C++ ASIO，访问缓冲区答案

【问题标题】：C++ ASIO, accessing buffersC++ ASIO，访问缓冲区
【发布时间】：2015-01-09 00:51:18
【问题描述】：

我没有音频编程经验，而且 C++ 是相当低级的语言，所以我对它有一点问题。我使用从http://www.steinberg.net/en/company/developers.html 下载的 ASIO SDK 2.3。

我正在根据 SDK 中的示例编写自己的主机。

目前，我已经设法浏览了整个示例，并且看起来它正在工作。我有外部声卡连接到我的电脑。我已经成功地为这个设备加载了驱动程序，配置了它，处理了回调，将数据从模拟转换为数字等常见的东西。

还有我现在卡住的部分：当我通过我的设备播放一些曲目时，我可以看到调音台（设备的软件）中的条形移动。所以设备以正确的方式连接。在我的代码中，我选择了带有在混音器中移动的条形名称的输入和输出。我还使用 ASIOCreateBuffers() 为每个输入/输出创建缓冲区。

如果我错了，现在纠正我：当调用 ASIOStart() 并且驱动程序处于运行状态时，当我将声音信号输入到外部设备时，我相信缓冲区会充满数据，对吧？
我正在阅读文档，但我有点迷茫 - 如何访问设备发送到应用程序、存储在 INPUT 缓冲区中的数据？还是信号？我需要它来进行信号分析或将来记录。

编辑：如果我让它变得复杂，那么简而言之，我的问题是：如何从代码中访问输入流数据？我在文档中没有看到任何允许我这样做的对象/回调。

【问题讨论】：

我相信boost-asio标签不适用于这个问题，你问的是音频相关的SDK，而不是异步io模块。
你说得对，我已经编辑过了，谢谢。

标签： c++ audio asio steinberg-asio

【解决方案1】：

ASIO SDK 中的主机示例非常接近您的需要。在bufferSwitchTimeInfo 回调中有一些这样的代码：

for (int i = 0; i < asioDriverInfo.inputBuffers + asioDriverInfo.outputBuffers; i++)
{
    int ch = asioDriverInfo.bufferInfos[i].channelNum;
    if (asioDriverInfo.bufferInfos[i].isInput == ASIOTrue)
    {
        char* buf = asioDriver.bufferInfos[i].buffers[index];
        ....

其中的 if 块 asioDriver.bufferInfos[i].buffers[index] 是指向原始音频数据的指针（index 是方法的参数）。

缓冲区的格式取决于驱动程序，可以通过测试asioDriverInfo.channelInfos[i].type 发现。格式的类型将是 32bit int LSB first，32bit int MSB first，依此类推。您可以在asio.h 的ASIOSampleType 枚举中找到值列表。此时，您需要将样本转换为下游信号处理代码的一些通用格式。如果您正在进行信号处理，您可能希望转换为double。文件host\asioconvertsample.cpp 将让您了解转换中涉及的内容。您将遇到的最常见格式可能是 INT32 MSB。这是您将其转换为双精度的方法。

for (int i = 0; i < asioDriverInfo.inputBuffers + asioDriverInfo.outputBuffers; i++)
{
    int ch = asioDriverInfo.bufferInfos[i].channelNum;
    if (asioDriverInfo.bufferInfos[i].isInput == ASIOTrue)
    {
        switch (asioDriverInfo.channelInfos[i].type)
        {
            case ASIOInt32LSB:
            {
                double* pDoubleBuf = new double[_bufferSize];
                for (int i = 0 ; i < _bufferSize ; ++i)
                {
                    pDoubleBuf[i] = *(int*)asioDriverInfo.bufferInfos.buffers[index] / (double)0x7fffffff;
                }
                // now pDoubleBuf contains one channels worth of samples in the range of -1.0 to 1.0.
                break;
            }
            // and so on...

【讨论】：

谢谢伙计。那真的奏效了。虽然我在我的设备和程序中播放音乐我只得到 0.0，但我仍然访问了内存块并获得了价值。
其实 :D 像这样：*((int*)asioDriverInfo.bufferInfos.buffers[index]+i) and double* pDoubleBuf = new double[_bufferSize];不应该在回调或循环中，因为它是内存泄漏

【解决方案2】：

非常感谢。您的回答很有帮助，但由于我对 C++ 有点缺乏经验：P 我觉得这有点问题。

一般来说，我已经基于 hostsample 编写了自己的主机。我暂时没有实现 asioDriverInfo 结构并使用公共变量。

我的第一个问题是：。

char* buf = asioDriver.bufferInfos[i].buffers[index];

因为我收到无法将 (void*) 转换为 char* 的错误，但这可能解决了问题：

char* buf = static_cast<char*>(bufferInfos[i].buffers[doubleBufferIndex]);

我的第二个问题是数据转换。我检查了你推荐给我的文件，但我觉得它有点黑魔法。现在，我正在尝试以您为榜样，并且：

for (int i = 0; i < inputBuffers + outputBuffers; i++)
{
    if (bufferInfos[i].isInput) 
    {
        switch (channelInfos[i].type)
        {
            case ASIOSTInt32LSB:
            {
                double* pDoubleBuf = new double[buffSize];
                for (int j = 0 ; j < buffSize ; ++j)
                {
                    pDoubleBuf[j] = bufferInfos[i].buffers[doubleBufferIndex] / (double)0x7fffffff; 
                }
                break;
            }
        }
    }

我在那里遇到错误：

pDoubleBuf[j] = bufferInfos[i].buffers[doubleBufferIndex] / (double)0x7fffffff;

这是：

error C2296: '/' : illegal, left operand has type 'void *'

我没有得到的是，在您的示例中没有表：在 bufferInfos 之后的 asioDriverInfo.bufferInfos.buffers[index] 即使我修复它......我应该将它转换为哪种类型这行得通。 P

PS。我确信 ASIOSTInt32LSB 数据类型适合我的 PC。

【讨论】：

我刚刚更新了我的答案以处理错误。您需要从 void* 转换为您需要的任何数据类型。对于只属于 int 的 32 位类型。对于 24 位类型，您需要转换为字节，然后将其转换为 int，依此类推。

【解决方案3】：

可以使用 void 指针访问 ASIO 输入和输出缓冲区，但使用 memcpy 或 memmove 访问 I/O 缓冲区会创建内存副本，如果您正在执行实时处理，则应避免这种情况。我建议将指针类型转换为 int*，以便您可以直接访问它们。

在大多数 CPU 都支持 AVX2 的情况下，当您拥有 100 多个音频通道时，将类型 1 逐 1 转换为实时处理也非常慢。 _mm256_loadu_si256() 和 _mm256_cvtepi32_ps() 会更快地完成转换。

【讨论】：