Microsoft Audio Compression Manager MS ACM MMACM audstub.sys Codecs (G729 G711 G723 MSGSM)

Вступление

Кто впервые сталкивается с подсистемой аудиозжатия в Win32 попадает в незавидное положение. Информация в MSDN есть, но она дает лишь ОБЩИЕ теоритические знания и примеры, которые в реальных ситуациях мало используются.
Теперь обо всем по-порядку. На самом деле вся эта система состоит глобально из частей:

Несколько драйверов уровня ядра - %WINDIR%\system32\audstub.sys
Набор инстоллируемых драйверов уровня пользователя (реализуют кодеки и фильтры) *.acm

В основном, далее речь пойдет об инстоллируемых драйверах т.к. работа с ними и представляет практический интерес.

Практическое применение

При разработке ПО я использовал эту подсистему для преобразования голосового трафика для VoIP, потому в основном речь пойдет о "кодеках" таких как G711 G723 GSM и G729, в меньшей степени о медийных кодеках таких как MPEG AC3 и еже с ними.
Нужно отметить, что такие ACM кодеки использются в очень неплохой библиотеке для разработки программных телефонов с протоколом сигнализации SIP - MS RTC (Microsoft RealTime Communication Client).
Была задумка сделать back-end media player, управлять которым можно было бы из под любого пользователя, но всё же я больше VoIP разработчик ;)

Трудности

Друдности у всех, уверен, разные, потому расскажу про свои, авось у кого-то такие же сейчас и ныкается неприкаяный по Интернетам.

Трудность №1: "Не всё так радужно, а как хотелось счастья"

Как правило кодеки, используемые в пакетной телефонии(VoIP) выполняют преобразование между WAVE_FORMAT_PCM и неким своим форматом. Т.е. воспринимают на вход 2 формата: свой и WAVE_FORMAT_PCM. При этом ВНИМАНИЕ: не смотря на то, что эти кодеки "принимают" на вход форматы с разными характеристикми (частота квантования, число каналов, величина сэмпла), преобразование этих характеристик они делать НЕ УМЕЮТ.
Это весьма неочевидно, тем не менее, это можно узнать, если прежде чем использовать тот или иной кодек провести его детальное исследование при помощи несложного приложения.
Т.е. эти кодеки реализуют минимально необходимый функционал. Потому часто необходимо использовать много-стадийное преобразование, сначала привести формат к WAVE_FORMAT_PCM, который соответствует по характеристикам конечному выходному формату, а потом выполнить конечное преобразование формата.
Для преобразования внутри формата(преобразование характеристик) годятся не все кодеки, а может или не может кодек такое преобразование выполнить показывает один из его атрибутов.

Трудность №2: "Не все кодеки одинаково полезны"

Архитектура ACM драйверов(кодеков) достаточно удобна и некоторые разработчики ПО её используют для своих внутренних нужд, создают кодеки, в целом, построеные по принципам этой архитектуры.
Всё бы хорошо, но дело всё в том, что как правило такие кодеки поддерживают некий минимум функционала, который необходим для работы в рамках того проекта, для которого они создавались.
Пример:

Кодек использует ДАЛЕКО не все возможности, которые теоритически предоставлет архитектра
Кодек написан исходя из того, что тот кто будет его использовать точно знает о его возможностях и игнорирует запросы, обычно позволяющие определить его возможности. В этом случае варианта 2: либо перебирать все возможные сочетания форматов, но опять таки нет гарантии того, что попытка открыть поток преобразования будет проверять их корректность; либо дизасемблировать кодек в надежде, что где-то внутри есть структура WAVAFORMATEX, в которой сожержится информация о формате
Кодек наисан с ошибкой и запос, который в целом не является обязательно поддерживаемым может привести к нарушению работы в Вашем приложении, причем отловить такое будет достаточно сложно, пока не догадаетесь, что не смотря на то, что изначально Вы инициируете какую-то цепочку событий, в ней участвует "чужой" код, который может содержать фатальные ошибки.(я встречал такое с AC3 кодеком определенной версии, который вызывал ошибку при попытке опросить его на предмет поддерживаемых форматов)

Трудность №3: "Знал бы прикуп - жил бы в Сочи"

Даже кодеки от Microsoft нигде в MSDN не описаны. Не говоря уже о кодеках сторонних производителей. Конечно можно опросить их на предмет поддерживаемых форматов и типов преобразований, но всегда ведь проще прочитать и сделать как рекомендовано или описано в примерах.
Да и на эксперименты, как правило, времени нет и хочется найти статью в дебрях Интернетов, в которой будет чётко и понятно описано что и куда нужно записать чтобы на входе была звуковая карта, а на выходе RTP ;) Я в своё время таких статей не нашел.

-------------------------------------------------------------- Short Name: Microsoft IMA ADPCM Long Name: Кодек IMA ADPCM (Microsoft) Licensing: Features: Сжатие и распаковка аудиозаписей IMA ADPCM. Copyright: c Корпорация Microsoft, 1992-1996. Supports: CODEC Форматы: -------------------------------------------------------------- Short Name: MS-ADPCM Long Name: Кодек ADPCM (Microsoft) Licensing: Features: Сжатие и распаковка аудиозаписей Microsoft ADPCM. Copyright: c Корпорация Microsoft, 1992-1996. Supports: CODEC Форматы: -------------------------------------------------------------- Short Name: vidog729 Long Name: Vidosystem G.729A Codec Implementation 1.6.0 Licensing: Features: Compresses and Decompresses G.729A audio data. Please visit http://www.vidosystem.com for more information Copyright: Copyright (C) 2006 Vidosystem Corporation Supports: CODEC Форматы: -------------------------------------------------------------- Short Name: Microsoft G.723.1 Long Name: Microsoft G.723.1 CODEC Licensing: Features: Compresses and decompresses G.723.1 audio data. Copyright: Copyright c 1996 Intel Corporation and Microsoft Corporation Supports: CODEC Форматы: -------------------------------------------------------------- Short Name: Microsoft GSM 6.10 Long Name: Кодек GSM 6.10 (Microsoft) Licensing: Features: Сжатие и распаковка аудиозаписей в соответствии со стандартом ETSI-GSM (European Telecommunications Standards Institute-Groupe Special Mobile) версии 6.10. Copyright: (С) Корпорация Майкрософт, 1993-1996 Supports: CODEC Форматы: -------------------------------------------------------------- Short Name: Microsoft CCITT G.711 Long Name: Кодек CCITT G.711 A-Law и u-Law (Microsoft) Licensing: Features: Сжатие и распаковка аудиозаписей CCITT G.711 A-Law / u-Law. Copyright: (С) Корпорация Майкрософт, 1993-1996 Supports: CODEC Форматы: -------------------------------------------------------------- Short Name: WM-AUDIO Long Name: Windows Media Audio Licensing: Features: Compresses and decompresses audio data. Copyright: Copyright (C) Microsoft Corporation, 1999 - 2001 Supports: CODEC Форматы: -------------------------------------------------------------- Short Name: ACELP.net Long Name: Sipro Lab Telecom ACELP.net audio codec Licensing: Features: ACELP.net audio encoder/decoder. For licensing please access HTTP: //www.sipro.com Copyright: Copyright c 1995-99 Sipro Lab Telecom Inc., Montreal Supports: CODEC Форматы: -------------------------------------------------------------- Short Name: IndeoR audio software Long Name: IndeoR audio software Licensing: Features: IndeoR audio software Copyright: Copyright c 1997 Intel Corporation Supports: CODEC Форматы: -------------------------------------------------------------- Short Name: MPEG Layer-3 Codec Long Name: Fraunhofer IIS MPEG Layer-3 Codec (advanced) Licensing: Features: bitrates up to 56kBit/s, mono and stereo codec (advanced) Copyright: Copyright c 1996-1999 Fraunhofer Institut Integrierte Schaltungen IIS Supports: CODEC Форматы: -------------------------------------------------------------- Short Name: ACELP.net Long Name: VoiceAge ACELP.net audio codec Licensing: Features: ACELP.net audio encoder/decoder. For licensing please access HTTP: //www.sipro.com Copyright: Copyright. c 2002-2003.VoiceAge. All Rights Reserved. Supports: CODEC Форматы: -------------------------------------------------------------- Short Name: MS-PCM Long Name: Конвертор PCM Microsoft Licensing: Features: Изменение частоты и количества бит для аудиозаписей PCM. Copyright: c Корпорация Microsoft, 1992-1996. Supports: Форматы: -------------------------------------------------------------- Short Name: SJ Labs G729A v3.14 MCh Long Name: SJ Labs G729A Audio CODEC v 3.15 MCh Licensing: Features: Compresses and decompresses audio data conforming to the G729 ITUT recommendation Copyright: Copyright (C) 1999-2003 SJ Labs Supports: CODEC Форматы: -------------------------------------------------------------- Short Name: SJ Labs GSM 6.10 Long Name: SJ Labs Inc. GSM 6.10 (v 3.15) Licensing: Features: Codec audio data conforming to the ETSI-GSM rec 6.10.(v 3.15) Copyright: Copyright (C) 2003 SJ Labs. Supports: CODEC Форматы: