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OpenTaiko/FDK19/コード/03.サウンド/CSoundDeviceWASAPI.cs

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C#
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Use utf-8 with bom for all .cs files (#156)
2022-02-25 20:56:30 +01:00
using System;
First commit
2021-09-21 00:16:38 +02:00
using System.Collections.Generic;
using System.Text;
using System.Diagnostics;
using Un4seen.Bass;
using Un4seen.BassWasapi;
using Un4seen.Bass.AddOn.Mix;
namespace FDK
{
internal class CSoundDeviceWASAPI : ISoundDevice
{
// プロパティ
public ESoundDeviceType e出力デバイス
{
get;
protected set;
}
public long n実出力遅延ms
{
get;
protected set;
}
public long n実バッファサイズms
{
get;
protected set;
}
// CSoundTimer 用に公開しているプロパティ
public long n経過時間ms
{
get;
protected set;
}
public long n経過時間を更新したシステム時刻ms
{
get;
protected set;
}
public CTimer tmシステムタイマ
{
get;
protected set;
}
public enum Eデバイスモード { 排他, 共有 }
public int nMasterVolume
{
get
{
float f音量 = 0.0f;
//if ( BassMix.BASS_Mixer_ChannelGetEnvelopePos( this.hMixer, BASSMIXEnvelope.BASS_MIXER_ENV_VOL, ref f音量 ) == -1 )
// return 100;
//bool b = Bass.BASS_ChannelGetAttribute( this.hMixer, BASSAttribute.BASS_ATTRIB_VOL, ref f音量 );
bool b = Bass.BASS_ChannelGetAttribute( this.hMixer, BASSAttribute.BASS_ATTRIB_VOL, ref f音量 );
if ( !b )
{
BASSError be = Bass.BASS_ErrorGetCode();
Trace.TraceInformation( "WASAPI Master Volume Get Error: " + be.ToString() );
}
else
{
Trace.TraceInformation( "WASAPI Master Volume Get Success: " + (f音量 * 100) );
}
return (int) ( f音量 * 100 );
}
set
{
// bool b = Bass.BASS_SetVolume( value / 100.0f );
// →Exclusiveモード時は無効
// bool b = BassWasapi.BASS_WASAPI_SetVolume( BASSWASAPIVolume.BASS_WASAPI_VOL_SESSION, (float) ( value / 100 ) );
// bool b = BassWasapi.BASS_WASAPI_SetVolume( BASSWASAPIVolume.BASS_WASAPI_CURVE_WINDOWS, (float) ( value / 100 ) );
bool b = Bass.BASS_ChannelSetAttribute( this.hMixer, BASSAttribute.BASS_ATTRIB_VOL, (float) ( value / 100.0 ) );
// If you would like to have a volume control in exclusive mode too, and you're using the BASSmix add-on,
// you can adjust the source's BASS_ATTRIB_VOL setting via BASS_ChannelSetAttribute.
// しかし、hMixerに対するBASS_ChannelSetAttribute()でBASS_ATTRIB_VOLを変更: なぜか出力音量に反映されず
// Bass_SetVolume(): BASS_ERROR_NOTAVIL ("no sound" deviceには適用不可)
// Mixer_ChannelSetEnvelope():
//var nodes = new BASS_MIXER_NODE[ 1 ] { new BASS_MIXER_NODE( 0, (float) value ) };
//bool b = BassMix.BASS_Mixer_ChannelSetEnvelope( this.hMixer, BASSMIXEnvelope.BASS_MIXER_ENV_VOL, nodes );
//bool b = Bass.BASS_ChannelSetAttribute( this.hMixer, BASSAttribute.BASS_ATTRIB_VOL, value / 100.0f );
if ( !b )
{
BASSError be = Bass.BASS_ErrorGetCode();
Trace.TraceInformation( "WASAPI Master Volume Set Error: " + be.ToString() );
}
else
{
// int n = this.nMasterVolume;
// Trace.TraceInformation( "WASAPI Master Volume Set Success: " + value );
}
}
}
// メソッド
/// <summary>
/// WASAPIの初期化
/// </summary>
/// <param name="mode"></param>
/// <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>
/// <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>
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 )
{
// 初期化。
Trace.TraceInformation( "BASS (WASAPI) の初期化を開始します。" );
this.e出力デバイス = ESoundDeviceType.Unknown;
this.n実出力遅延ms = 0;
this.n経過時間ms = 0;
this.n経過時間を更新したシステム時刻ms = CTimer.n未使用;
this.tmシステムタイマ = new CTimer( CTimer.E種別.MultiMedia );
this.b最初の実出力遅延算出 = true;
#region [ BASS registration ]
// BASS.NET ユーザ登録（BASSスプラッシュが非表示になる）。
BassNet.Registration( "dtx2013@gmail.com", "2X9181017152222" );
#endregion
#region [ BASS Version Check ]
// BASS のバージョンチェック。
int nBASSVersion = Utils.HighWord( Bass.BASS_GetVersion() );
if( nBASSVersion != Bass.BASSVERSION )
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 ) );
int nBASSMixVersion = Utils.HighWord( BassMix.BASS_Mixer_GetVersion() );
if( nBASSMixVersion != BassMix.BASSMIXVERSION )
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 ) );
int nBASSWASAPIVersion = Utils.HighWord( BassWasapi.BASS_WASAPI_GetVersion() );
if( nBASSWASAPIVersion != BassWasapi.BASSWASAPIVERSION )
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 ) );
#endregion
// BASS の設定。
this.bIsBASSFree = true;
if (!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。
{
Trace.TraceWarning($"BASS_SetConfig({nameof(BASSConfig.BASS_CONFIG_UPDATEPERIOD)}) に失敗しました。[{Bass.BASS_ErrorGetCode()}]");
}
if (!Bass.BASS_SetConfig( BASSConfig.BASS_CONFIG_UPDATETHREADS, 0 )) // 0:BASSストリームの自動更新を行わない。
{
Trace.TraceWarning($"BASS_SetConfig({nameof(BASSConfig.BASS_CONFIG_UPDATETHREADS)}) に失敗しました。[{Bass.BASS_ErrorGetCode()}]");
}
// BASS の初期化。
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。
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。
if( !Bass.BASS_Init( nデバイス, n周波数, BASSInit.BASS_DEVICE_DEFAULT, IntPtr.Zero ) )
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() ) );
Bass.BASS_SetConfig(BASSConfig.BASS_CONFIG_CURVE_VOL, true);
#region [ デバッグ用: WASAPIデバイスのenumerateと、ログ出力 ]
// (デバッグ用)
//Trace.TraceInformation( "WASAPIデバイス一覧:" );
//int a, count = 0;
//BASS_WASAPI_DEVICEINFO wasapiDevInfo;
//for ( a = 0; ( wasapiDevInfo = BassWasapi.BASS_WASAPI_GetDeviceInfo( a ) ) != null; a++ )
//{
// if ( ( wasapiDevInfo.flags & BASSWASAPIDeviceInfo.BASS_DEVICE_INPUT ) == 0 // device is an output device (not input)
// && ( wasapiDevInfo.flags & BASSWASAPIDeviceInfo.BASS_DEVICE_ENABLED ) != 0 ) // and it is enabled
// {
// Trace.TraceInformation( "WASAPI Device #{0}: {1}", a, wasapiDevInfo.name );
// count++; // count it
// }
//}
#endregion
// BASS WASAPI の初期化。
nデバイス = -1;
n周波数 = 0; // デフォルトデバイスの周波数 (0="mix format" sample rate)
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)
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。
// WASAPIの更新間隔(period)は、バッファサイズにも影響を与える。
// 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。
// 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。
#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 ]
int nDevNo = -1;
BASS_WASAPI_DEVICEINFO deviceInfo;
for ( int n = 0; ( deviceInfo = BassWasapi.BASS_WASAPI_GetDeviceInfo( n ) ) != null; n++ )
{
if ( deviceInfo.IsDefault )
{
nDevNo = n;
break;
}
}
if ( nDevNo != -1 )
{
// Trace.TraceInformation( "Selected Default WASAPI Device: {0}", deviceInfo.name );
// Trace.TraceInformation( "MinPeriod={0}, DefaultPeriod={1}", deviceInfo.minperiod, deviceInfo.defperiod );
n更新間隔ms = (long) ( deviceInfo.minperiod * 1000 );
if ( n希望バッファサイズms <= 0 || n希望バッファサイズms < n更新間隔ms + 1 )
{
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。
}
}
else
{
Trace.TraceError( "Error: Default WASAPI Device is not found." );
}
#endregion
//Retry:
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;
//var flags = ( mode == Eデバイスモード.排他 ) ? BASSWASAPIInit.BASS_WASAPI_AUTOFORMAT | BASSWASAPIInit.BASS_WASAPI_EVENT | BASSWASAPIInit.BASS_WASAPI_EXCLUSIVE : BASSWASAPIInit.BASS_WASAPI_AUTOFORMAT | BASSWASAPIInit.BASS_WASAPI_EVENT;
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 ) )
{
if( mode == Eデバイスモード.排他 )
{
#region [ 排他モードで作成成功。]
//-----------------
this.e出力デバイス = ESoundDeviceType.ExclusiveWASAPI;
nDevNo = BassWasapi.BASS_WASAPI_GetDevice();
deviceInfo = BassWasapi.BASS_WASAPI_GetDeviceInfo( nDevNo );
var wasapiInfo = BassWasapi.BASS_WASAPI_GetInfo();
int n1サンプルのバイト数 = 2 * wasapiInfo.chans; // default;
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。
{
case BASSWASAPIFormat.BASS_WASAPI_FORMAT_8BIT: n1サンプルのバイト数 = 1 * wasapiInfo.chans; break;
case BASSWASAPIFormat.BASS_WASAPI_FORMAT_16BIT: n1サンプルのバイト数 = 2 * wasapiInfo.chans; break;
case BASSWASAPIFormat.BASS_WASAPI_FORMAT_24BIT: n1サンプルのバイト数 = 3 * wasapiInfo.chans; break;
case BASSWASAPIFormat.BASS_WASAPI_FORMAT_32BIT: n1サンプルのバイト数 = 4 * wasapiInfo.chans; break;
case BASSWASAPIFormat.BASS_WASAPI_FORMAT_FLOAT: n1サンプルのバイト数 = 4 * wasapiInfo.chans; break;
}
int n1秒のバイト数 = n1サンプルのバイト数 * wasapiInfo.freq;
this.n実バッファサイズms = (long) ( wasapiInfo.buflen * 1000.0f / n1秒のバイト数 );
this.n実出力遅延ms = 0; // 初期値はゼロ
Trace.TraceInformation( "使用デバイス: #" + nDevNo + " : " + deviceInfo.name + ", flags=" + deviceInfo.flags );
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)",
wasapiInfo.freq,
wasapiInfo.chans,
wasapiInfo.format.ToString(),
wasapiInfo.buflen,
n実バッファサイズms.ToString(),
n希望バッファサイズms.ToString(),
n更新間隔ms.ToString() );
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 );
this.bIsBASSFree = false;
//-----------------
#endregion
}
else
{
#region [ 共有モードで作成成功。]
//-----------------
this.e出力デバイス = ESoundDeviceType.SharedWASAPI;
this.n実出力遅延ms = 0; // 初期値はゼロ
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。
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 );
this.bIsBASSFree = false;
//-----------------
#endregion
}
}
#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。 ]
//else if ( mode == Eデバイスモード.排他 )
//{
// Trace.TraceInformation("Failed to initialize setting BASS (WASAPI) mode [{0}]", Bass.BASS_ErrorGetCode().ToString() );
// #region [ 排他モードに失敗したのなら共有モードでリトライ。]
// //-----------------
// mode = Eデバイスモード.共有;
// goto Retry;
// //-----------------
// #endregion
//}
#endregion
else
{
#region [ それでも失敗したら例外発生。]
//-----------------
BASSError errcode = Bass.BASS_ErrorGetCode();
Bass.BASS_Free();
this.bIsBASSFree = true;
throw new Exception( string.Format( "BASS (WASAPI) の初期化に失敗しました。(BASS_WASAPI_Init)[{0}]", errcode ) );
//-----------------
#endregion
}
// WASAPI出力と同じフォーマットを持つ BASS ミキサーを作成。
var info = BassWasapi.BASS_WASAPI_GetInfo();
this.hMixer = BassMix.BASS_Mixer_StreamCreate(
info.freq,
info.chans,
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。
if ( this.hMixer == 0 )
{
BASSError errcode = Bass.BASS_ErrorGetCode();
BassWasapi.BASS_WASAPI_Free();
Bass.BASS_Free();
this.bIsBASSFree = true;
throw new Exception( string.Format( "BASSミキサ(mixing)の作成に失敗しました。[{0}]", errcode ) );
}
// BASS ミキサーの1秒あたりのバイト数を算出。
var mixerInfo = Bass.BASS_ChannelGetInfo( this.hMixer );
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)
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;
// 単純に、hMixerの音量をMasterVolumeとして制御しても、
// ChannelGetData()の内容には反映されない。
// そのため、もう一段mixerを噛ませて、一段先のmixerからChannelGetData()することで、
// hMixerの音量制御を反映させる。
this.hMixer_DeviceOut = BassMix.BASS_Mixer_StreamCreate(
info.freq,
info.chans,
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。
if ( this.hMixer_DeviceOut == 0 )
{
BASSError errcode = Bass.BASS_ErrorGetCode();
BassWasapi.BASS_WASAPI_Free();
Bass.BASS_Free();
this.bIsBASSFree = true;
throw new Exception( string.Format( "BASSミキサ(最終段)の作成に失敗しました。[{0}]", errcode ) );
}
{
bool b1 = BassMix.BASS_Mixer_StreamAddChannel( this.hMixer_DeviceOut, this.hMixer, BASSFlag.BASS_DEFAULT );
if ( !b1 )
{
BASSError errcode = Bass.BASS_ErrorGetCode();
BassWasapi.BASS_WASAPI_Free();
Bass.BASS_Free();
this.bIsBASSFree = true;
throw new Exception( string.Format( "BASSミキサ(最終段とmixing)の接続に失敗しました。[{0}]", errcode ) );
};
}
// 出力を開始。
BassWasapi.BASS_WASAPI_Start();
}
#region [ tサウンドを作成する() ]
public CSound tサウンドを作成する( string strファイル名, ESoundGroup soundGroup )
{
var sound = new CSound(soundGroup);
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 );
return sound;
}
public void tサウンドを作成する( string strファイル名, CSound sound )
{
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 );
}
public void tサウンドを作成する( byte[] byArrWAVファイルイメージ, CSound sound )
{
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 );
}
#endregion
#region [ Dispose-Finallizeパターン実装 ]
//-----------------
public void Dispose()
{
this.Dispose( true );
GC.SuppressFinalize( this );
}
protected void Dispose( bool bManagedDispose )
{
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)
if ( hMixer != -1 )
{
Bass.BASS_StreamFree( this.hMixer );
}
if ( !this.bIsBASSFree )
{
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）
Bass.BASS_Free();
}
if( bManagedDispose )
{
C共通.tDisposeする( this.tmシステムタイマ );
this.tmシステムタイマ = null;
}
}
~CSoundDeviceWASAPI()
{
this.Dispose( false );
}
//-----------------
#endregion
protected int hMixer = -1;
protected int hMixer_DeviceOut = -1;
protected WASAPIPROC tWasapiProc = null;
protected int tWASAPI処理( IntPtr buffer, int length, IntPtr user )
{
// BASSミキサからの出力データをそのまま WASAPI buffer へ丸投げ。
int num = Bass.BASS_ChannelGetData( this.hMixer_DeviceOut, buffer, length ); // num = 実際に転送した長さ
if ( num == -1 ) num = 0;
// 経過時間を更新。
// 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。
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。
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;
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;
// 実出力遅延を更新。
// 未再生バイト数の平均値。
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;
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;
this.b最初の実出力遅延算出 = false;
// 経過時間を更新後に、今回分の累積転送バイト数を反映。
this.n累積転送バイト数 += num;
return num;
}
private long nミキサーの1秒あたりのバイト数 = 0;
private long n累積転送バイト数 = 0;
private bool b最初の実出力遅延算出 = true;
private bool bIsBASSFree = true;
}
}
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