WDM オーディオドライバーの概要

[アーティクル]
03/28/2024

カーネルストリーミング (KS) サービスでは、オーディオや他の種類の連続メディアのデータストリームのカーネルモード処理がサポートされます。概念的には、ストリームは、いくつかの処理ノードを含むデータパスに沿って流れる過程で処理されます。関連するノードのセットがグループ化され、KS フィルターが形成されます。これは、ストリーム処理機能のより独立したブロックを表しています。複数のフィルターをカスケードしてフィルターグラフを形成することにより、より複雑な関数をモジュール形式で構築できます。

一般的なオーディオアダプターカードには、一連のスピーカーを介して wave ストリームを再生して、マイクから wave ストリームにオーディオ信号を変換し、MIDI ストリームからサウンドを合成するためのオーディオデバイスが含まれていることがあります。アダプタードライバーは、オペレーティングシステムに公開する KS フィルターでこれらの各オーディオデバイスをラップできます。オペレーティングシステムは、フィルターを他のフィルターに接続して、アプリケーションプログラムの代わりにオーディオストリームを処理するフィルターグラフを形成します。

KS フィルターは、ピンを介して一緒に接続されます。オーディオフィルターのピンは、オーディオジャックと考えることができます。クライアントは、クライアントがそのフィルターとの間でデータストリームをルーティングする必要があるとき、フィルターに入力ピンまたは出力ピンをインスタンス化します。コンテキストによっては、ピンとストリームという用語を同じ意味で使用できます。

アップストリームフィルターの出力ピンは、ダウンストリームフィルターの入力ピンに接続されます。出力ピンからのデータストリームには、入力ピンが受け入れ可能なデータ形式が必要です。データバッファリングは通常、出力ピンがデータを生成して入力ピンがデータを消費する速度の一時的な不一致を解消するために必要です。

KS フィルターは、いくつかの関連するストリーム処理関数をカプセル化するカーネルモードドライバーオブジェクトとして実装されます。この機能は、ソフトウェアまたはハードウェアで実装できます。このモデルでは、オーディオアダプターはハードウェアデバイスのコレクションと見なすことができます。アダプタードライバーは、これらの各デバイスを個々のフィルターとしてオーディオシステムに公開します。

アダプタードライバーは、オーディオシステムにフィルターファクトリのコレクションを公開します。各フィルターファクトリは、特定の種類のフィルターをインスタンス化できます。

機能が似ているか同一のデバイスがアダプターに 1 つ以上含まれている場合、ドライバーはそれらのデバイスのフィルターを同じフィルターファクトリにグループ化します。
複数の異なる種類のデバイスがアダプターに含まれている場合、それらのデバイスは複数の異なるフィルターファクトリを通じて表示されます。

KS フィルターは、ピンファクトリのコレクションをオーディオシステムに公開します。各ピンファクトリは、特定の種類のピンをインスタンス化できます。機能が似ているか同一の 1 つ以上のピンをフィルターが提供できる場合、フィルターはこれらのピンを同じピンファクトリにグループ化します。たとえば、オーディオミキシングを実行するフィルターには、1 つの出力ピンをインスタンス化できるピンファクトリと、複数の入力ピンをインスタンス化できる 2 つ目のピンファクトリが存在することがあります。

KS サービスは、Windows ドライバーモデルに基づいて構築されます。 KS フィルターという用語は、WDM の別の概念であるフィルタードライバーという用語と区別する必要があります。フィルタードライバーは WDM ドライバースタックに存在しており、スタックを伝達する I/O 要求パケット (IRP) をインターセプトおよび変更できます。上位レベルと下位レベルのフィルタードライバーは、それぞれファンクションドライバーの上下に存在します。このセクションでは、フィルターという用語は、特に明記されていない限り、フィルタードライバーではなく KS フィルターを指します。フィルタードライバーについて詳しくは、「WDM ドライバーの種類」をご覧ください。

このセクションでは、以下のトピックについて説明します:

WDM オーディオアーキテクチャの新機能に関する最新情報と情報については、オーディオテクノロジ Web サイトをご覧ください。