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的，而是关于独立应用程序设计的，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：几千独立的幅度和相位实时插值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能够承受的更多 CPU 功率，并且所有优化都可用。

我正在尽力学习它，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实时优先级渲染回调，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，它并没有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，该图提供一个环形缓冲区，该缓冲区提供消费者线程，如何保证它不会以相同的方式结束线程，保持同步和样本准确？

如果编写n传统POSIX线程加入输出，如何实现CoreAudio拉模型与这样的推模型实时共存？

有没有这样免费的示例代码？编写这样的代码是否有参考、教科书或教程？我没有找到任何公开的信息。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 音频并将其写入适当大小的环形缓冲区。核心音频线程将从这个环形缓冲区中读取。

如果阅读器（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)，因为阅读器无法等待。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，需要优化。

如果写入器在环形缓冲区已满时尝试写入，则最旧的音频将被覆盖，并且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速度过快，需要学习如何等待。在这里，通过条件变量添加写入等待性会很方便。

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东西，CBuffer 用于类 unix 系统，Magic Ring Buffer 用于 Windows。

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