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我使用简单的 Swing 图形进行声音编程已经有一段时间了,但由于某种原因我的帧速率不稳定。
通常我会在后台线程上执行以下操作:
for(;;) {
// do some drawing
aPanel.updateABufferedImage();
// ask for asynchronous repaint
aPanel.repaint();
// write the sound
aSourceDataLine.write(bytes, 0, bytes.length);
}
通过调试,我想我已经将问题追溯到 SourceDataLine#write
的阻塞行为。 。其文档如下:
If the caller attempts to write more data than can currently be written [...], this method blocks until the requested amount of data has been written.
所以,这似乎意味着 SourceDataLine
实际上有自己的自己的缓冲区,当我们将我们的缓冲区传递给时,它正在填充>写
。它仅在其自己的缓冲区已满时阻塞。这似乎是一个阻碍:让它按预期阻塞。
为了演示该问题,这里有一个最小的示例:
SourceDataLine
(无声音)并计时。
import javax.swing.*;
import java.awt.*;
import java.awt.event.*;
import java.awt.image.*;
import javax.sound.sampled.*;
class FrameRateWithSound implements Runnable {
public static void main(String[] args) {
SwingUtilities.invokeLater(new FrameRateWithSound());
}
volatile boolean soundOn = true;
PaintPanel panel;
@Override
public void run() {
JFrame frame = new JFrame();
JPanel content = new JPanel(new BorderLayout());
final JCheckBox soundCheck = new JCheckBox("Sound", soundOn);
soundCheck.addActionListener(new ActionListener() {
@Override
public void actionPerformed(ActionEvent e) {
soundOn = soundCheck.isSelected();
}
});
panel = new PaintPanel();
content.add(soundCheck, BorderLayout.NORTH);
content.add(panel, BorderLayout.CENTER);
frame.setContentPane(content);
frame.pack();
frame.setLocationRelativeTo(null);
frame.setDefaultCloseOperation(JFrame.EXIT_ON_CLOSE);
frame.setVisible(true);
new Thread(new Worker()).start();
}
class Worker implements Runnable {
@Override
public void run() {
AudioFormat fmt = new AudioFormat(
AudioFormat.Encoding.PCM_SIGNED,
44100f, 8, 1, 1, 44100f, true
);
// just 0's
byte[] buffer = new byte[1000];
SourceDataLine line = null;
try {
line = AudioSystem.getSourceDataLine(fmt);
line.open(fmt);
line.start();
for(;;) {
panel.drawNextPixel();
panel.repaint();
if(soundOn) {
// time the write
long t = System.currentTimeMillis();
line.write(buffer, 0, buffer.length);
t = ( System.currentTimeMillis() - t );
System.out.println("sound:\t" + t);
}
// just so it doesn't fly off the handle
Thread.sleep(2);
}
} catch(Exception e) {
// lazy...
throw new RuntimeException(e);
} finally {
if(line != null) {
line.close();
}
}
}
}
class PaintPanel extends JPanel {
Dimension size = new Dimension(200, 100);
BufferedImage img = new BufferedImage(
size.width, size.height, BufferedImage.TYPE_INT_RGB);
int x, y;
int repaints;
long begin, prev;
String fps = "0";
PaintPanel() {
setPreferredSize(size);
setOpaque(false);
Graphics2D g = img.createGraphics();
g.setColor(Color.LIGHT_GRAY);
g.fillRect(0, 0, size.width, size.height);
g.dispose();
}
synchronized void drawNextPixel() {
img.setRGB(x, y, img.getRGB(x, y) ^ 0xFFFFFF); // flip
if( ( ++x ) == size.width ) {
x = 0;
if( ( ++y ) == size.height ) {
y = 0;
}
}
}
@Override
protected synchronized void paintComponent(Graphics g) {
super.paintComponent(g);
g.drawImage(img, 0, 0, size.width, size.height, null);
long curr = System.currentTimeMillis();
// time this cycle
long cycle = ( curr - prev );
System.out.println("paint:\t" + cycle);
++repaints;
// time FPS every 1 second
if(curr - begin >= 1000) {
begin = curr;
fps = String.valueOf(repaints);
repaints = 0;
}
prev = curr;
g.setColor(Color.RED);
g.drawString(fps, 12, size.height - 12);
}
}
}
如果您对此感到好奇,我建议您实际运行该示例。
“播放”期间的典型 System.out
feed 如下所示:
sound: 0
paint: 2
sound: 0
paint: 2
sound: 0
paint: 3
sound: 0
paint: 2
paint: 2
sound: 325 // <- 'write' seems to be blocking here
sound: 0
paint: 328
sound: 0
paint: 2
这非常清楚地显示了 write
的行为:它大部分时间都在旋转,然后阻塞很长一段时间,此时重绘也会突然发生。播放期间 FPS 表通常显示 ~45,但动画明显不稳定。
关闭声音时,FPS 会上升,动画也很流畅。
那么有办法解决吗?我究竟做错了什么?如何让 write
定期阻塞?
这种行为在 Windows 和 OSX 环境中都很明显。
我尝试过的一件事是使用 Thread.sleep 来调节它,但效果不是很好。还是很不稳定。
最佳答案
解决方案似乎是使用 open(AudioFormat, int)
打开具有指定缓冲区大小的行。
line.open(fmt, buffer.length);
再次计时,我们可以看到 write
阻塞更加一致:
sound: 22
paint: 24
sound: 21
paint: 24
sound: 20
paint: 22
sound: 21
paint: 23
sound: 20
paint: 23
而且动画很流畅。
关于java - 使用 SourceDataLine 时帧速率不稳定,我们在Stack Overflow上找到一个类似的问题: https://stackoverflow.com/questions/21507646/
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