c - 带有 OSX AudioComponent 消费者线程的音频生产者线程和 C 中的回调

Question

这个问题不是关于插件，而是关于一个独立的应用程序设计，并且与我之前问过的几个问题有关。

我必须编写一个多线程音频合成函数，其处理的数据量远远超过 CoreAudio 渲染线程可以容纳的数据量:数千个独立的幅度和相位实时内插采样精确的正弦波振荡器。这需要比任何单个处理器内核都可以承受的更多 CPU 能力，并提供所有优化。

我正在尽最大努力学习它，但它似乎是一堵墙，而不是一条曲线。消费者线程可能是一个简单的 CA 实时优先渲染回调接受 AudioBufferList iodata 等......…但是生产者线程应该是什么？如果选择另一个 AudioComponent，它并不比将它全部放在输出线程上更好 - 它只会变得更加复杂并引入额外的延迟。

如果将 n 个并行 AudioComponents 放入一个 graph 中，它提供给一个环形缓冲区，该缓冲区提供给消费者线程，如何保证它不会以相同的方式结束线程，保持同步和采样准确？

如果编写n 传统POSIX 线程并加入输出，如何实现CoreAudio 拉模型与这种推模型实时共存？

有没有这样免费的示例代码？是否有编写此类代码的引用、教科书或教程？我还没有找到任何公开可用的信息。这让我有点奇怪，以前没有人问过这样的问题吗？

提前致谢!

Answer 1

我的策略是让一个单独的线程(或多个线程)实时生成 LPCM 音频并将其写入大小合适的环形缓冲区。核心音频线程将从这个环形缓冲区中读取。

如果读者(核心音频线程)请求的音频多于可用的音频，那么您将退出 (buffer underrun)，因为读者等不及了。这表明您需要更大的缓冲区，或者您的音频生成算法不是实时的并且需要优化。

如果写入器在环形缓冲区已满时尝试写入，最旧的音频将被覆盖，您会遇到另一个故障，这次是通过溢出。在这种情况下，您的音频生成代码运行得太快，需要学习如何等待。在这里通过条件变量添加写等待会很方便。

我知道两个很酷的环形缓冲区实现，它们使用虚拟内存技巧来有效地实现模块化内存访问:

• 迈克·阿什的 MAMirroredQueue
• 迈克尔·泰森的 TPCircularBuffer

如果您正在寻找更便携的产品，可以使用 CBuffer对于类 unix 系统和 Magic Ring Buffer适用于 Windows。

但是!您不必使用棘手的 MMU 环形缓冲区，如果您愿意，可以使用普通的旧式可移植 C 版本。