Microsoft MVP성태의 닷넷 이야기
닷넷: 2237. C# - Audio 장치 열기 (Windows Multimedia, NAudio) [링크 복사], [링크+제목 복사],
조회: 10837
글쓴 사람
정성태 (techsharer at outlook.com)
홈페이지
첨부 파일

(시리즈 글이 9개 있습니다.)
.NET Framework: 618. C# - NAudio를 이용한 MP3 파일 재생
; https://www.sysnet.pe.kr/2/0/11092

닷넷: 2236. C# - Audio 장치 열람 (Windows Multimedia, NAudio)
; https://www.sysnet.pe.kr/2/0/13594

닷넷: 2237. C# - Audio 장치 열기 (Windows Multimedia, NAudio)
; https://www.sysnet.pe.kr/2/0/13595

닷넷: 2238. C# - WAV 기본 파일 포맷
; https://www.sysnet.pe.kr/2/0/13596

닷넷: 2239. C# - WAV 파일의 PCM 데이터 생성 및 출력
; https://www.sysnet.pe.kr/2/0/13597

닷넷: 2240. C# - WAV 파일 포맷 + LIST 헤더
; https://www.sysnet.pe.kr/2/0/13598

닷넷: 2241. C# - WAV 파일의 PCM 사운드 재생(Windows Multimedia)
; https://www.sysnet.pe.kr/2/0/13599

닷넷: 2243. C# - PCM 사운드 재생(NAudio)
; https://www.sysnet.pe.kr/2/0/13601

닷넷: 2244. C# - PCM 오디오 데이터를 연속(Streaming) 재생 (Windows Multimedia)
; https://www.sysnet.pe.kr/2/0/13602




C# - Audio 장치 열기 (Windows Multimedia, NAudio)

지난 글에서 Audio 장치 열거를 Win32 API Interop과 NAudio를 이용한 방법으로 각각 알아봤는데요. 이번에는 열거한 장치를 Open/Close하는 단계를, 마찬가지로 Win32 API와 NAudio로 다뤄보겠습니다.

그리고, 이번 내용 역시 아래의 글을 C#으로 변환한 것입니다. ^^

2.장치 열기
; http://www.soen.kr/lecture/library/waveform/2.htm

위의 글에서 3개의 API를 소개하고 있는데요,


우선, 장치를 열기 위해 waveOutOpen을 호출하지만, 이때 해당 장치를 어떤 오디오 포맷으로 사용할 것인지에 대한 정보를 WaveFormatEx 구조체로 전달하게 됩니다.

[StructLayout(LayoutKind.Sequential, Pack = 1)]
public struct WaveFormatEx
{
    public CompressionCode waveFormatTag;

    public short channels;

    public int sampleRate;

    public int averageBytesPerSecond;

    public short blockAlign;

    public short bitsPerSample;

    public short cbSize;

    public static WaveFormatEx Create(int sampleRate, short bitsPerSample, short Channels)
    {
        WaveFormatEx wf = new WaveFormatEx();

        wf.cbSize = (short)Marshal.SizeOf(wf);
        wf.waveFormatTag = CompressionCode.Microsoft_PCM;
        wf.channels = Channels;
        wf.bitsPerSample = bitsPerSample;
        wf.sampleRate = sampleRate;

        wf.blockAlign = (short)(wf.channels * wf.bitsPerSample / 8);
        wf.averageBytesPerSecond = wf.sampleRate * wf.blockAlign;

        return wf;
    }
}

아래는 위의 구조체를 채워 waveOutOpen 및 Reset/Close를 호출하는 과정을 보여줍니다.

internal class ProgramMM
{
    public static unsafe void MMTest()
    {
        uint countOfDevices = NativeMethods.waveOutGetNumDevs();

        for (int i = -1; i < countOfDevices; i++)
        {
            // 44KHz, 16bit, 2ch, WAVE_FORMAT_PCM
            WaveFormatEx format = WaveFormatEx.Create(44100, 16, 2);

            delegate*<IntPtr, WaveMessage, IntPtr, IntPtr, IntPtr, void> waveOutCallbackFunc = &ProgramMM.waveOutCallback;
                
            MmResult result = NativeMethods.waveOutOpen(out IntPtr hWaveOut, i, &format,
                waveOutCallbackFunc, IntPtr.Zero, WaveInOutOpenFlags.CallbackFunction);
            if (result == MmResult.NoError)
            {
                Console.WriteLine($"waveOutOpen: {result}");
                // Console.WriteLine(NativeMethods.waveOutReset(hWaveOut));
                result = NativeMethods.waveOutClose(hWaveOut);
                Console.WriteLine($"waveOutClose: {result}");
            }
            else
            {
                Console.WriteLine($"waveOutOpen failed: {result}");
            }

            Console.WriteLine();
        }
    }

    // 이번 예제에서는 managed 함수를 전달해도 문제가 없지만, 나중에 다룰 글에서의 예제에서는 문제가 발생합니다.
    static void waveOutCallback(IntPtr hWaveOut, WaveMessage uMsg, IntPtr dwInstance, IntPtr wavhdr, IntPtr dwReserved)
    {
        System.Console.WriteLine($"waveOutCallback: {uMsg}");
    }
}

waveOutOpen 함수에 전달한 인자 중에 추가로 아래의 2개 인자를 설명할 필요가 있을 듯한데요,

  • waveOutCallbackFunc: 오디오가 재생되는 동안 상태 관련 메시지를 받을 콜백 함수 (이 글의 예제에서는 콜백 함수를 지정했지만 이벤트나 스레드 등의 다양한 콜백 메커니즘을 사용할 수 있습니다.)
  • WaveInOutOpenFlags.CallbackFunction: 앞선 waveOutCallback 인자의 콜백 방식을 지정 (여기서는 해당 인자가 콜백 함수임을 명시)

이와 같이 콜백 함수를 지정해 open을 호출해 성공적으로 장치가 열리면 다음과 같은 출력을 볼 수 있습니다.

// Microsoft Sound Mapper 장치
waveOutCallback: WaveOutOpen
waveOutOpen: NoError
waveOutCallback: WaveOutClose
waveOutClose: NoError

// Speakers (Realtek(R) Audio) 장치
waveOutCallback: WaveOutOpen
waveOutOpen: NoError
waveOutCallback: WaveOutClose
waveOutClose: NoError

자세히 보면, waveOutOpen 및 waveOutClose 호출로 인해 콜백 함수로 지정했던 waveOutCallback의 코드가 각각 상태 메시지를 출력하고 있습니다.

일단, 위의 예제는 open/close를 테스트하느라 WaveFormat을 임의로 사용했지만, 나중에 실제로 오디오를 재생할 때는 데이터의 포맷에 맞는 걸로 지정해야 합니다. 또한, 위의 예제는 장치마다 모두 열어 테스트를 했지만 현실적으로는 사용자가 선택한 오디오 장치로 데이터를 전달해 주는 WAVE_MAPPER, 즉 -1에 해당하는 장치인 "Microsoft Sound Mapper"를 주로 이용하게 될 것입니다.

마지막으로, waveOutReset은 오디오 재생 중인 동안에는 close를 할 수 없으므로 우선 reset 먼저 해야 하므로 그때 사용한다고 합니다.




자, 그럼 (Win32 API가 아닌) NAudio 방식으로는 위의 과정이 어떻게 될까요? 소스코드로 보면 다음과 같이 정리할 수 있는데요,

// for (int n = -1; n < WaveOut.DeviceCount; n++)
int n = -1; // "Microsoft Sound Mapper"
{
    using (WaveOutEvent waveOut = new WaveOutEvent() { DeviceNumber = n })
    {
        IWaveProvider waveProvider = new [...구현체...]();
        waveOut.Init(waveProvider);

        // ... 이후 play 등의 동작 수행
    }
}

Windows Multimedia 예제와 유사하게 -1 장치를 WaveOutEvent 타입에 인식시킨 후 IWaveProvider (또는, ISampleProvider)를 구현한 타입을 Init 메서드에 전달하는 것으로 초기화를 마무리합니다.

Win23 API에서는 WaveFormat에 해당하는 오디오 정보를 직접 구성해야 하지만 NAudio의 경우 나름 추상화를 제공해 차이점이 많은데요, 위의 코드에서 IWaveProvider를 구현한 클래스들이 WaveFormat까지 제공하는 역할을 하게 됩니다. 그리고 NAudio는 이미 이에 대한 다양한 클래스를 미리 제공하고 있는데, 가령 오디오 파일로부터 오디오 정보를 읽어 IWaveProvider 기능을 구현한 AudioFileReader가 그 하나의 사례입니다. 아래는 이를 사용해 코드를 완성한 예제입니다.

using (AudioFileReader waveProvider = new AudioFileReader(audioFilePath))
using (WaveOutEvent waveOut = new WaveOutEvent() { DeviceNumber = n })
{
    waveOut.Init(waveProvider);

    // ... 이후 play 등의 동작 수행
}

간단하긴 한데, Multimedia API를 직접 제어하는 것과는 달리 callback 등의 기능은 제공하지 않습니다. 대신 PlaybackStopped 이벤트를 제공하며 오디오 장치의 현재 상태를 알 수 있도록 WaveOutEvent.PlaybackState 속성을 제공합니다.

public enum PlaybackState
{
    Stopped,
    Playing,
    Paused
}

따라서, 간단하게는 대략 다음과 같은 식으로 오디오 재생을 할 수 있습니다.

using (AudioFileReader waveProvider = new AudioFileReader(audioFilePath))
using (WaveOutEvent waveOut = new WaveOutEvent() { DeviceNumber = n })
{
    waveOut.PlaybackStopped += WaveOut_PlaybackStopped;
    waveOut.Init(waveProvider);
    
    waveOut.Play();                    

    while (waveOut.PlaybackState == PlaybackState.Playing)
    {
        Thread.Sleep(1000);
    }
}

private static void WaveOut_PlaybackStopped(object? sender, StoppedEventArgs e)
{
    Console.WriteLine($"WaveOut_PlaybackStopped: {e.Exception}");
}

open/close만 알아보려고 했는데 너무 쉬워서 재생까지 다뤘습니다. ^^;

(첨부 파일은 이 글의 예제 코드를 포함합니다.)




NAudio의 AudioFileReader에 음성이 없는, 오직 Video만 있는 avi 파일을 전달하면 생성자에서 0xC00D36B3 예외가 발생합니다.

string audioFilePath = "...영상 AVI 파일...";
AudioFileReader waveProvider = new AudioFileReader(audioFilePath);
/*
Unhandled exception. System.Runtime.InteropServices.COMException (0xC00D36B3): The stream number provided was invalid. (0xC00D36B3)
   at NAudio.MediaFoundation.IMFSourceReader.SetStreamSelection(Int32 dwStreamIndex, Boolean pSelected)
   at NAudio.Wave.MediaFoundationReader.CreateReader(MediaFoundationReaderSettings settings)
   at NAudio.Wave.MediaFoundationReader.Init(MediaFoundationReaderSettings initialSettings)
   at NAudio.Wave.MediaFoundationReader..ctor(String file, MediaFoundationReaderSettings settings)
   at NAudio.Wave.MediaFoundationReader..ctor(String file)
   at NAudio.Wave.AudioFileReader.CreateReaderStream(String fileName)
   at NAudio.Wave.AudioFileReader..ctor(String fileName)
   at ConsoleApp1.Program.Main(String[] args)
*/




[이 글에 대해서 여러분들과 의견을 공유하고 싶습니다. 틀리거나 미흡한 부분 또는 의문 사항이 있으시면 언제든 댓글 남겨주십시오.]







[최초 등록일: ]
[최종 수정일: 4/18/2024]

Creative Commons License
이 저작물은 크리에이티브 커먼즈 코리아 저작자표시-비영리-변경금지 2.0 대한민국 라이센스에 따라 이용하실 수 있습니다.
by SeongTae Jeong, mailto:techsharer at outlook.com

비밀번호

댓글 작성자
 




[1]  2  3  4  5  6  7  8  9  10  11  12  13  14  15  ...
NoWriterDateCnt.TitleFile(s)
13945정성태6/7/2025426오류 유형: 960. 파이썬 + conda - mysqlclient 사용 시 "NameError: name '_mysql' is not defined" 에러
13944정성태6/7/2025456오류 유형: 959. The trust relationship between this workstation and the primary domain failed. - 네 번째 이야기
13943정성태6/6/2025648개발 환경 구성: 748. Windows + Foundry Local - 로컬에서 AI 모델 활용
13942정성태6/5/2025859오류 유형: 958. winget 설치 시 "0x80d02002 : unknown error"
13941정성태6/2/20251023닷넷: 2334. C# - cpuid 명령어를 이용한 CPU 제조사 문자열 가져오기파일 다운로드1
13940정성태6/1/20251406C/C++: 188. C++의 32비트 + Release 어셈블리 코드를 .NET으로 포팅할 때 주의할 점파일 다운로드1
13939정성태5/29/20251694오류 유형: 957. NVIDIA Triton Inference Server - version `GLIBCXX_3.4.32' not found (required by /opt/tritonserver/backends/python/triton_python_backend_stub)
13938정성태5/29/20251435개발 환경 구성: 747. 파이썬 - WSL/docker에 구성한 Triton 예제 개발 환경
13937정성태5/24/20251355개발 환경 구성: 746. Windows + WSL2 환경에서 (tensorflow 등의) NVIDIA GPU 인식
13936정성태5/23/20251186개발 환경 구성: 745. Linux / WSL 환경에 Miniconda 설치하기
13935정성태5/20/20251230파이썬 - pip 사용 시 "ImportError: cannot import name 'html5lib' from 'pip._vendor'" 오류
13934정성태5/20/20251709스크립트: 77. 파이썬 - 'urllib.request' 모듈의 명시적/암시적 로딩 차이
13933정성태5/19/20251287오류 유형: 956. Visual Studio 2022가 17.12 버전부터 업데이트 되지 않는다면?
13932정성태5/18/20251498스크립트: 76. 파이썬 - Version 문자열 다루기(semver 패키지)
13931정성태5/17/20251791스크립트: 75. 파이썬 - Cython 기본 예제 및 컴파일
13930정성태5/17/20251489개발 환경 구성: 744. 파이썬 - Windows embeddable package 환경에서 외부 패키지 사용하는 방법(ex: UFO² 환경 구성)
13929정성태5/16/20251508오류 유형: 955. 파이썬 - "Windows embeddable package" REPL 환경에서 "NameError: name 'exit' is not defined"
13928정성태5/15/20251553오류 유형: 954. UFO² - "'Invalid URL (POST /v1/chat/completions/chat/completions)'"
13927정성태5/15/20251545오류 유형: 953. OpenAI - The API request of HOST_AGENT failed: OpenAI API request exceeded rate limit: Error code: 429
13926정성태5/14/20251907개발 환경 구성: 743. LLM과 윈도우의 만남 - Desktop AgentOS UFO² 기본 환경 구성
13925정성태5/12/20252006닷넷: 2333. C# - (Console 유형의 프로젝트에서) Clipboard 연동파일 다운로드1
13924정성태5/8/20251757닷넷: 2332. C# - (JetBrains Omea Reader 대상으로) 런타임 시에 메서드 가로채기 [2]파일 다운로드1
13923정성태5/5/20251503스크립트: 74. 파이썬 - C# - Python.NET의 RunSimpleScript, Exec, Eval 차이점파일 다운로드1
13922정성태5/3/20251748스크립트: 73. 파이썬 - Windows embeddable package 버전에서 tkinter 환경 구성
13921정성태5/3/20252260오류 유형: 952. 듀얼 채널 메모리 정렬을 지키지 않은 컴퓨터의 Windows 비정상 종료 현상(Blue Screen) [2]
[1]  2  3  4  5  6  7  8  9  10  11  12  13  14  15  ...