Merge pull request #218 from thestk/fix-wasapi-resampler-crash
[rtaudio.git] / RtAudio.cpp
index 59f5b0dd891cb1bdbfb9a7f3482b418cc477f11c..82622adf7d05e788e76b6fa6e233a001b176baba 100644 (file)
@@ -1,4 +1,4 @@
-/************************************************************************/
+/************************************************************************/
 /*! \class RtAudio
     \brief Realtime audio i/o C++ classes.
 
@@ -7,10 +7,11 @@
     and OSS), Macintosh OS X (CoreAudio and Jack), and Windows
     (DirectSound, ASIO and WASAPI) operating systems.
 
+    RtAudio GitHub site: https://github.com/thestk/rtaudio
     RtAudio WWW site: http://www.music.mcgill.ca/~gary/rtaudio/
 
     RtAudio: realtime audio i/o C++ classes
-    Copyright (c) 2001-2017 Gary P. Scavone
+    Copyright (c) 2001-2019 Gary P. Scavone
 
     Permission is hereby granted, free of charge, to any person
     obtaining a copy of this software and associated documentation files
@@ -38,7 +39,7 @@
 */
 /************************************************************************/
 
-// RtAudio: Version 5.0.0
+// RtAudio: Version 5.1.0
 
 #include "RtAudio.h"
 #include <iostream>
@@ -98,39 +99,95 @@ std::string RtAudio :: getVersion( void )
   return RTAUDIO_VERSION;
 }
 
-void RtAudio :: getCompiledApi( std::vector<RtAudio::Api> &apis )
-{
-  apis.clear();
+// Define API names and display names.
+// Must be in same order as API enum.
+extern "C" {
+const char* rtaudio_api_names[][2] = {
+  { "unspecified" , "Unknown" },
+  { "alsa"        , "ALSA" },
+  { "pulse"       , "Pulse" },
+  { "oss"         , "OpenSoundSystem" },
+  { "jack"        , "Jack" },
+  { "core"        , "CoreAudio" },
+  { "wasapi"      , "WASAPI" },
+  { "asio"        , "ASIO" },
+  { "ds"          , "DirectSound" },
+  { "dummy"       , "Dummy" },
+};
+const unsigned int rtaudio_num_api_names = 
+  sizeof(rtaudio_api_names)/sizeof(rtaudio_api_names[0]);
 
-  // The order here will control the order of RtAudio's API search in
-  // the constructor.
+// The order here will control the order of RtAudio's API search in
+// the constructor.
+extern "C" const RtAudio::Api rtaudio_compiled_apis[] = {
 #if defined(__UNIX_JACK__)
-  apis.push_back( UNIX_JACK );
+  RtAudio::UNIX_JACK,
 #endif
 #if defined(__LINUX_PULSE__)
-  apis.push_back( LINUX_PULSE );
+  RtAudio::LINUX_PULSE,
 #endif
 #if defined(__LINUX_ALSA__)
-  apis.push_back( LINUX_ALSA );
+  RtAudio::LINUX_ALSA,
 #endif
 #if defined(__LINUX_OSS__)
-  apis.push_back( LINUX_OSS );
+  RtAudio::LINUX_OSS,
 #endif
 #if defined(__WINDOWS_ASIO__)
-  apis.push_back( WINDOWS_ASIO );
+  RtAudio::WINDOWS_ASIO,
 #endif
 #if defined(__WINDOWS_WASAPI__)
-  apis.push_back( WINDOWS_WASAPI );
+  RtAudio::WINDOWS_WASAPI,
 #endif
 #if defined(__WINDOWS_DS__)
-  apis.push_back( WINDOWS_DS );
+  RtAudio::WINDOWS_DS,
 #endif
 #if defined(__MACOSX_CORE__)
-  apis.push_back( MACOSX_CORE );
+  RtAudio::MACOSX_CORE,
 #endif
 #if defined(__RTAUDIO_DUMMY__)
-  apis.push_back( RTAUDIO_DUMMY );
+  RtAudio::RTAUDIO_DUMMY,
 #endif
+  RtAudio::UNSPECIFIED,
+};
+extern "C" const unsigned int rtaudio_num_compiled_apis =
+  sizeof(rtaudio_compiled_apis)/sizeof(rtaudio_compiled_apis[0])-1;
+}
+
+// This is a compile-time check that rtaudio_num_api_names == RtAudio::NUM_APIS.
+// If the build breaks here, check that they match.
+template<bool b> class StaticAssert { private: StaticAssert() {} };
+template<> class StaticAssert<true>{ public: StaticAssert() {} };
+class StaticAssertions { StaticAssertions() {
+  StaticAssert<rtaudio_num_api_names == RtAudio::NUM_APIS>();
+}};
+
+void RtAudio :: getCompiledApi( std::vector<RtAudio::Api> &apis )
+{
+  apis = std::vector<RtAudio::Api>(rtaudio_compiled_apis,
+                                   rtaudio_compiled_apis + rtaudio_num_compiled_apis);
+}
+
+std::string RtAudio :: getApiName( RtAudio::Api api )
+{
+  if (api < 0 || api >= RtAudio::NUM_APIS)
+    return "";
+  return rtaudio_api_names[api][0];
+}
+
+std::string RtAudio :: getApiDisplayName( RtAudio::Api api )
+{
+  if (api < 0 || api >= RtAudio::NUM_APIS)
+    return "Unknown";
+  return rtaudio_api_names[api][1];
+}
+
+RtAudio::Api RtAudio :: getCompiledApiByName( const std::string &name )
+{
+  unsigned int i=0;
+  for (i = 0; i < rtaudio_num_compiled_apis; ++i)
+    if (name == rtaudio_api_names[rtaudio_compiled_apis[i]][0])
+      return rtaudio_compiled_apis[i];
+  return RtAudio::UNSPECIFIED;
 }
 
 void RtAudio :: openRtApi( RtAudio::Api api )
@@ -1421,15 +1478,17 @@ void RtApiCore :: closeStream( void )
         errorText_ = "RtApiCore::closeStream(): error removing property listener!";
         error( RtAudioError::WARNING );
       }
-    }
-    if ( stream_.state == STREAM_RUNNING )
-      AudioDeviceStop( handle->id[0], callbackHandler );
+
 #if defined( MAC_OS_X_VERSION_10_5 ) && ( MAC_OS_X_VERSION_MIN_REQUIRED >= MAC_OS_X_VERSION_10_5 )
-    AudioDeviceDestroyIOProcID( handle->id[0], handle->procId[0] );
-#else
-    // deprecated in favor of AudioDeviceDestroyIOProcID()
-    AudioDeviceRemoveIOProc( handle->id[0], callbackHandler );
+      if ( stream_.state == STREAM_RUNNING )
+        AudioDeviceStop( handle->id[0], handle->procId[0] );
+      AudioDeviceDestroyIOProcID( handle->id[0], handle->procId[0] );
+#else // deprecated behaviour
+      if ( stream_.state == STREAM_RUNNING )
+        AudioDeviceStop( handle->id[0], callbackHandler );
+      AudioDeviceRemoveIOProc( handle->id[0], callbackHandler );
 #endif
+    }
   }
 
   if ( stream_.mode == INPUT || ( stream_.mode == DUPLEX && stream_.device[0] != stream_.device[1] ) ) {
@@ -1444,15 +1503,17 @@ void RtApiCore :: closeStream( void )
         errorText_ = "RtApiCore::closeStream(): error removing property listener!";
         error( RtAudioError::WARNING );
       }
-    }
-    if ( stream_.state == STREAM_RUNNING )
-      AudioDeviceStop( handle->id[1], callbackHandler );
+
 #if defined( MAC_OS_X_VERSION_10_5 ) && ( MAC_OS_X_VERSION_MIN_REQUIRED >= MAC_OS_X_VERSION_10_5 )
-    AudioDeviceDestroyIOProcID( handle->id[1], handle->procId[1] );
-#else
-    // deprecated in favor of AudioDeviceDestroyIOProcID()
-    AudioDeviceRemoveIOProc( handle->id[1], callbackHandler );
+      if ( stream_.state == STREAM_RUNNING )
+        AudioDeviceStop( handle->id[1], handle->procId[1] );
+      AudioDeviceDestroyIOProcID( handle->id[1], handle->procId[1] );
+#else // deprecated behaviour
+      if ( stream_.state == STREAM_RUNNING )
+        AudioDeviceStop( handle->id[1], callbackHandler );
+      AudioDeviceRemoveIOProc( handle->id[1], callbackHandler );
 #endif
+    }
   }
 
   for ( int i=0; i<2; i++ ) {
@@ -1485,11 +1546,19 @@ void RtApiCore :: startStream( void )
     return;
   }
 
+#if defined( HAVE_GETTIMEOFDAY )
+  gettimeofday( &stream_.lastTickTimestamp, NULL );
+#endif
+
   OSStatus result = noErr;
   CoreHandle *handle = (CoreHandle *) stream_.apiHandle;
   if ( stream_.mode == OUTPUT || stream_.mode == DUPLEX ) {
 
+#if defined( MAC_OS_X_VERSION_10_5 ) && ( MAC_OS_X_VERSION_MIN_REQUIRED >= MAC_OS_X_VERSION_10_5 )
+    result = AudioDeviceStart( handle->id[0], handle->procId[0] );
+#else // deprecated behaviour
     result = AudioDeviceStart( handle->id[0], callbackHandler );
+#endif
     if ( result != noErr ) {
       errorStream_ << "RtApiCore::startStream: system error (" << getErrorCode( result ) << ") starting callback procedure on device (" << stream_.device[0] << ").";
       errorText_ = errorStream_.str();
@@ -1500,7 +1569,11 @@ void RtApiCore :: startStream( void )
   if ( stream_.mode == INPUT ||
        ( stream_.mode == DUPLEX && stream_.device[0] != stream_.device[1] ) ) {
 
+#if defined( MAC_OS_X_VERSION_10_5 ) && ( MAC_OS_X_VERSION_MIN_REQUIRED >= MAC_OS_X_VERSION_10_5 )
+    result = AudioDeviceStart( handle->id[1], handle->procId[1] );
+#else // deprecated behaviour
     result = AudioDeviceStart( handle->id[1], callbackHandler );
+#endif
     if ( result != noErr ) {
       errorStream_ << "RtApiCore::startStream: system error starting input callback procedure on device (" << stream_.device[1] << ").";
       errorText_ = errorStream_.str();
@@ -1535,7 +1608,11 @@ void RtApiCore :: stopStream( void )
       pthread_cond_wait( &handle->condition, &stream_.mutex ); // block until signaled
     }
 
+#if defined( MAC_OS_X_VERSION_10_5 ) && ( MAC_OS_X_VERSION_MIN_REQUIRED >= MAC_OS_X_VERSION_10_5 )
+    result = AudioDeviceStop( handle->id[0], handle->procId[0] );
+#else // deprecated behaviour
     result = AudioDeviceStop( handle->id[0], callbackHandler );
+#endif
     if ( result != noErr ) {
       errorStream_ << "RtApiCore::stopStream: system error (" << getErrorCode( result ) << ") stopping callback procedure on device (" << stream_.device[0] << ").";
       errorText_ = errorStream_.str();
@@ -1545,7 +1622,11 @@ void RtApiCore :: stopStream( void )
 
   if ( stream_.mode == INPUT || ( stream_.mode == DUPLEX && stream_.device[0] != stream_.device[1] ) ) {
 
+#if defined( MAC_OS_X_VERSION_10_5 ) && ( MAC_OS_X_VERSION_MIN_REQUIRED >= MAC_OS_X_VERSION_10_5 )
+    result = AudioDeviceStop( handle->id[0], handle->procId[1] );
+#else  // deprecated behaviour
     result = AudioDeviceStop( handle->id[1], callbackHandler );
+#endif
     if ( result != noErr ) {
       errorStream_ << "RtApiCore::stopStream: system error (" << getErrorCode( result ) << ") stopping input callback procedure on device (" << stream_.device[1] << ").";
       errorText_ = errorStream_.str();
@@ -1845,7 +1926,10 @@ bool RtApiCore :: callbackEvent( AudioDeviceID deviceId,
  unlock:
   //MUTEX_UNLOCK( &stream_.mutex );
 
-  RtApi::tickStreamTime();
+  // Make sure to only tick duplex stream time once if using two devices
+  if ( stream_.mode != DUPLEX || (stream_.mode == DUPLEX && handle->id[0] != handle->id[1] && deviceId == handle->id[0] ) )
+    RtApi::tickStreamTime();
+  
   return SUCCESS;
 }
 
@@ -2443,6 +2527,10 @@ void RtApiJack :: startStream( void )
     return;
   }
 
+  #if defined( HAVE_GETTIMEOFDAY )
+  gettimeofday( &stream_.lastTickTimestamp, NULL );
+  #endif
+
   JackHandle *handle = (JackHandle *) stream_.apiHandle;
   int result = jack_activate( handle->client );
   if ( result ) {
@@ -3165,8 +3253,8 @@ bool RtApiAsio :: probeDeviceOpen( unsigned int device, StreamMode mode, unsigne
   result = ASIOCreateBuffers( handle->bufferInfos, nChannels, stream_.bufferSize, &asioCallbacks );
   if ( result != ASE_OK ) {
     // Standard method failed. This can happen with strict/misbehaving drivers that return valid buffer size ranges
-    // but only accept the preferred buffer size as parameter for ASIOCreateBuffers. eg. Creatives ASIO driver
-    // in that case, let's be naïve and try that instead
+    // but only accept the preferred buffer size as parameter for ASIOCreateBuffers (e.g. Creative's ASIO driver).
+    // In that case, let's be naïve and try that instead.
     *bufferSize = preferSize;
     stream_.bufferSize = *bufferSize;
     result = ASIOCreateBuffers( handle->bufferInfos, nChannels, stream_.bufferSize, &asioCallbacks );
@@ -3322,6 +3410,10 @@ void RtApiAsio :: startStream()
     return;
   }
 
+  #if defined( HAVE_GETTIMEOFDAY )
+  gettimeofday( &stream_.lastTickTimestamp, NULL );
+  #endif
+
   AsioHandle *handle = (AsioHandle *) stream_.apiHandle;
   ASIOError result = ASIOStart();
   if ( result != ASE_OK ) {
@@ -3689,11 +3781,32 @@ static const char* getAsioErrorString( ASIOError result )
 #ifndef INITGUID
   #define INITGUID
 #endif
+
+#include <mfapi.h>
+#include <mferror.h>
+#include <mfplay.h>
+#include <mftransform.h>
+#include <wmcodecdsp.h>
+
 #include <audioclient.h>
 #include <avrt.h>
 #include <mmdeviceapi.h>
 #include <functiondiscoverykeys_devpkey.h>
-#include <sstream>
+
+#ifndef MF_E_TRANSFORM_NEED_MORE_INPUT
+  #define MF_E_TRANSFORM_NEED_MORE_INPUT _HRESULT_TYPEDEF_(0xc00d6d72)
+#endif
+
+#ifndef MFSTARTUP_NOSOCKET
+  #define MFSTARTUP_NOSOCKET 0x1
+#endif
+
+#ifdef _MSC_VER
+  #pragma comment( lib, "ksuser" )
+  #pragma comment( lib, "mfplat.lib" )
+  #pragma comment( lib, "mfuuid.lib" )
+  #pragma comment( lib, "wmcodecdspuuid" )
+#endif
 
 //=============================================================================
 
@@ -3752,8 +3865,9 @@ public:
       relOutIndex += bufferSize_;
     }
 
-    // "in" index can end on the "out" index but cannot begin at it
-    if ( inIndex_ <= relOutIndex && inIndexEnd > relOutIndex ) {
+    // the "IN" index CAN BEGIN at the "OUT" index
+    // the "IN" index CANNOT END at the "OUT" index
+    if ( inIndex_ < relOutIndex && inIndexEnd >= relOutIndex ) {
       return false; // not enough space between "in" index and "out" index
     }
 
@@ -3813,8 +3927,9 @@ public:
       relInIndex += bufferSize_;
     }
 
-    // "out" index can begin at and end on the "in" index
-    if ( outIndex_ < relInIndex && outIndexEnd > relInIndex ) {
+    // the "OUT" index CANNOT BEGIN at the "IN" index
+    // the "OUT" index CAN END at the "IN" index
+    if ( outIndex_ <= relInIndex && outIndexEnd > relInIndex ) {
       return false; // not enough space between "out" index and "in" index
     }
 
@@ -3867,6 +3982,206 @@ private:
 
 //-----------------------------------------------------------------------------
 
+// In order to satisfy WASAPI's buffer requirements, we need a means of converting sample rate
+// between HW and the user. The WasapiResampler class is used to perform this conversion between
+// HwIn->UserIn and UserOut->HwOut during the stream callback loop.
+class WasapiResampler
+{
+public:
+  WasapiResampler( bool isFloat, unsigned int bitsPerSample, unsigned int channelCount,
+                   unsigned int inSampleRate, unsigned int outSampleRate )
+    : _bytesPerSample( bitsPerSample / 8 )
+    , _channelCount( channelCount )
+    , _sampleRatio( ( float ) outSampleRate / inSampleRate )
+    , _transformUnk( NULL )
+    , _transform( NULL )
+    , _mediaType( NULL )
+    , _inputMediaType( NULL )
+    , _outputMediaType( NULL )
+
+    #ifdef __IWMResamplerProps_FWD_DEFINED__
+      , _resamplerProps( NULL )
+    #endif
+  {
+    // 1. Initialization
+
+    MFStartup( MF_VERSION, MFSTARTUP_NOSOCKET );
+
+    // 2. Create Resampler Transform Object
+
+    CoCreateInstance( CLSID_CResamplerMediaObject, NULL, CLSCTX_INPROC_SERVER,
+                      IID_IUnknown, ( void** ) &_transformUnk );
+
+    _transformUnk->QueryInterface( IID_PPV_ARGS( &_transform ) );
+
+    #ifdef __IWMResamplerProps_FWD_DEFINED__
+      _transformUnk->QueryInterface( IID_PPV_ARGS( &_resamplerProps ) );
+      _resamplerProps->SetHalfFilterLength( 60 ); // best conversion quality
+    #endif
+
+    // 3. Specify input / output format
+
+    MFCreateMediaType( &_mediaType );
+    _mediaType->SetGUID( MF_MT_MAJOR_TYPE, MFMediaType_Audio );
+    _mediaType->SetGUID( MF_MT_SUBTYPE, isFloat ? MFAudioFormat_Float : MFAudioFormat_PCM );
+    _mediaType->SetUINT32( MF_MT_AUDIO_NUM_CHANNELS, channelCount );
+    _mediaType->SetUINT32( MF_MT_AUDIO_SAMPLES_PER_SECOND, inSampleRate );
+    _mediaType->SetUINT32( MF_MT_AUDIO_BLOCK_ALIGNMENT, _bytesPerSample * channelCount );
+    _mediaType->SetUINT32( MF_MT_AUDIO_AVG_BYTES_PER_SECOND, _bytesPerSample * channelCount * inSampleRate );
+    _mediaType->SetUINT32( MF_MT_AUDIO_BITS_PER_SAMPLE, bitsPerSample );
+    _mediaType->SetUINT32( MF_MT_ALL_SAMPLES_INDEPENDENT, TRUE );
+
+    MFCreateMediaType( &_inputMediaType );
+    _mediaType->CopyAllItems( _inputMediaType );
+
+    _transform->SetInputType( 0, _inputMediaType, 0 );
+
+    MFCreateMediaType( &_outputMediaType );
+    _mediaType->CopyAllItems( _outputMediaType );
+
+    _outputMediaType->SetUINT32( MF_MT_AUDIO_SAMPLES_PER_SECOND, outSampleRate );
+    _outputMediaType->SetUINT32( MF_MT_AUDIO_AVG_BYTES_PER_SECOND, _bytesPerSample * channelCount * outSampleRate );
+
+    _transform->SetOutputType( 0, _outputMediaType, 0 );
+
+    // 4. Send stream start messages to Resampler
+
+    _transform->ProcessMessage( MFT_MESSAGE_COMMAND_FLUSH, 0 );
+    _transform->ProcessMessage( MFT_MESSAGE_NOTIFY_BEGIN_STREAMING, 0 );
+    _transform->ProcessMessage( MFT_MESSAGE_NOTIFY_START_OF_STREAM, 0 );
+  }
+
+  ~WasapiResampler()
+  {
+    // 8. Send stream stop messages to Resampler
+
+    _transform->ProcessMessage( MFT_MESSAGE_NOTIFY_END_OF_STREAM, 0 );
+    _transform->ProcessMessage( MFT_MESSAGE_NOTIFY_END_STREAMING, 0 );
+
+    // 9. Cleanup
+
+    MFShutdown();
+
+    SAFE_RELEASE( _transformUnk );
+    SAFE_RELEASE( _transform );
+    SAFE_RELEASE( _mediaType );
+    SAFE_RELEASE( _inputMediaType );
+    SAFE_RELEASE( _outputMediaType );
+
+    #ifdef __IWMResamplerProps_FWD_DEFINED__
+      SAFE_RELEASE( _resamplerProps );
+    #endif
+  }
+
+  void Convert( char* outBuffer, const char* inBuffer, unsigned int inSampleCount, unsigned int& outSampleCount, int maxOutSampleCount = -1 )
+  {
+    unsigned int inputBufferSize = _bytesPerSample * _channelCount * inSampleCount;
+    if ( _sampleRatio == 1 )
+    {
+      // no sample rate conversion required
+      memcpy( outBuffer, inBuffer, inputBufferSize );
+      outSampleCount = inSampleCount;
+      return;
+    }
+
+    unsigned int outputBufferSize = 0;
+    if ( maxOutSampleCount != -1 )
+    {
+      outputBufferSize = _bytesPerSample * _channelCount * maxOutSampleCount;
+    }
+    else
+    {
+      outputBufferSize = ( unsigned int ) ceilf( inputBufferSize * _sampleRatio ) + ( _bytesPerSample * _channelCount );
+    }
+
+    IMFMediaBuffer* rInBuffer;
+    IMFSample* rInSample;
+    BYTE* rInByteBuffer = NULL;
+
+    // 5. Create Sample object from input data
+
+    MFCreateMemoryBuffer( inputBufferSize, &rInBuffer );
+
+    rInBuffer->Lock( &rInByteBuffer, NULL, NULL );
+    memcpy( rInByteBuffer, inBuffer, inputBufferSize );
+    rInBuffer->Unlock();
+    rInByteBuffer = NULL;
+
+    rInBuffer->SetCurrentLength( inputBufferSize );
+
+    MFCreateSample( &rInSample );
+    rInSample->AddBuffer( rInBuffer );
+
+    // 6. Pass input data to Resampler
+
+    _transform->ProcessInput( 0, rInSample, 0 );
+
+    SAFE_RELEASE( rInBuffer );
+    SAFE_RELEASE( rInSample );
+
+    // 7. Perform sample rate conversion
+
+    IMFMediaBuffer* rOutBuffer = NULL;
+    BYTE* rOutByteBuffer = NULL;
+
+    MFT_OUTPUT_DATA_BUFFER rOutDataBuffer;
+    DWORD rStatus;
+    DWORD rBytes = outputBufferSize; // maximum bytes accepted per ProcessOutput
+
+    // 7.1 Create Sample object for output data
+
+    memset( &rOutDataBuffer, 0, sizeof rOutDataBuffer );
+    MFCreateSample( &( rOutDataBuffer.pSample ) );
+    MFCreateMemoryBuffer( rBytes, &rOutBuffer );
+    rOutDataBuffer.pSample->AddBuffer( rOutBuffer );
+    rOutDataBuffer.dwStreamID = 0;
+    rOutDataBuffer.dwStatus = 0;
+    rOutDataBuffer.pEvents = NULL;
+
+    // 7.2 Get output data from Resampler
+
+    if ( _transform->ProcessOutput( 0, 1, &rOutDataBuffer, &rStatus ) == MF_E_TRANSFORM_NEED_MORE_INPUT )
+    {
+      outSampleCount = 0;
+      SAFE_RELEASE( rOutBuffer );
+      SAFE_RELEASE( rOutDataBuffer.pSample );
+      return;
+    }
+
+    // 7.3 Write output data to outBuffer
+
+    SAFE_RELEASE( rOutBuffer );
+    rOutDataBuffer.pSample->ConvertToContiguousBuffer( &rOutBuffer );
+    rOutBuffer->GetCurrentLength( &rBytes );
+
+    rOutBuffer->Lock( &rOutByteBuffer, NULL, NULL );
+    memcpy( outBuffer, rOutByteBuffer, rBytes );
+    rOutBuffer->Unlock();
+    rOutByteBuffer = NULL;
+
+    outSampleCount = rBytes / _bytesPerSample / _channelCount;
+    SAFE_RELEASE( rOutBuffer );
+    SAFE_RELEASE( rOutDataBuffer.pSample );
+  }
+
+private:
+  unsigned int _bytesPerSample;
+  unsigned int _channelCount;
+  float _sampleRatio;
+
+  IUnknown* _transformUnk;
+  IMFTransform* _transform;
+  IMFMediaType* _mediaType;
+  IMFMediaType* _inputMediaType;
+  IMFMediaType* _outputMediaType;
+
+  #ifdef __IWMResamplerProps_FWD_DEFINED__
+    IWMResamplerProps* _resamplerProps;
+  #endif
+};
+
+//-----------------------------------------------------------------------------
+
 // A structure to hold various information related to the WASAPI implementation.
 struct WasapiHandle
 {
@@ -3901,10 +4216,9 @@ RtApiWasapi::RtApiWasapi()
                          CLSCTX_ALL, __uuidof( IMMDeviceEnumerator ),
                          ( void** ) &deviceEnumerator_ );
 
-  if ( FAILED( hr ) ) {
-    errorText_ = "RtApiWasapi::RtApiWasapi: Unable to instantiate device enumerator";
-    error( RtAudioError::DRIVER_ERROR );
-  }
+  // If this runs on an old Windows, it will fail. Ignore and proceed.
+  if ( FAILED( hr ) )
+    deviceEnumerator_ = NULL;
 }
 
 //-----------------------------------------------------------------------------
@@ -3931,6 +4245,9 @@ unsigned int RtApiWasapi::getDeviceCount( void )
   IMMDeviceCollection* captureDevices = NULL;
   IMMDeviceCollection* renderDevices = NULL;
 
+  if ( !deviceEnumerator_ )
+    return 0;
+
   // Count capture devices
   errorText_.clear();
   HRESULT hr = deviceEnumerator_->EnumAudioEndpoints( eCapture, DEVICE_STATE_ACTIVE, &captureDevices );
@@ -4132,11 +4449,14 @@ RtAudio::DeviceInfo RtApiWasapi::getDeviceInfo( unsigned int device )
     info.duplexChannels = 0;
   }
 
-  // sample rates (WASAPI only supports the one native sample rate)
-  info.preferredSampleRate = deviceFormat->nSamplesPerSec;
-
+  // sample rates
   info.sampleRates.clear();
-  info.sampleRates.push_back( deviceFormat->nSamplesPerSec );
+
+  // allow support for all sample rates as we have a built-in sample rate converter
+  for ( unsigned int i = 0; i < MAX_SAMPLE_RATES; i++ ) {
+    info.sampleRates.push_back( SAMPLE_RATES[i] );
+  }
+  info.preferredSampleRate = deviceFormat->nSamplesPerSec;
 
   // native format
   info.nativeFormats = 0;
@@ -4277,6 +4597,10 @@ void RtApiWasapi::startStream( void )
     return;
   }
 
+  #if defined( HAVE_GETTIMEOFDAY )
+  gettimeofday( &stream_.lastTickTimestamp, NULL );
+  #endif
+
   // update stream state
   stream_.state = STREAM_RUNNING;
 
@@ -4316,26 +4640,6 @@ void RtApiWasapi::stopStream( void )
   // Wait for the last buffer to play before stopping.
   Sleep( 1000 * stream_.bufferSize / stream_.sampleRate );
 
-  // stop capture client if applicable
-  if ( ( ( WasapiHandle* ) stream_.apiHandle )->captureAudioClient ) {
-    HRESULT hr = ( ( WasapiHandle* ) stream_.apiHandle )->captureAudioClient->Stop();
-    if ( FAILED( hr ) ) {
-      errorText_ = "RtApiWasapi::stopStream: Unable to stop capture stream.";
-      error( RtAudioError::DRIVER_ERROR );
-      return;
-    }
-  }
-
-  // stop render client if applicable
-  if ( ( ( WasapiHandle* ) stream_.apiHandle )->renderAudioClient ) {
-    HRESULT hr = ( ( WasapiHandle* ) stream_.apiHandle )->renderAudioClient->Stop();
-    if ( FAILED( hr ) ) {
-      errorText_ = "RtApiWasapi::stopStream: Unable to stop render stream.";
-      error( RtAudioError::DRIVER_ERROR );
-      return;
-    }
-  }
-
   // close thread handle
   if ( stream_.callbackInfo.thread && !CloseHandle( ( void* ) stream_.callbackInfo.thread ) ) {
     errorText_ = "RtApiWasapi::stopStream: Unable to close callback thread.";
@@ -4366,26 +4670,6 @@ void RtApiWasapi::abortStream( void )
     Sleep( 1 );
   }
 
-  // stop capture client if applicable
-  if ( ( ( WasapiHandle* ) stream_.apiHandle )->captureAudioClient ) {
-    HRESULT hr = ( ( WasapiHandle* ) stream_.apiHandle )->captureAudioClient->Stop();
-    if ( FAILED( hr ) ) {
-      errorText_ = "RtApiWasapi::abortStream: Unable to stop capture stream.";
-      error( RtAudioError::DRIVER_ERROR );
-      return;
-    }
-  }
-
-  // stop render client if applicable
-  if ( ( ( WasapiHandle* ) stream_.apiHandle )->renderAudioClient ) {
-    HRESULT hr = ( ( WasapiHandle* ) stream_.apiHandle )->renderAudioClient->Stop();
-    if ( FAILED( hr ) ) {
-      errorText_ = "RtApiWasapi::abortStream: Unable to stop render stream.";
-      error( RtAudioError::DRIVER_ERROR );
-      return;
-    }
-  }
-
   // close thread handle
   if ( stream_.callbackInfo.thread && !CloseHandle( ( void* ) stream_.callbackInfo.thread ) ) {
     errorText_ = "RtApiWasapi::abortStream: Unable to close callback thread.";
@@ -4413,7 +4697,6 @@ bool RtApiWasapi::probeDeviceOpen( unsigned int device, StreamMode mode, unsigne
   WAVEFORMATEX* deviceFormat = NULL;
   unsigned int bufferBytes;
   stream_.state = STREAM_STOPPED;
-  RtAudio::DeviceInfo deviceInfo;
 
   // create API Handle if not already created
   if ( !stream_.apiHandle )
@@ -4454,21 +4737,7 @@ bool RtApiWasapi::probeDeviceOpen( unsigned int device, StreamMode mode, unsigne
     goto Exit;
   }
 
-  deviceInfo = getDeviceInfo( device );
-
-  // validate sample rate
-  if ( sampleRate != deviceInfo.preferredSampleRate )
-  {
-    errorType = RtAudioError::INVALID_USE;
-    std::stringstream ss;
-    ss << "RtApiWasapi::probeDeviceOpen: " << sampleRate
-       << "Hz sample rate not supported. This device only supports "
-       << deviceInfo.preferredSampleRate << "Hz.";
-    errorText_ = ss.str();
-    goto Exit;
-  }
-
-  // determine whether index falls within capture or render devices
+  // if device index falls within capture devices
   if ( device >= renderDeviceCount ) {
     if ( mode != INPUT ) {
       errorType = RtAudioError::INVALID_USE;
@@ -4488,28 +4757,66 @@ bool RtApiWasapi::probeDeviceOpen( unsigned int device, StreamMode mode, unsigne
     hr = devicePtr->Activate( __uuidof( IAudioClient ), CLSCTX_ALL,
                               NULL, ( void** ) &captureAudioClient );
     if ( FAILED( hr ) ) {
-      errorText_ = "RtApiWasapi::probeDeviceOpen: Unable to retrieve device audio client.";
+      errorText_ = "RtApiWasapi::probeDeviceOpen: Unable to retrieve capture device audio client.";
       goto Exit;
     }
 
     hr = captureAudioClient->GetMixFormat( &deviceFormat );
     if ( FAILED( hr ) ) {
-      errorText_ = "RtApiWasapi::probeDeviceOpen: Unable to retrieve device mix format.";
+      errorText_ = "RtApiWasapi::probeDeviceOpen: Unable to retrieve capture device mix format.";
       goto Exit;
     }
 
     stream_.nDeviceChannels[mode] = deviceFormat->nChannels;
     captureAudioClient->GetStreamLatency( ( long long* ) &stream_.latency[mode] );
   }
-  else {
-    if ( mode != OUTPUT ) {
-      errorType = RtAudioError::INVALID_USE;
-      errorText_ = "RtApiWasapi::probeDeviceOpen: Render device selected as input device.";
+
+  // if device index falls within render devices and is configured for loopback
+  if ( device < renderDeviceCount && mode == INPUT )
+  {
+    // if renderAudioClient is not initialised, initialise it now
+    IAudioClient*& renderAudioClient = ( ( WasapiHandle* ) stream_.apiHandle )->renderAudioClient;
+    if ( !renderAudioClient )
+    {
+      probeDeviceOpen( device, OUTPUT, channels, firstChannel, sampleRate, format, bufferSize, options );
+    }
+
+    // retrieve captureAudioClient from devicePtr
+    IAudioClient*& captureAudioClient = ( ( WasapiHandle* ) stream_.apiHandle )->captureAudioClient;
+
+    hr = renderDevices->Item( device, &devicePtr );
+    if ( FAILED( hr ) ) {
+      errorText_ = "RtApiWasapi::probeDeviceOpen: Unable to retrieve render device handle.";
+      goto Exit;
+    }
+
+    hr = devicePtr->Activate( __uuidof( IAudioClient ), CLSCTX_ALL,
+                              NULL, ( void** ) &captureAudioClient );
+    if ( FAILED( hr ) ) {
+      errorText_ = "RtApiWasapi::probeDeviceOpen: Unable to retrieve render device audio client.";
       goto Exit;
     }
 
-    // retrieve renderAudioClient from devicePtr
+    hr = captureAudioClient->GetMixFormat( &deviceFormat );
+    if ( FAILED( hr ) ) {
+      errorText_ = "RtApiWasapi::probeDeviceOpen: Unable to retrieve render device mix format.";
+      goto Exit;
+    }
+
+    stream_.nDeviceChannels[mode] = deviceFormat->nChannels;
+    captureAudioClient->GetStreamLatency( ( long long* ) &stream_.latency[mode] );
+  }
+
+  // if device index falls within render devices and is configured for output
+  if ( device < renderDeviceCount && mode == OUTPUT )
+  {
+    // if renderAudioClient is already initialised, don't initialise it again
     IAudioClient*& renderAudioClient = ( ( WasapiHandle* ) stream_.apiHandle )->renderAudioClient;
+    if ( renderAudioClient )
+    {
+      methodResult = SUCCESS;
+      goto Exit;
+    }
 
     hr = renderDevices->Item( device, &devicePtr );
     if ( FAILED( hr ) ) {
@@ -4520,13 +4827,13 @@ bool RtApiWasapi::probeDeviceOpen( unsigned int device, StreamMode mode, unsigne
     hr = devicePtr->Activate( __uuidof( IAudioClient ), CLSCTX_ALL,
                               NULL, ( void** ) &renderAudioClient );
     if ( FAILED( hr ) ) {
-      errorText_ = "RtApiWasapi::probeDeviceOpen: Unable to retrieve device audio client.";
+      errorText_ = "RtApiWasapi::probeDeviceOpen: Unable to retrieve render device audio client.";
       goto Exit;
     }
 
     hr = renderAudioClient->GetMixFormat( &deviceFormat );
     if ( FAILED( hr ) ) {
-      errorText_ = "RtApiWasapi::probeDeviceOpen: Unable to retrieve device mix format.";
+      errorText_ = "RtApiWasapi::probeDeviceOpen: Unable to retrieve render device mix format.";
       goto Exit;
     }
 
@@ -4551,7 +4858,7 @@ bool RtApiWasapi::probeDeviceOpen( unsigned int device, StreamMode mode, unsigne
   stream_.nUserChannels[mode] = channels;
   stream_.channelOffset[mode] = firstChannel;
   stream_.userFormat = format;
-  stream_.deviceFormat[mode] = deviceInfo.nativeFormats;
+  stream_.deviceFormat[mode] = getDeviceInfo( device ).nativeFormats;
 
   if ( options && options->flags & RTAUDIO_NONINTERLEAVED )
     stream_.userInterleaved = false;
@@ -4562,14 +4869,15 @@ bool RtApiWasapi::probeDeviceOpen( unsigned int device, StreamMode mode, unsigne
   // Set flags for buffer conversion.
   stream_.doConvertBuffer[mode] = false;
   if ( stream_.userFormat != stream_.deviceFormat[mode] ||
-       stream_.nUserChannels != stream_.nDeviceChannels )
+       stream_.nUserChannels[0] != stream_.nDeviceChannels[0] ||
+       stream_.nUserChannels[1] != stream_.nDeviceChannels[1] )
     stream_.doConvertBuffer[mode] = true;
   else if ( stream_.userInterleaved != stream_.deviceInterleaved[mode] &&
             stream_.nUserChannels[mode] > 1 )
     stream_.doConvertBuffer[mode] = true;
 
   if ( stream_.doConvertBuffer[mode] )
-    setConvertInfo( mode, 0 );
+    setConvertInfo( mode, firstChannel );
 
   // Allocate necessary internal buffers
   bufferBytes = stream_.nUserChannels[mode] * stream_.bufferSize * formatBytes( stream_.userFormat );
@@ -4651,30 +4959,40 @@ void RtApiWasapi::wasapiThread()
 
   WAVEFORMATEX* captureFormat = NULL;
   WAVEFORMATEX* renderFormat = NULL;
+  float captureSrRatio = 0.0f;
+  float renderSrRatio = 0.0f;
   WasapiBuffer captureBuffer;
   WasapiBuffer renderBuffer;
+  WasapiResampler* captureResampler = NULL;
+  WasapiResampler* renderResampler = NULL;
 
   // declare local stream variables
   RtAudioCallback callback = ( RtAudioCallback ) stream_.callbackInfo.callback;
   BYTE* streamBuffer = NULL;
-  unsigned long captureFlags = 0;
+  DWORD captureFlags = 0;
   unsigned int bufferFrameCount = 0;
   unsigned int numFramesPadding = 0;
-  bool callbackPushed = false;
+  unsigned int convBufferSize = 0;
+  bool loopbackEnabled = stream_.device[INPUT] == stream_.device[OUTPUT];
+  bool callbackPushed = true;
   bool callbackPulled = false;
   bool callbackStopped = false;
   int callbackResult = 0;
 
+  // convBuffer is used to store converted buffers between WASAPI and the user
+  char* convBuffer = NULL;
+  unsigned int convBuffSize = 0;
   unsigned int deviceBuffSize = 0;
 
-  errorText_.clear();
+  std::string errorText;
   RtAudioError::Type errorType = RtAudioError::DRIVER_ERROR;
 
   // Attempt to assign "Pro Audio" characteristic to thread
   HMODULE AvrtDll = LoadLibrary( (LPCTSTR) "AVRT.dll" );
   if ( AvrtDll ) {
     DWORD taskIndex = 0;
-    TAvSetMmThreadCharacteristicsPtr AvSetMmThreadCharacteristicsPtr = ( TAvSetMmThreadCharacteristicsPtr ) GetProcAddress( AvrtDll, "AvSetMmThreadCharacteristicsW" );
+    TAvSetMmThreadCharacteristicsPtr AvSetMmThreadCharacteristicsPtr =
+      ( TAvSetMmThreadCharacteristicsPtr ) (void(*)()) GetProcAddress( AvrtDll, "AvSetMmThreadCharacteristicsW" );
     AvSetMmThreadCharacteristicsPtr( L"Pro Audio", &taskIndex );
     FreeLibrary( AvrtDll );
   }
@@ -4683,106 +5001,119 @@ void RtApiWasapi::wasapiThread()
   if ( captureAudioClient ) {
     hr = captureAudioClient->GetMixFormat( &captureFormat );
     if ( FAILED( hr ) ) {
-      errorText_ = "RtApiWasapi::wasapiThread: Unable to retrieve device mix format.";
+      errorText = "RtApiWasapi::wasapiThread: Unable to retrieve device mix format.";
       goto Exit;
     }
 
-    // initialize capture stream according to desire buffer size
-    REFERENCE_TIME desiredBufferPeriod = ( REFERENCE_TIME ) ( ( float ) stream_.bufferSize * 10000000 / captureFormat->nSamplesPerSec );
+    // init captureResampler
+    captureResampler = new WasapiResampler( stream_.deviceFormat[INPUT] == RTAUDIO_FLOAT32 || stream_.deviceFormat[INPUT] == RTAUDIO_FLOAT64,
+                                            formatBytes( stream_.deviceFormat[INPUT] ) * 8, stream_.nDeviceChannels[INPUT],
+                                            captureFormat->nSamplesPerSec, stream_.sampleRate );
+
+    captureSrRatio = ( ( float ) captureFormat->nSamplesPerSec / stream_.sampleRate );
 
     if ( !captureClient ) {
       hr = captureAudioClient->Initialize( AUDCLNT_SHAREMODE_SHARED,
-                                           AUDCLNT_STREAMFLAGS_EVENTCALLBACK,
-                                           desiredBufferPeriod,
-                                           desiredBufferPeriod,
+                                           loopbackEnabled ? AUDCLNT_STREAMFLAGS_LOOPBACK : AUDCLNT_STREAMFLAGS_EVENTCALLBACK,
+                                           0,
+                                           0,
                                            captureFormat,
                                            NULL );
       if ( FAILED( hr ) ) {
-        errorText_ = "RtApiWasapi::wasapiThread: Unable to initialize capture audio client.";
+        errorText = "RtApiWasapi::wasapiThread: Unable to initialize capture audio client.";
         goto Exit;
       }
 
       hr = captureAudioClient->GetService( __uuidof( IAudioCaptureClient ),
                                            ( void** ) &captureClient );
       if ( FAILED( hr ) ) {
-        errorText_ = "RtApiWasapi::wasapiThread: Unable to retrieve capture client handle.";
+        errorText = "RtApiWasapi::wasapiThread: Unable to retrieve capture client handle.";
         goto Exit;
       }
 
-      // configure captureEvent to trigger on every available capture buffer
-      captureEvent = CreateEvent( NULL, FALSE, FALSE, NULL );
-      if ( !captureEvent ) {
-        errorType = RtAudioError::SYSTEM_ERROR;
-        errorText_ = "RtApiWasapi::wasapiThread: Unable to create capture event.";
-        goto Exit;
+      // don't configure captureEvent if in loopback mode
+      if ( !loopbackEnabled )
+      {
+        // configure captureEvent to trigger on every available capture buffer
+        captureEvent = CreateEvent( NULL, FALSE, FALSE, NULL );
+        if ( !captureEvent ) {
+          errorType = RtAudioError::SYSTEM_ERROR;
+          errorText = "RtApiWasapi::wasapiThread: Unable to create capture event.";
+          goto Exit;
+        }
+
+        hr = captureAudioClient->SetEventHandle( captureEvent );
+        if ( FAILED( hr ) ) {
+          errorText = "RtApiWasapi::wasapiThread: Unable to set capture event handle.";
+          goto Exit;
+        }
+
+        ( ( WasapiHandle* ) stream_.apiHandle )->captureEvent = captureEvent;
       }
 
-      hr = captureAudioClient->SetEventHandle( captureEvent );
+      ( ( WasapiHandle* ) stream_.apiHandle )->captureClient = captureClient;
+
+      // reset the capture stream
+      hr = captureAudioClient->Reset();
       if ( FAILED( hr ) ) {
-        errorText_ = "RtApiWasapi::wasapiThread: Unable to set capture event handle.";
+        errorText = "RtApiWasapi::wasapiThread: Unable to reset capture stream.";
         goto Exit;
       }
 
-      ( ( WasapiHandle* ) stream_.apiHandle )->captureClient = captureClient;
-      ( ( WasapiHandle* ) stream_.apiHandle )->captureEvent = captureEvent;
+      // start the capture stream
+      hr = captureAudioClient->Start();
+      if ( FAILED( hr ) ) {
+        errorText = "RtApiWasapi::wasapiThread: Unable to start capture stream.";
+        goto Exit;
+      }
     }
 
     unsigned int inBufferSize = 0;
     hr = captureAudioClient->GetBufferSize( &inBufferSize );
     if ( FAILED( hr ) ) {
-      errorText_ = "RtApiWasapi::wasapiThread: Unable to get capture buffer size.";
+      errorText = "RtApiWasapi::wasapiThread: Unable to get capture buffer size.";
       goto Exit;
     }
 
     // scale outBufferSize according to stream->user sample rate ratio
-    unsigned int outBufferSize = ( unsigned int ) stream_.bufferSize * stream_.nDeviceChannels[INPUT];
+    unsigned int outBufferSize = ( unsigned int ) ceilf( stream_.bufferSize * captureSrRatio ) * stream_.nDeviceChannels[INPUT];
     inBufferSize *= stream_.nDeviceChannels[INPUT];
 
     // set captureBuffer size
     captureBuffer.setBufferSize( inBufferSize + outBufferSize, formatBytes( stream_.deviceFormat[INPUT] ) );
-
-    // reset the capture stream
-    hr = captureAudioClient->Reset();
-    if ( FAILED( hr ) ) {
-      errorText_ = "RtApiWasapi::wasapiThread: Unable to reset capture stream.";
-      goto Exit;
-    }
-
-    // start the capture stream
-    hr = captureAudioClient->Start();
-    if ( FAILED( hr ) ) {
-      errorText_ = "RtApiWasapi::wasapiThread: Unable to start capture stream.";
-      goto Exit;
-    }
   }
 
   // start render stream if applicable
   if ( renderAudioClient ) {
     hr = renderAudioClient->GetMixFormat( &renderFormat );
     if ( FAILED( hr ) ) {
-      errorText_ = "RtApiWasapi::wasapiThread: Unable to retrieve device mix format.";
+      errorText = "RtApiWasapi::wasapiThread: Unable to retrieve device mix format.";
       goto Exit;
     }
 
-    // initialize render stream according to desire buffer size
-    REFERENCE_TIME desiredBufferPeriod = ( REFERENCE_TIME ) ( ( float ) stream_.bufferSize * 10000000 / renderFormat->nSamplesPerSec );
+    // init renderResampler
+    renderResampler = new WasapiResampler( stream_.deviceFormat[OUTPUT] == RTAUDIO_FLOAT32 || stream_.deviceFormat[OUTPUT] == RTAUDIO_FLOAT64,
+                                           formatBytes( stream_.deviceFormat[OUTPUT] ) * 8, stream_.nDeviceChannels[OUTPUT],
+                                           stream_.sampleRate, renderFormat->nSamplesPerSec );
+
+    renderSrRatio = ( ( float ) renderFormat->nSamplesPerSec / stream_.sampleRate );
 
     if ( !renderClient ) {
       hr = renderAudioClient->Initialize( AUDCLNT_SHAREMODE_SHARED,
                                           AUDCLNT_STREAMFLAGS_EVENTCALLBACK,
-                                          desiredBufferPeriod,
-                                          desiredBufferPeriod,
+                                          0,
+                                          0,
                                           renderFormat,
                                           NULL );
       if ( FAILED( hr ) ) {
-        errorText_ = "RtApiWasapi::wasapiThread: Unable to initialize render audio client.";
+        errorText = "RtApiWasapi::wasapiThread: Unable to initialize render audio client.";
         goto Exit;
       }
 
       hr = renderAudioClient->GetService( __uuidof( IAudioRenderClient ),
                                           ( void** ) &renderClient );
       if ( FAILED( hr ) ) {
-        errorText_ = "RtApiWasapi::wasapiThread: Unable to retrieve render client handle.";
+        errorText = "RtApiWasapi::wasapiThread: Unable to retrieve render client handle.";
         goto Exit;
       }
 
@@ -4790,65 +5121,75 @@ void RtApiWasapi::wasapiThread()
       renderEvent = CreateEvent( NULL, FALSE, FALSE, NULL );
       if ( !renderEvent ) {
         errorType = RtAudioError::SYSTEM_ERROR;
-        errorText_ = "RtApiWasapi::wasapiThread: Unable to create render event.";
+        errorText = "RtApiWasapi::wasapiThread: Unable to create render event.";
         goto Exit;
       }
 
       hr = renderAudioClient->SetEventHandle( renderEvent );
       if ( FAILED( hr ) ) {
-        errorText_ = "RtApiWasapi::wasapiThread: Unable to set render event handle.";
+        errorText = "RtApiWasapi::wasapiThread: Unable to set render event handle.";
         goto Exit;
       }
 
       ( ( WasapiHandle* ) stream_.apiHandle )->renderClient = renderClient;
       ( ( WasapiHandle* ) stream_.apiHandle )->renderEvent = renderEvent;
+
+      // reset the render stream
+      hr = renderAudioClient->Reset();
+      if ( FAILED( hr ) ) {
+        errorText = "RtApiWasapi::wasapiThread: Unable to reset render stream.";
+        goto Exit;
+      }
+
+      // start the render stream
+      hr = renderAudioClient->Start();
+      if ( FAILED( hr ) ) {
+        errorText = "RtApiWasapi::wasapiThread: Unable to start render stream.";
+        goto Exit;
+      }
     }
 
     unsigned int outBufferSize = 0;
     hr = renderAudioClient->GetBufferSize( &outBufferSize );
     if ( FAILED( hr ) ) {
-      errorText_ = "RtApiWasapi::wasapiThread: Unable to get render buffer size.";
+      errorText = "RtApiWasapi::wasapiThread: Unable to get render buffer size.";
       goto Exit;
     }
 
     // scale inBufferSize according to user->stream sample rate ratio
-    unsigned int inBufferSize = ( unsigned int ) stream_.bufferSize * stream_.nDeviceChannels[OUTPUT];
+    unsigned int inBufferSize = ( unsigned int ) ceilf( stream_.bufferSize * renderSrRatio ) * stream_.nDeviceChannels[OUTPUT];
     outBufferSize *= stream_.nDeviceChannels[OUTPUT];
 
     // set renderBuffer size
     renderBuffer.setBufferSize( inBufferSize + outBufferSize, formatBytes( stream_.deviceFormat[OUTPUT] ) );
-
-    // reset the render stream
-    hr = renderAudioClient->Reset();
-    if ( FAILED( hr ) ) {
-      errorText_ = "RtApiWasapi::wasapiThread: Unable to reset render stream.";
-      goto Exit;
-    }
-
-    // start the render stream
-    hr = renderAudioClient->Start();
-    if ( FAILED( hr ) ) {
-      errorText_ = "RtApiWasapi::wasapiThread: Unable to start render stream.";
-      goto Exit;
-    }
   }
 
-  if ( stream_.mode == INPUT ) {
-    using namespace std; // for roundf
+  // malloc buffer memory
+  if ( stream_.mode == INPUT )
+  {
+    using namespace std; // for ceilf
+    convBuffSize = ( size_t ) ( ceilf( stream_.bufferSize * captureSrRatio ) ) * stream_.nDeviceChannels[INPUT] * formatBytes( stream_.deviceFormat[INPUT] );
     deviceBuffSize = stream_.bufferSize * stream_.nDeviceChannels[INPUT] * formatBytes( stream_.deviceFormat[INPUT] );
   }
-  else if ( stream_.mode == OUTPUT ) {
+  else if ( stream_.mode == OUTPUT )
+  {
+    convBuffSize = ( size_t ) ( ceilf( stream_.bufferSize * renderSrRatio ) ) * stream_.nDeviceChannels[OUTPUT] * formatBytes( stream_.deviceFormat[OUTPUT] );
     deviceBuffSize = stream_.bufferSize * stream_.nDeviceChannels[OUTPUT] * formatBytes( stream_.deviceFormat[OUTPUT] );
   }
-  else if ( stream_.mode == DUPLEX ) {
+  else if ( stream_.mode == DUPLEX )
+  {
+    convBuffSize = std::max( ( size_t ) ( ceilf( stream_.bufferSize * captureSrRatio ) ) * stream_.nDeviceChannels[INPUT] * formatBytes( stream_.deviceFormat[INPUT] ),
+                             ( size_t ) ( ceilf( stream_.bufferSize * renderSrRatio ) ) * stream_.nDeviceChannels[OUTPUT] * formatBytes( stream_.deviceFormat[OUTPUT] ) );
     deviceBuffSize = std::max( stream_.bufferSize * stream_.nDeviceChannels[INPUT] * formatBytes( stream_.deviceFormat[INPUT] ),
                                stream_.bufferSize * stream_.nDeviceChannels[OUTPUT] * formatBytes( stream_.deviceFormat[OUTPUT] ) );
   }
 
-  stream_.deviceBuffer = ( char* ) malloc( deviceBuffSize );
-  if ( !stream_.deviceBuffer ) {
+  convBuffSize *= 2; // allow overflow for *SrRatio remainders
+  convBuffer = ( char* ) calloc( convBuffSize, 1 );
+  stream_.deviceBuffer = ( char* ) calloc( deviceBuffSize, 1 );
+  if ( !convBuffer || !stream_.deviceBuffer ) {
     errorType = RtAudioError::MEMORY_ERROR;
-    errorText_ = "RtApiWasapi::wasapiThread: Error allocating device buffer memory.";
+    errorText = "RtApiWasapi::wasapiThread: Error allocating device buffer memory.";
     goto Exit;
   }
 
@@ -4858,15 +5199,42 @@ void RtApiWasapi::wasapiThread()
       // Callback Input
       // ==============
       // 1. Pull callback buffer from inputBuffer
-      // 2. If 1. was successful: Convert callback buffer to user format
+      // 2. If 1. was successful: Convert callback buffer to user sample rate and channel count
+      //                          Convert callback buffer to user format
+
+      if ( captureAudioClient )
+      {
+        int samplesToPull = ( unsigned int ) floorf( stream_.bufferSize * captureSrRatio );
+
+        convBufferSize = 0;
+        while ( convBufferSize < stream_.bufferSize )
+        {
+          // Pull callback buffer from inputBuffer
+          callbackPulled = captureBuffer.pullBuffer( convBuffer,
+                                                     samplesToPull * stream_.nDeviceChannels[INPUT],
+                                                     stream_.deviceFormat[INPUT] );
+
+          if ( !callbackPulled )
+          {
+            break;
+          }
+
+          // Convert callback buffer to user sample rate
+          unsigned int deviceBufferOffset = convBufferSize * stream_.nDeviceChannels[INPUT] * formatBytes( stream_.deviceFormat[INPUT] );
+          unsigned int convSamples = 0;
+
+          captureResampler->Convert( stream_.deviceBuffer + deviceBufferOffset,
+                                     convBuffer,
+                                     samplesToPull,
+                                     convSamples,
+                                     convBufferSize == 0 ? -1 : stream_.bufferSize - convBufferSize );
 
-      if ( captureAudioClient ) {
-        // Pull callback buffer from inputBuffer
-        callbackPulled = captureBuffer.pullBuffer( stream_.deviceBuffer,
-                                                   ( unsigned int ) stream_.bufferSize * stream_.nDeviceChannels[INPUT],
-                                                   stream_.deviceFormat[INPUT] );
+          convBufferSize += convSamples;
+          samplesToPull = 1; // now pull one sample at a time until we have stream_.bufferSize samples
+        }
 
-        if ( callbackPulled ) {
+        if ( callbackPulled )
+        {
           if ( stream_.doConvertBuffer[INPUT] ) {
             // Convert callback buffer to user format
             convertBuffer( stream_.userBuffer[INPUT],
@@ -4901,18 +5269,21 @@ void RtApiWasapi::wasapiThread()
                                    captureFlags & AUDCLNT_BUFFERFLAGS_DATA_DISCONTINUITY ? RTAUDIO_INPUT_OVERFLOW : 0,
                                    stream_.callbackInfo.userData );
 
+        // tick stream time
+        RtApi::tickStreamTime();
+
         // Handle return value from callback
         if ( callbackResult == 1 ) {
           // instantiate a thread to stop this thread
           HANDLE threadHandle = CreateThread( NULL, 0, stopWasapiThread, this, 0, NULL );
           if ( !threadHandle ) {
             errorType = RtAudioError::THREAD_ERROR;
-            errorText_ = "RtApiWasapi::wasapiThread: Unable to instantiate stream stop thread.";
+            errorText = "RtApiWasapi::wasapiThread: Unable to instantiate stream stop thread.";
             goto Exit;
           }
           else if ( !CloseHandle( threadHandle ) ) {
             errorType = RtAudioError::THREAD_ERROR;
-            errorText_ = "RtApiWasapi::wasapiThread: Unable to close stream stop thread handle.";
+            errorText = "RtApiWasapi::wasapiThread: Unable to close stream stop thread handle.";
             goto Exit;
           }
 
@@ -4923,12 +5294,12 @@ void RtApiWasapi::wasapiThread()
           HANDLE threadHandle = CreateThread( NULL, 0, abortWasapiThread, this, 0, NULL );
           if ( !threadHandle ) {
             errorType = RtAudioError::THREAD_ERROR;
-            errorText_ = "RtApiWasapi::wasapiThread: Unable to instantiate stream abort thread.";
+            errorText = "RtApiWasapi::wasapiThread: Unable to instantiate stream abort thread.";
             goto Exit;
           }
           else if ( !CloseHandle( threadHandle ) ) {
             errorType = RtAudioError::THREAD_ERROR;
-            errorText_ = "RtApiWasapi::wasapiThread: Unable to close stream abort thread handle.";
+            errorText = "RtApiWasapi::wasapiThread: Unable to close stream abort thread handle.";
             goto Exit;
           }
 
@@ -4940,20 +5311,39 @@ void RtApiWasapi::wasapiThread()
     // Callback Output
     // ===============
     // 1. Convert callback buffer to stream format
-    // 2. Push callback buffer into outputBuffer
+    // 2. Convert callback buffer to stream sample rate and channel count
+    // 3. Push callback buffer into outputBuffer
 
-    if ( renderAudioClient && callbackPulled ) {
-      if ( stream_.doConvertBuffer[OUTPUT] ) {
-        // Convert callback buffer to stream format
-        convertBuffer( stream_.deviceBuffer,
-                       stream_.userBuffer[OUTPUT],
-                       stream_.convertInfo[OUTPUT] );
+    if ( renderAudioClient && callbackPulled )
+    {
+      // if the last call to renderBuffer.PushBuffer() was successful
+      if ( callbackPushed || convBufferSize == 0 )
+      {
+        if ( stream_.doConvertBuffer[OUTPUT] )
+        {
+          // Convert callback buffer to stream format
+          convertBuffer( stream_.deviceBuffer,
+                         stream_.userBuffer[OUTPUT],
+                         stream_.convertInfo[OUTPUT] );
 
+        }
+        else {
+          // no further conversion, simple copy userBuffer to deviceBuffer
+          memcpy( stream_.deviceBuffer,
+                  stream_.userBuffer[OUTPUT],
+                  stream_.bufferSize * stream_.nUserChannels[OUTPUT] * formatBytes( stream_.userFormat ) );
+        }
+
+        // Convert callback buffer to stream sample rate
+        renderResampler->Convert( convBuffer,
+                                  stream_.deviceBuffer,
+                                  stream_.bufferSize,
+                                  convBufferSize );
       }
 
       // Push callback buffer into outputBuffer
-      callbackPushed = renderBuffer.pushBuffer( stream_.deviceBuffer,
-                                                stream_.bufferSize * stream_.nDeviceChannels[OUTPUT],
+      callbackPushed = renderBuffer.pushBuffer( convBuffer,
+                                                convBufferSize * stream_.nDeviceChannels[OUTPUT],
                                                 stream_.deviceFormat[OUTPUT] );
     }
     else {
@@ -4970,7 +5360,7 @@ void RtApiWasapi::wasapiThread()
     if ( captureAudioClient ) {
       // if the callback input buffer was not pulled from captureBuffer, wait for next capture event
       if ( !callbackPulled ) {
-        WaitForSingleObject( captureEvent, INFINITE );
+        WaitForSingleObject( loopbackEnabled ? renderEvent : captureEvent, INFINITE );
       }
 
       // Get capture buffer from stream
@@ -4978,7 +5368,7 @@ void RtApiWasapi::wasapiThread()
                                      &bufferFrameCount,
                                      &captureFlags, NULL, NULL );
       if ( FAILED( hr ) ) {
-        errorText_ = "RtApiWasapi::wasapiThread: Unable to retrieve capture buffer.";
+        errorText = "RtApiWasapi::wasapiThread: Unable to retrieve capture buffer.";
         goto Exit;
       }
 
@@ -4991,7 +5381,7 @@ void RtApiWasapi::wasapiThread()
           // Release capture buffer
           hr = captureClient->ReleaseBuffer( bufferFrameCount );
           if ( FAILED( hr ) ) {
-            errorText_ = "RtApiWasapi::wasapiThread: Unable to release capture buffer.";
+            errorText = "RtApiWasapi::wasapiThread: Unable to release capture buffer.";
             goto Exit;
           }
         }
@@ -5000,7 +5390,7 @@ void RtApiWasapi::wasapiThread()
           // Inform WASAPI that capture was unsuccessful
           hr = captureClient->ReleaseBuffer( 0 );
           if ( FAILED( hr ) ) {
-            errorText_ = "RtApiWasapi::wasapiThread: Unable to release capture buffer.";
+            errorText = "RtApiWasapi::wasapiThread: Unable to release capture buffer.";
             goto Exit;
           }
         }
@@ -5010,7 +5400,7 @@ void RtApiWasapi::wasapiThread()
         // Inform WASAPI that capture was unsuccessful
         hr = captureClient->ReleaseBuffer( 0 );
         if ( FAILED( hr ) ) {
-          errorText_ = "RtApiWasapi::wasapiThread: Unable to release capture buffer.";
+          errorText = "RtApiWasapi::wasapiThread: Unable to release capture buffer.";
           goto Exit;
         }
       }
@@ -5032,13 +5422,13 @@ void RtApiWasapi::wasapiThread()
       // Get render buffer from stream
       hr = renderAudioClient->GetBufferSize( &bufferFrameCount );
       if ( FAILED( hr ) ) {
-        errorText_ = "RtApiWasapi::wasapiThread: Unable to retrieve render buffer size.";
+        errorText = "RtApiWasapi::wasapiThread: Unable to retrieve render buffer size.";
         goto Exit;
       }
 
       hr = renderAudioClient->GetCurrentPadding( &numFramesPadding );
       if ( FAILED( hr ) ) {
-        errorText_ = "RtApiWasapi::wasapiThread: Unable to retrieve render buffer padding.";
+        errorText = "RtApiWasapi::wasapiThread: Unable to retrieve render buffer padding.";
         goto Exit;
       }
 
@@ -5047,7 +5437,7 @@ void RtApiWasapi::wasapiThread()
       if ( bufferFrameCount != 0 ) {
         hr = renderClient->GetBuffer( bufferFrameCount, &streamBuffer );
         if ( FAILED( hr ) ) {
-          errorText_ = "RtApiWasapi::wasapiThread: Unable to retrieve render buffer.";
+          errorText = "RtApiWasapi::wasapiThread: Unable to retrieve render buffer.";
           goto Exit;
         }
 
@@ -5060,7 +5450,7 @@ void RtApiWasapi::wasapiThread()
           // Release render buffer
           hr = renderClient->ReleaseBuffer( bufferFrameCount, 0 );
           if ( FAILED( hr ) ) {
-            errorText_ = "RtApiWasapi::wasapiThread: Unable to release render buffer.";
+            errorText = "RtApiWasapi::wasapiThread: Unable to release render buffer.";
             goto Exit;
           }
         }
@@ -5069,7 +5459,7 @@ void RtApiWasapi::wasapiThread()
           // Inform WASAPI that render was unsuccessful
           hr = renderClient->ReleaseBuffer( 0, 0 );
           if ( FAILED( hr ) ) {
-            errorText_ = "RtApiWasapi::wasapiThread: Unable to release render buffer.";
+            errorText = "RtApiWasapi::wasapiThread: Unable to release render buffer.";
             goto Exit;
           }
         }
@@ -5079,7 +5469,7 @@ void RtApiWasapi::wasapiThread()
         // Inform WASAPI that render was unsuccessful
         hr = renderClient->ReleaseBuffer( 0, 0 );
         if ( FAILED( hr ) ) {
-          errorText_ = "RtApiWasapi::wasapiThread: Unable to release render buffer.";
+          errorText = "RtApiWasapi::wasapiThread: Unable to release render buffer.";
           goto Exit;
         }
       }
@@ -5087,9 +5477,9 @@ void RtApiWasapi::wasapiThread()
 
     // if the callback buffer was pushed renderBuffer reset callbackPulled flag
     if ( callbackPushed ) {
+      // unsetting the callbackPulled flag lets the stream know that
+      // the audio device is ready for another callback output buffer.
       callbackPulled = false;
-      // tick stream time
-      RtApi::tickStreamTime();
     }
 
   }
@@ -5099,15 +5489,20 @@ Exit:
   CoTaskMemFree( captureFormat );
   CoTaskMemFree( renderFormat );
 
+  free ( convBuffer );
+  delete renderResampler;
+  delete captureResampler;
+
   CoUninitialize();
 
   // update stream state
   stream_.state = STREAM_STOPPED;
 
-  if ( errorText_.empty() )
-    return;
-  else
+  if ( !errorText.empty() )
+  {
+    errorText_ = errorText;
     error( errorType );
+  }
 }
 
 //******************** End of __WINDOWS_WASAPI__ *********************//
@@ -6004,6 +6399,10 @@ void RtApiDs :: startStream()
     return;
   }
 
+  #if defined( HAVE_GETTIMEOFDAY )
+  gettimeofday( &stream_.lastTickTimestamp, NULL );
+  #endif
+
   DsHandle *handle = (DsHandle *) stream_.apiHandle;
 
   // Increase scheduler frequency on lesser windows (a side-effect of
@@ -6771,7 +7170,7 @@ unsigned int RtApiAlsa :: getDeviceCount( void )
   unsigned nDevices = 0;
   int result, subdevice, card;
   char name[64];
-  snd_ctl_t *handle;
+  snd_ctl_t *handle = 0;
 
   // Count cards and devices
   card = -1;
@@ -6780,6 +7179,7 @@ unsigned int RtApiAlsa :: getDeviceCount( void )
     sprintf( name, "hw:%d", card );
     result = snd_ctl_open( &handle, name, 0 );
     if ( result < 0 ) {
+      handle = 0;
       errorStream_ << "RtApiAlsa::getDeviceCount: control open, card = " << card << ", " << snd_strerror( result ) << ".";
       errorText_ = errorStream_.str();
       error( RtAudioError::WARNING );
@@ -6799,7 +7199,8 @@ unsigned int RtApiAlsa :: getDeviceCount( void )
       nDevices++;
     }
   nextcard:
-    snd_ctl_close( handle );
+    if ( handle )
+        snd_ctl_close( handle );
     snd_card_next( &card );
   }
 
@@ -6820,7 +7221,7 @@ RtAudio::DeviceInfo RtApiAlsa :: getDeviceInfo( unsigned int device )
   unsigned nDevices = 0;
   int result, subdevice, card;
   char name[64];
-  snd_ctl_t *chandle;
+  snd_ctl_t *chandle = 0;
 
   // Count cards and devices
   card = -1;
@@ -6830,6 +7231,7 @@ RtAudio::DeviceInfo RtApiAlsa :: getDeviceInfo( unsigned int device )
     sprintf( name, "hw:%d", card );
     result = snd_ctl_open( &chandle, name, SND_CTL_NONBLOCK );
     if ( result < 0 ) {
+      chandle = 0;
       errorStream_ << "RtApiAlsa::getDeviceInfo: control open, card = " << card << ", " << snd_strerror( result ) << ".";
       errorText_ = errorStream_.str();
       error( RtAudioError::WARNING );
@@ -6852,7 +7254,8 @@ RtAudio::DeviceInfo RtApiAlsa :: getDeviceInfo( unsigned int device )
       nDevices++;
     }
   nextcard:
-    snd_ctl_close( chandle );
+    if ( chandle )
+        snd_ctl_close( chandle );
     snd_card_next( &card );
   }
 
@@ -7161,10 +7564,12 @@ bool RtApiAlsa :: probeDeviceOpen( unsigned int device, StreamMode mode, unsigne
     if ( result == 0 ) {
       if ( nDevices == device ) {
         strcpy( name, "default" );
+        snd_ctl_close( chandle );
         goto foundDevice;
       }
       nDevices++;
     }
+    snd_ctl_close( chandle );
 
     if ( nDevices == 0 ) {
       // This should not happen because a check is made before this function is called.
@@ -7694,6 +8099,10 @@ void RtApiAlsa :: startStream()
 
   MUTEX_LOCK( &stream_.mutex );
 
+  #if defined( HAVE_GETTIMEOFDAY )
+  gettimeofday( &stream_.lastTickTimestamp, NULL );
+  #endif
+
   int result = 0;
   snd_pcm_state_t state;
   AlsaHandle *apiInfo = (AlsaHandle *) stream_.apiHandle;
@@ -8265,6 +8674,10 @@ void RtApiPulse::startStream( void )
 
   MUTEX_LOCK( &stream_.mutex );
 
+  #if defined( HAVE_GETTIMEOFDAY )
+  gettimeofday( &stream_.lastTickTimestamp, NULL );
+  #endif
+
   stream_.state = STREAM_RUNNING;
 
   pah->runnable = true;
@@ -8290,15 +8703,18 @@ void RtApiPulse::stopStream( void )
   stream_.state = STREAM_STOPPED;
   MUTEX_LOCK( &stream_.mutex );
 
-  if ( pah && pah->s_play ) {
-    int pa_error;
-    if ( pa_simple_drain( pah->s_play, &pa_error ) < 0 ) {
-      errorStream_ << "RtApiPulse::stopStream: error draining output device, " <<
-        pa_strerror( pa_error ) << ".";
-      errorText_ = errorStream_.str();
-      MUTEX_UNLOCK( &stream_.mutex );
-      error( RtAudioError::SYSTEM_ERROR );
-      return;
+  if ( pah ) {
+    pah->runnable = false;
+    if ( pah->s_play ) {
+      int pa_error;
+      if ( pa_simple_drain( pah->s_play, &pa_error ) < 0 ) {
+        errorStream_ << "RtApiPulse::stopStream: error draining output device, " <<
+          pa_strerror( pa_error ) << ".";
+        errorText_ = errorStream_.str();
+        MUTEX_UNLOCK( &stream_.mutex );
+        error( RtAudioError::SYSTEM_ERROR );
+        return;
+      }
     }
   }
 
@@ -8324,15 +8740,18 @@ void RtApiPulse::abortStream( void )
   stream_.state = STREAM_STOPPED;
   MUTEX_LOCK( &stream_.mutex );
 
-  if ( pah && pah->s_play ) {
-    int pa_error;
-    if ( pa_simple_flush( pah->s_play, &pa_error ) < 0 ) {
-      errorStream_ << "RtApiPulse::abortStream: error flushing output device, " <<
-        pa_strerror( pa_error ) << ".";
-      errorText_ = errorStream_.str();
-      MUTEX_UNLOCK( &stream_.mutex );
-      error( RtAudioError::SYSTEM_ERROR );
-      return;
+  if ( pah ) {
+    pah->runnable = false;
+    if ( pah->s_play ) {
+      int pa_error;
+      if ( pa_simple_flush( pah->s_play, &pa_error ) < 0 ) {
+        errorStream_ << "RtApiPulse::abortStream: error flushing output device, " <<
+          pa_strerror( pa_error ) << ".";
+        errorText_ = errorStream_.str();
+        MUTEX_UNLOCK( &stream_.mutex );
+        error( RtAudioError::SYSTEM_ERROR );
+        return;
+      }
     }
   }
 
@@ -8407,6 +8826,8 @@ bool RtApiPulse::probeDeviceOpen( unsigned int device, StreamMode mode,
     stream_.doConvertBuffer[mode] = true;
   if ( stream_.nUserChannels[mode] < stream_.nDeviceChannels[mode] )
     stream_.doConvertBuffer[mode] = true;
+  if ( stream_.userInterleaved != stream_.deviceInterleaved[mode] )
+    stream_.doConvertBuffer[mode] = true;
 
   // Allocate necessary internal buffers.
   bufferBytes = stream_.nUserChannels[mode] * *bufferSize * formatBytes( stream_.userFormat );
@@ -9249,6 +9670,10 @@ void RtApiOss :: startStream()
 
   MUTEX_LOCK( &stream_.mutex );
 
+  #if defined( HAVE_GETTIMEOFDAY )
+  gettimeofday( &stream_.lastTickTimestamp, NULL );
+  #endif
+
   stream_.state = STREAM_RUNNING;
 
   // No need to do anything else here ... OSS automatically starts