(; ; )
{
WaitForSingleObject(hEvent, INFINITE);
ResetEvent(hEvent);
for(long index = 0; index < 2; index++)
if(whdr[index].dwFlags & WHDR_DONE)
{
wave->swiz = index ^ 1;
// NOTE: See comment from Paul Sanders: the headers have to be
// prepared before writing, however there is no need to
// re-prepare to upload new data
//waveOutUnprepareHeader(hWaveOut, &whdr[wave->swiz], sizeof (WAVEHDR));
FillBuf(wave, freq, ampl, &phaz);
//waveOutPrepareHeader(hWaveOut, &whdr[wave->swiz], sizeof (WAVEHDR));
waveOutWrite(hWaveOut, &whdr[wave->swiz], sizeof (WAVEHDR));
}
}
return 0;
}
У меня недостаточно репутации, чтобы комментировать, поэтому это должен быть ответ, но я просто хотел добавить, что вам не нужно каждый раз снимать и заново готовить WAVEHDR, вы можете просто использовать его повторно.
Кроме того, если вам нужно связать дополнительные данные с WAVEHDR, вы можете выделить более крупную структуру и добавить ее в конец - waveoutWrite не будет волновать. Это может быть удобно (в основном для входных буферов), если буфер проходит через какую-то цепочку обработки перед повторным использованием. Я использую этот трюк при конвертации DSD в PCM.
Волновые API потрясают!
Я не думаю, что вы делаете двойную буферизацию, как задумано. Во-первых, я вижу только один экземпляр WAVEHDR.
В вашей настройке создайте 2 WAVEHDR.
В вашей теме сделайте следующее (в псевдокоде)
waveOutPrepareHeader(hdr[0]);
waveOutPrepareHeader(hdr[1]);
FillBuffer(hdr[0]->lpData);
FillBuffer(hdr[1]->lpData);
waveOutWrite(hdr[0]);
waveOutWrite(hdr[1]);
int nextBuf = 0;
while (!WaitForSingleObject(....)))
{
waveOutUnprepareHeader(hdr[nextBuf]);
waveOutPrepareHeader(hdr[nextBuf]);
FillBuffer(hdr[nextBuf]);
waveOutWrite(hdr[nextBuf]);
nextBuf = (nextBuf+1) % 2;
}
Это очень полезные вопросы и ответы. Для полноты картины мы можем прочитать все данные за один цикл. Мы просто должны помнить, что первая итерация может быть другой угрозой при тестировании на
WHDR_DONE. Однако в этом шаге нет необходимости, поскольку также выполняется проверка сигнала события.
Пример чтения волнового файла:
int main()
{
if (!waveOutGetNumDevs())
return 0;
const char* filename = "sound.wav";
HMMIO hfile = mmioOpen((char*)filename, nullptr, MMIO_READ);
if (!hfile)
return 0;
//create event with auto-reset and initial signaled state
HANDLE hevent = CreateEvent(nullptr, FALSE, TRUE, "player");
if (!hevent) return 0;
//read file header, waveformat, go to start of data
WAVEFORMATEX wformat = { 0 };
MMCKINFO mmckinfo_wave = { 0, 0, mmioFOURCC('W', 'A', 'V', 'E') };
MMCKINFO mmckinfo_fmt_ = { mmioFOURCC('f', 'm', 't', ' ') };
MMCKINFO mmckinfo_data = { mmioFOURCC('d', 'a', 't', 'a') };
mmioDescend(hfile, &mmckinfo_wave, NULL, MMIO_FINDRIFF);
mmioDescend(hfile, &mmckinfo_fmt_, &mmckinfo_wave, MMIO_FINDCHUNK);
mmioRead(hfile, (LPSTR)&wformat, mmckinfo_fmt_.cksize);
mmioAscend(hfile, &mmckinfo_fmt_, 0);
mmioDescend(hfile, &mmckinfo_data, &mmckinfo_wave, MMIO_FINDCHUNK);
HWAVEOUT hwave = nullptr;
waveOutOpen(&hwave, WAVE_MAPPER, &wformat, (DWORD)hevent, 0, CALLBACK_EVENT);
int buflen = wformat.nAvgBytesPerSec / 10;
buflen = wformat.nBlockAlign * int(buflen / wformat.nBlockAlign);
//prepare buffers
WAVEHDR whdr[2] = { 0 };
for (int i = 0; i < 2; i++)
{
whdr[i].lpData = new char[buflen];
waveOutPrepareHeader(hwave, &whdr[i], sizeof(whdr));
}
//read the whole file
for (int i = 0;;i ^= 1)
{
whdr[i].dwBufferLength = mmioRead(hfile, whdr[i].lpData, buflen);
if (whdr[i].dwBufferLength)
waveOutWrite(hwave, &whdr[i], sizeof(whdr));
WaitForSingleObject(hevent, INFINITE);
if (!whdr[i].dwBufferLength)
break;
}
//cleanup:
for (int i = 0; i < 2; i++)
{
if (whdr[i].dwFlags & WHDR_PREPARED)
waveOutUnprepareHeader(hwave, &whdr[i], sizeof(whdr[i]));
delete[] whdr[i].lpData;
}
waveOutClose(hwave);
mmioClose(hfile, 0);
CloseHandle(hevent);
return 0;
}