逐帧/按样本播放时同步音频和视频播放

时间:2021-03-16 23:15:30

标签: c# wpf synchronization naudio avisynth

我目前正在编写一个带有视频和音频预览的 C#/WPF 开源 AviSynth 编辑器。 我已经让 AviSynth 的所有东西都正常工作了,我可以查询 AviSynth 以获取帧(通过帧号,作为位图)并获取音频样本(通过 startindex 和样本数)。

现在我正在为我的应用程序中的播放而苦苦挣扎。我想做的第一件事就是实时播放视频。 问题在于视频/音频同步。当我只播放一帧和相应的音频时,音频段之间存在明显的“间隙”,我发现解决此问题的唯一方法是使用像 NAudios BufferedWaveProvider 这样的缓冲播放。

这样我就可以缓冲多个片段(多个帧的样本)并且它们播放得很好。我现在缺少的是音频片段与视频播放的同步。

我目前的方法是有 3 个线程:

  • 1 个线程用音频样本和帧填充队列(大约提前 1 秒)
  • 1 个线程只播放 BufferedWaveProvider 中的音频
  • 1 个线程负责从队列中取出对象并显示它们或将它们添加到 BufferedWaveProvider

所以线程 1 和 2 看起来不错。队列始终包含元素,并且添加到 BufferedWaveProvider 的所有样本都可以正常播放。问题出在线程 3 中:我不知何故需要能够在那里同步视频和音频。我尝试了各种睡眠(例如直到正在播放的音频缓冲区几乎为空或根据帧速率等待),但它总是不同步或太慢,因此音频包含间隙。

我缺少有关如何在这样的场景中进行音频/视频同步的基本概念,并且在网上找不到太多内容,非常感谢这里的帮助。

为了完整起见,以下是我目前使用的 3 个线程:

private async Task FetchDataLoop()
{
    while (true)
    {
        var frameNumberToBuffer = buffer.CurrentLastBufferedFrame + 1;
        var img = clip.ReadFrame(frameNumberToBuffer);
        var snd = clip.ReadAudio(frameNumberToBuffer * clip.SamplesPerFrame, clip.SamplesPerFrame);
        var newObject = new BufferObject
        {
            VideoData = img,
            AudioData = snd
        };
        buffer.BufferObjects.Add(newObject);
        buffer.CurrentLastBufferedFrame = frameNumberToBuffer;
    }
}

private async Task SoundPlayerLoop()
{
    while (true)
    {
        using (var outputDevice = new WaveOutEvent())
        {
            outputDevice.Init(bufferedWaveProvider);
            outputDevice.Play();
            while (outputDevice.PlaybackState == PlaybackState.Playing)
            {
                // As it is an endless stream, this is never hit
                await Task.Delay(100);
            }
        }
    }
}

private async Task PlayLoop()
{
    var lastFrame = DateTime.Now;
    while (true)
    {
        var bufferedObject = buffer.BufferObjects.Take();

        bufferedWaveProvider.AddSamples(bufferedObject.AudioData, 0, bufferedObject.AudioData.Length);
        Application.Current.Dispatcher.Invoke(() =>
        {
            vm.Image = BitmapToImageSource(bufferedObject.VideoData);
        });

        // TODO: Somehow synchronize the audio/video here
    }
}

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