正确的 WAVE_FORMAT_1S16 PCM 双通道格式？

Question

我正在尝试在 Windows 10 WinMM 音频上播放 2 个 16 位 PCM 流， 每个都在一个单独的通道上，使用这个 WAVEFORMATEX ：

const WAVEFORMATEX
  _wex_  = // (WAVEFORMATEX)
 { .wFormatTag     = WAVE_FORMAT_PCM
 , .nChannels      = 2
 , .nSamplesPerSec = 8000
 , .nAvgBytesPerSec= 16000
 , .nBlockAlign    = 4
 , .wBitsPerSample = 16
 , .cbSize         = 0
 };

当我使用 2 个进程播放它们时，进程 A 将其流布局为：

   Bit 31:              |                 :Bit 0
          <PCM_16_BITS> |    00   ...    00

进程 B 将其流布局如下：

   Bit 31:              |                 :Bit 0
          00  ...   00  |    <PCM_16_BITS>

，则流在左右声道播放成功（是Mixed 由 WAS Mixer 设备 - 每个流仅在一个通道上播放，因此仅播放 左或右扬声器）。

但是，如果我编写一个结合两个流的单个进程，那么 单个流的布局如下：

   Bit 31:                   |                     :Bit 0
          <LEFT PCM_16_BITS> | <RIGHT PCM_16_BITS>

然后流播放为乱码废话。

请任何人告诉我 Windows 音频的实际字节布局 期望帧具有由我的 WAVEFORMATEX 配置的 2 通道 16 位 PCM？

我已经编写了调用waveOutOpen、waveOutPrepareHeader和waveOutWrite等的代码，效果很好，只是当我尝试 播放具有 2 个左|右 16 位音频样本的组合流 输出乱码的32位字的高16位和低16位- 我想我只是不知道 Windows 音频在这里期待什么格式。

或者我的 WAVEFORMATEX 有什么错误？

或者指出这可能记录在哪里？ Microsoft 文档详细介绍了头文件内容，但根本没有真正解释流布局等内容。

提前感谢您提供任何有用的建议/回复。

Answer 1

啊哈！我终于找到了：

https://docs.microsoft.com/en-us/windows-hardware/drivers/ddi/ksmedia/ns-ksmedia-waveformatextensible

和

https://docs.microsoft.com/en-us/windows-hardware/drivers/ddi/ksmedia/ns-ksmedia-ksaudio_channel_config

确实回答了这个问题 - 我想如果我发送 2 个频道 在一帧中，我必须为每个通道使用 12 个字节。

Answer 2

好的，最后一个答案并不是真正的答案 - 这是一个更好的尝试 -

为了让其他人免于我过去几天的头痛， 这是更正后的“pwfx”waveOutOpen 参数：

const WAVEFORMATEXTENSIBLE
  _wex_ext_ =
  { .Format =
    { .wFormatTag     = WAVE_FORMAT_EXTENSIBLE
    , .nChannels      = 2
    , .nSamplesPerSec = 8000
    , .nAvgBytesPerSec= 32000
    , .nBlockAlign    = 4
    , .wBitsPerSample = 16
    , .cbSize         = sizeof(WAVEFORMATEXTENSIBLE) - 
                      sizeof(WAVEFORMATEX)
   }
 , .Samples       = {16}
 , .dwChannelMask = (SPEAKER_FRONT_LEFT | SPEAKER_FRONT_RIGHT)
 , .SubFormat = DEFINE_WAVEFORMATEX_GUID(WAVE_FORMAT_PCM)
 };

因此，如果将其用作 'pwfx' 指向的结构：

  switch
  ( r =
    waveOutOpen
    ( &aoh        // Audio Output Handle
    , WAVE_MAPPER
    , ((WAVEFORMATEX*)&_wex_ext_) 
    , ((DWORD_PTR)waveOutProc) // Callback function on WOM_DONE
    , ((DWORD_PTR)0UL)         // no user paramet
    , WAVE_FORMAT_DIRECT | CALLBACK_FUNCTION // do not modify audio data
    )
  )
  {case MMSYSERR_NOERROR:
    break;
   case MMSYSERR_ALLOCATED:
    ok   = false;
    emsg = "Specified resource is already allocated.";
    break;
   case MMSYSERR_BADDEVICEID:
    ok   = false;
    emsg = "Specified device identifier is out of range.";
    break;
   case MMSYSERR_NODRIVER:
    ok   = false;
    emsg = "No device driver is present.";
    break;
   case MMSYSERR_NOMEM:
    ok   = false;
    emsg = "Unable to allocate or lock memory.";
    break;
   case WAVERR_BADFORMAT:
    ok   = false;
    emsg = "Attempted to open with an unsupported waveform-audio format.";
    break;
   case WAVERR_SYNC:
    ok   = false;
    emsg = "The device is synchronous but waveOutOpen was called without using the WAVE_ALLOWSYNC flag.";
    break;
   default:
    ok = false;
    if ( 0 == waveOutGetErrorText(r, ((u8_t*) &pcm[0].l[0]), 1024 ))
    { u16_t len = 1024;
      s8_t *str = ((s8_t*)&pcm[0].l[0]);
      utf8str( ((u16_t*)&pcm[0].l[0]), wcslen((U16_t*)&pcm[0].l[0]), &str, &len);
      emsg = ((const char*) &pcm[0].l[0]);
    }
    break;
  }

那么2个进程播放的两种SINGLE CHANNEL格式之一：

                   Bit:15
 Bit: 31:               |                    Bit: 0:
       <16-bit LE PCM L>| 0           ...         0   # all zeros, OR:

                   Bit:15
 Bit: 31:               |                    Bit: 0:
       0      ...      0|       <16-bit LE PCM R>  | 
  
     

工作正常，混合后“PCM L”在左声道播放，PCM R 在右频道播放，

但我没有成功使用单个进程玩这个：

                               Bit:15
 Bit: 31:                           |                    Bit:    0:
      <1|       <16-bit LE PCM L>  | <16-bit LE PCM R> 

在 Linux 上使用 ALSA (alsa-lib) 播放流时也会发生同样的情况 - 所以它不是 Windows 的东西。

在 Linux 上，使用 ALSA 的 S16_LE 格式， 我曾尝试在一个过程中播放相同的流，例如：

                    Bit:15
  Bit: 31:               |                    Bit: 0:
        <16-bit LE PCM L>| 0           ...         0   # all zeros 
        0      ...      0|       <16-bit LE PCM R>  

我也试过了：

                    Bit:15
  Bit: 31:               |               Bit: 0:
        0      ...      0|    <16-bit LE PCM L>|   
        0      ...      0|    <16-bit LE PCM R>| 

和：

                    Bit:15
  Bit: 31:               |               Bit: 0:
        <16-bit LE PCM L>|   0       ...      0| 
        <16-bit LE PCM R>|   0       ...      0|     
   

但是这些也不起作用（流中充满了点击和故障 并且信号似乎在左右交替之间几乎没有 听得见）。当然，如果我指定了 S16_LE 格式，需要 16 位帧，我正在写 32 位 帧？

所以，我真的不知道确切的交错字节格式是什么 应该是。

在 Windows 上，执行交错的代码如下所示：

  typedef struct pcm_frame_s
  { U16_t l[320], r[320], lr[640];
  } PCMFrame_t;

  static
    PCMFrame_t pcm[16] = {0};
  

  ...
  // pcmA & pcmB are pointers to pcm[i].l[0] & pcm[i].r[0] :
  if ( pcmA && pcmB )
     { register U8_t
        np;
      register U16_t
        *ppcm  =&pcm[i].lr[0];
      for( np = 0
         , pcmA=&pcm[i].l[0]
         , pcmB=&pcm[i].r[0]
         ; np < 160
         ; ++np, ++ppcm, ++pcmA, ++pcmB
         )
      { *ppcm   = *pcmA ? *pcmA : pcm_slnc[np];
        ppcm   += 1;
        *ppcm   = *pcmB ? *pcmB : pcm_slnc[np];
      } // pcm_slnc is a pre-computed "Comfort Noise" block
    
    }else
    { register U8_t
        np;
      register U16_t
        *ppcm  = &pcm[i].lr[0]
      , *pspcm = pcmA ? pcmA : pcmB;
      if(left) // user has chosen to put 1st stream on left channel
      {
        for(np=0; np < 160; ++np, ++ppcm, ++pspcm)
        { *ppcm = *pspcm;
          ppcm += 1;
          *ppcm = pcm_slnc[np];
        }    
      } else
      {
        for(np=0; np < 160; ++np, ++ppcm, ++pspcm)
        { *ppcm = pcm_slnc[np];
          ppcm += 1;
          *ppcm=*pspcm;
        }
      }
    }            
    while (  (WHDR_PREPARED | WHDR_DONE) 
          != (wh[i].dwFlags & (WHDR_PREPARED | WHDR_DONE)) 
          )
    { if (!WaitOnAddress
           ( &(wh[i].dwFlags)
           , &playingDwFlags
           , sizeof(u32_t)
           , INFINITE
           )
         )
      { say(FMT("WaitOnAddress failed in INFINITE mode."));
        ok = false;
        break;
      }
    }
    wh[i].dwFlags &= ~WHDR_DONE;
    switch
    ( r = waveOutWrite(aoh, &wh[i], sizeof(wh[i])) )
    {case MMSYSERR_NOERROR:
    ...

我认为我必须指定每个通道 32 位，并使用 32 位帧大小？

所以我无法将两个 16 位左交错 |右声道
PCM 值彼此相邻而不使用 32 位流格式？

我即将放弃，只使用 2 个进程和 混合器，奇怪的是它尊重“|0”（左进程）和 "0|"（右处理）（左|右）通道格式 并按预期将它们发送到左/右扬声器。

但是有没有办法在一个 32 位字中指定两个 16 位通道？ 奇怪。