android audio 音量設定分析
阿新 • • 發佈:2019-02-20
audiod 中經常遇到的場景是音量調整與輸出裝置的切換,下面兩篇文章 針對這兩個場景分別分析一下
1,音量調整場景
android 音量調整,可以使用兩種方式:
軟體mixer的時候修改PCM data
控制DAC硬體的增益
第一種情況,如果是多路mix的情況,就是MixerThread進行軟體mixer,然後在mixer計算的時候來縮放PCM data,
首先,JNI層呼叫了AudioFlinger::setStreamVolume。
我們介紹過在audioMixer的實際操作函式是track__16BitsStereo這種函式,
對track__16BitsStereo的分析中,我們可以看到根據音量對PCM data進行實際的縮放
不再繼續贅述了。
對於第二種方式,控制DAC硬體的增益,主要用在了DirectOutputThread,中,因為DirectOutputThread只有一路音訊,直接寫入HAL層,直接寫入硬體的,
所以需要直接呼叫硬體DAC晶片的控制介面來調整音量。
其主要流程如下:
和mixerThread的流程一樣,上層在呼叫了AudioFlinger::setStreamVolume之後,會呼叫prepareTracks_l函式
寫入驅動
由於商業機密,HAL層程式碼不能貼出來。
到了核心中,則是按照以下呼叫序列,最終通過IIC匯流排,將音量控制命令寫入了DAC晶片中
關於驅動的流程我們在這裡不展開講,後續會單獨講解
1,音量調整場景
android 音量調整,可以使用兩種方式:
軟體mixer的時候修改PCM data
控制DAC硬體的增益
第一種情況,如果是多路mix的情況,就是MixerThread進行軟體mixer,然後在mixer計算的時候來縮放PCM data,
首先,JNI層呼叫了AudioFlinger::setStreamVolume。
可以看到,最終是呼叫了PlaybackThread::setStreamVolume來繼續設定音量status_t AudioFlinger::setStreamVolume(audio_stream_type_t stream, float value, audio_io_handle_t output) { AutoMutex lock(mLock); PlaybackThread *thread = NULL; if (output) { thread = checkPlaybackThread_l(output); //獲得對應的PlaybackThread if (thread == NULL) { return BAD_VALUE; } } if (thread == NULL) { for (size_t i = 0; i < mPlaybackThreads.size(); i++) { mPlaybackThreads.valueAt(i)->setStreamVolume(stream, value); } } else { thread->setStreamVolume(stream, value); //繼續向下層設定 } return NO_ERROR; }
void AudioFlinger::PlaybackThread::setStreamVolume(audio_stream_type_t stream, float value)
{
Mutex::Autolock _l(mLock);
mStreamTypes[stream].volume = value;//把音量資料存起來
broadcast_l();
}
可以看到上述函式把引數設定到了audioMixer裡面,在audioMixer章節裡面,AudioFlinger::PlaybackThread::mixer_state AudioFlinger::MixerThread::prepareTracks_l() { float typeVolume = mStreamTypes[track->streamType()].volume; //取出暫存的音量資料 float v = masterVolume * typeVolume; AudioTrackServerProxy *proxy = track->mAudioTrackServerProxy; uint32_t vlr = proxy->getVolumeLR(); vl = vlr & 0xFFFF; vr = vlr >> 16; vl = (uint32_t)(v * vl) << 12; vr = (uint32_t)(v * vr) << 12; mAudioMixer->setParameter(name, param, AudioMixer::VOLUME0, (void *)vl); //設定給audioMixer mAudioMixer->setParameter(name, param, AudioMixer::VOLUME1, (void *)vr); }
我們介紹過在audioMixer的實際操作函式是track__16BitsStereo這種函式,
對track__16BitsStereo的分析中,我們可以看到根據音量對PCM data進行實際的縮放
不再繼續贅述了。
對於第二種方式,控制DAC硬體的增益,主要用在了DirectOutputThread,中,因為DirectOutputThread只有一路音訊,直接寫入HAL層,直接寫入硬體的,
所以需要直接呼叫硬體DAC晶片的控制介面來調整音量。
其主要流程如下:
和mixerThread的流程一樣,上層在呼叫了AudioFlinger::setStreamVolume之後,會呼叫prepareTracks_l函式
AT章節中,我們提到過prepareTracks_l函式,其中會呼叫processVolume_l來處理音量AudioFlinger::PlaybackThread::mixer_state AudioFlinger::DirectOutputThread::prepareTracks_l( Vector< sp<Track> > *tracksToRemove ) { // compute volume for this track processVolume_l(track, last); }
void AudioFlinger::DirectOutputThread::processVolume_l(Track *track, bool lastTrack)
{
audio_track_cblk_t* cblk = track->cblk();
float left, right;
float typeVolume = mStreamTypes[track->streamType()].volume; //和mixerThread一樣,也是從mStreamTypes裡面取出音量資料
float v = mMasterVolume * typeVolume;
AudioTrackServerProxy *proxy = track->mAudioTrackServerProxy;
uint32_t vlr = proxy->getVolumeLR();
float v_clamped = v * (vlr & 0xFFFF);
if (v_clamped > MAX_GAIN) v_clamped = MAX_GAIN;
left = v_clamped/MAX_GAIN;
v_clamped = v * (vlr >> 16);
if (v_clamped > MAX_GAIN) v_clamped = MAX_GAIN;
right = v_clamped/MAX_GAIN;
if (lastTrack) {
if (left != mLeftVolFloat || right != mRightVolFloat) {
mLeftVolFloat = left;
mRightVolFloat = right;
uint32_t vl = (uint32_t)(left * (1 << 24));
uint32_t vr = (uint32_t)(right * (1 << 24));
if (mOutput->stream->set_volume) {
mOutput->stream->set_volume(mOutput->stream, left, right); //向下層設定音量
}
}
}
}
mOutput->stream->set_volume實際上呼叫的是 libhardware_legacy中的函式static int out_set_volume(struct audio_stream_out *stream, float left, //呼叫libhardware_legacy中的函式
float right)
{
struct legacy_stream_out *out =
reinterpret_cast<struct legacy_stream_out *>(stream);
return out->legacy_out->setVolume(left, right);
}
然後就進入了HAL層程式碼,HAL層程式碼中最終呼叫了 ioctl(ctl->mixer->fd, SNDRV_CTL_IOCTL_ELEM_WRITE, &ev);寫入驅動
由於商業機密,HAL層程式碼不能貼出來。
到了核心中,則是按照以下呼叫序列,最終通過IIC匯流排,將音量控制命令寫入了DAC晶片中
ioctl(ctl->mixer->fd, SNDRV_CTL_IOCTL_ELEM_WRITE, &ev);
snd_ctl_elem_write_user
snd_ctl_elem_write_user
snd_ctl_elem_write
wm8523_controls
snd_soc_put_volsw
snd_soc_update_bits_locked
IIC匯流排寫入命令關於驅動的流程我們在這裡不展開講,後續會單獨講解