使用 NSData 解决生产者-消费者问题（用于音频流）

Posted 2023-02-25

【中文标题】使用 NSData 解决生产者-消费者问题（用于音频流）

【英文标题】：Solving a producer-consumer problem with NSData (for audio streaming)

【发布时间】：2011-01-10 11:43:18

【问题描述】：

我正在使用 AVAssetReader 将 PCM 数据从 iPod 轨道复制到缓冲区，然后使用 RemoteIO 音频单元播放。我正在尝试创建一个单独的线程来加载声音数据，以便在加载数据时可以访问和播放缓冲区中的数据。

我目前有一个大型 NSMutableData 对象，它最终保存了整首歌曲的数据。目前，我使用 NSOperation 在单独的线程中加载音频数据，如下所示：

AVAssetReaderOutput 一次最多复制 8192 个字节到 CMBlockBuffer 将这些字节复制到 NSData 对象中 将此 NSData 对象附加到更大的 NSMutableData 对象（最终保存整首歌曲） 完成后，通过访问 NSMutableData 对象中的每个数据包来播放歌曲

我正在尝试在复制这些字节的同时播放歌曲。我不确定同时写入和读取文件的好方法是什么。

我有一个简短的想法：

创建并填充 3 个 NSData 对象，每个对象的长度为 8192 字节，作为缓冲区。 开始播放。当我播放完第一个缓冲区后，将新数据加载到第一个缓冲区中。 播放完第二个缓冲区后，将新数据加载到第二个缓冲区中。第三个也一样 再次从第一个缓冲区开始播放，填充第三个缓冲区。等等。

或者，创建一个包含 3 * 8192 个 PCM 单元的 NSData 对象，并以某种方式使用两个不同的线程同时对其进行写入和读取。

我的代码现在在两个不同的线程上工作。我将数据附加到数组，直到我按下播放，此时它停止（可能是因为线程被阻塞，但我现在不知道）并播放直到它到达我加载的任何内容的末尾并导致 EXC_BAD_ACCESS 异常。

简而言之，我想在 PCM 数据被复制时找到正确的播放方式，比如一次复制 8192 个字节。我可能不得不使用另一个线程来执行此操作（我现在正在使用 NSOperation），但不清楚如何同时写入和读取缓冲区，最好使用一些更高级别的 Objective-C 方法。

【参考方案1】：

我正在做这件事。您肯定需要在不同的线程上播放音频（我正在使用 RemoteIO 执行此操作）。您还需要使用循环缓冲区。如果您不熟悉此数据结构，您可能需要查找它，因为您将在此类操作中大量使用它。我的一般设置如下：

Lo​​adTrackThread 启动并开始从 AVAssetReader 加载数据并将其作为 PCM 存储在文件中。 一旦有足够的数据加载到我的 PCM 文件中，LoadPCMThread 就会启动，并且本质上将该文件加载到本地内存中以供我的 RemoteIO 线程按需使用。每当我的 RemoteIO 线程接近用完样本时，它就会将此数据输入循环缓冲区。 RemoteIO 播放回调线程消耗循环缓冲区帧并将它们提供给 RemoteIO 接口。它还通知 LoadPCMThread 在需要开始加载更多样本时唤醒。

就线程而言，这应该是您所需要的一切。您将需要在两个线程之间使用某种互斥锁或信号量，以确保您在同时写入文件时不会尝试读取文件（这是错误的形式，会导致您崩溃）。我只是让我的两个线程都设置一个布尔值并休眠一段时间，直到它被取消设置。可能有一种更复杂的方法可以做到这一点，但它适用于我的目的。

希望有帮助！