Wasapi

Windows Audio Session API（简称WASAPI）是微软在Windows Vista中引入的高级音频驱动程序接口。它旨在提供低延迟、高质量的音频处理能力，同时支持多声卡配置和不同的输出模式。与DirectSound和以前版本的Win32音频API相比，WASAPI提供了更直接的方式来访问和控制系统的音频设备。

1. 概述

WASAPI的主要目标是解决传统音频API中的问题，如高延迟和不一致的音质。通过使用WASAPI，应用程序可以绕过操作系统中的混响效果和其他处理，从而获得更加纯净和高保真的声音输出。此外，WASAPI还支持多种流类型，包括共享模式和无缓冲模式，这使得开发者能够创建高度灵活的音频应用。

2. 核心概念

(a) 音频引擎模式

• Shared Mode（共享模式）：这是最常见的模式，允许多个客户端同时访问一个音频设备。每个客户端都有一个独立的混音器，但它们都共享相同的硬件资源。这意味着当多个应用程序播放音频时，它们不会互相干扰，而是按照一定的优先级进行混音和输出。
• Exclusive Mode（独占模式）：在这种模式下，单个应用程序完全控制音频设备，不与其他应用程序分享。这样可以实现最低可能的延迟和最佳性能，但是一旦启用独占模式，其他应用程序将无法再访问该设备直到当前应用程序释放其对设备的锁定。

(b) 事件回调机制

WASAPI使用事件回调机制来通知应用程序何时需要发送或接收数据。应用程序注册特定的回调函数，这些函数会在适当的时候被系统调用。例如，当新的音频数据准备好写入设备或者设备已经准备就绪等待新数据输入时会触发回调。

(c) 格式转换

WASAPI负责自动处理不同采样率、位深度和通道数的音频数据的格式转换，确保正确地传输到目标设备。这对于在不同设备和应用程序之间保持兼容性非常有用。

3. 优势

• 低延迟：WASAPI可以在几毫秒内完成音频数据的处理和传输，非常适合实时音乐创作和录音工作。
• 高品质：由于减少了中间的处理环节，WASAPI可以帮助提高音频的质量。
• 可扩展性：WASAPI可以很好地适应各种类型的音频设备和应用程序需求。

4. 局限性和注意事项

• WASAPI并不是所有的硬件平台都能完美支持的，因此在某些旧版本的操作系统和特定型号的硬件上可能存在兼容性问题。
• 为了充分利用WASAPI的功能，应用程序需要正确设计和实施以遵循WASAPI的最佳实践。

5. 总结

WASAPI为开发人员提供了一种强大且高效的途径来创建高性能、低延迟和高品质的音频应用程序。随着技术的不断发展，WASAPI也在不断完善，为用户带来更好的音频体验。