カーネルストリーミングトポロジからオーディオミキサー API への変換

[アーティクル]
04/01/2024

ミキサー API は、オーディオミキサーデバイスに関する情報を取得するために使用される Windows マルチメディア関数のセットです。 ミキサー API は、オーディオミキサーラインをソースラインと宛先ラインとして分類します。 ソースラインは、オーディオカード (CD、マイク、ラインイン、ウェーブなど) への入力です。 宛先ラインは、カードからの出力です (スピーカー、ヘッドフォン、電話回線、ウェーブインなど)。ソースラインを有効にするには、ソースから宛先への一意のパスが必要です。 1 つのソースラインが複数の宛先にマップされる場合がありますが、ソースラインを宛先ラインに接続できるパスは 1 つ以下です。 ミキサー API の詳細については、Microsoft Windows SDK ドキュメントをご覧ください。

オーディオアダプターの WDM ドライバーは、ハードウェアとそれらのパスで使用できる関数を通じてデータパスを表す KS フィルタートポロジを公開します。 WDMAud システムドライバー (Wdmaud.sys および Wdmaud.drv ファイル内) では、KS フィルタートポロジを解釈し、ミキサー API を介して公開される対応するソースと宛先のミキサーラインを生成する必要があります。 WDMAud は、ミキサー API 呼び出しも処理し、アダプタードライバーによって管理されるフィルターピンとノードの同等のプロパティ呼び出しに変換します。

KMixer システムドライバー (Kmixer.sys) と SWMidi システムドライバー (Swmidi.sys) は、カーネルオーディオスタックの不可欠なコンポーネントです。 KMixer は、PCM オーディオストリーム用のシステム全体のオーディオミキシング、ビット深度変換、サンプルレート変換、チャネルからスピーカーへの構成 (スーパーミックス) 変換を提供します。 SWMidi は、MIDI ストリームの高品質なソフトウェア合成を提供します。システムオーディオドライバー SysAudio (Sysaudio.sys: SysAudio システムドライバーを参照) は、KMixer と SWMidi の機能とインストールされているオーディオアダプタードライバーを組み合わせて、機能的に強化された仮想オーディオデバイスを形成します。

WDMAud は、オーディオスタックの KS 部分とレガシ (WinMM システムコンポーネントを参照) 部分の間のインターフェイスを管理します。 WDMAud は、SysAudio 仮想化フィルターのピンを、SndVol32 などのアプリケーションに表示される従来のミキサーラインに変換します。 KS トポロジからミキサーラインへの変換は、次のように実行されます。

KS トポロジのソースピン (KSPIN_DATAFLOW_OUT) は、宛先ミキサーライン (MIXERLINE_COMPONENTTYPE_DST_XXX) として公開されます。
KS トポロジのシンクピン (KSPIN_DATAFLOW_IN) は、ソースミキサーライン (MIXERLINE_COMPONENTTYPE_SRC_XXX) として公開されます。
WDMAud は、フィルターグラフの終点にあるソースピンから始まる KS フィルターグラフをウォークし、シンクピンに到達するまでデータフローとは反対の方向にグラフを走査します。
走査中に検出された各 KS ノードでサポートされているプロパティは、ソースミキサーライン上のコントロールとして公開されます。

上記の最初の 2 項目では、KS ソースピンとシンクピンを宛先ラインとソースミキサーラインにマッピングすると、用語の違いにより混乱する可能性があります。 KS では、デバイスはシンク (入力) ピンとソース (出力) ピンを持つフィルターにラップされます。 "シンク" と "ソース" という用語は、フィルターではなく、2 つのフィルター間の (通常はバッファーに格納される) 接続を指します。