صدای تلویزیون

مدیر چارچوب ورودی تلویزیون (TIF) با API مسیریابی صدا برای پشتیبانی از تغییرات مسیر صوتی انعطاف پذیر کار می کند. هنگامی که یک سیستم روی تراشه (SoC) لایه انتزاعی سخت افزار تلویزیون (HAL) را پیاده سازی می کند، هر ورودی تلویزیون (HDMI IN، تیونر، و غیره) TvInputHardwareInfo را ارائه می دهد که اطلاعات AudioPort را برای نوع و آدرس صدا مشخص می کند.

• دستگاه های ورودی/خروجی صوتی فیزیکی دارای پورت صوتی مربوطه هستند.
• جریان های خروجی/ورودی صوتی نرم افزار به عنوان AudioMixPort (کلاس فرزند AudioPort) نشان داده می شود.

سپس TIF از اطلاعات AudioPort برای API مسیریابی صدا استفاده می کند.

شکل 1. چارچوب ورودی تلویزیون (TIF)

الزامات

یک SoC باید HAL صوتی را با پشتیبانی API مسیریابی صوتی زیر اجرا کند:

دستگاه های صوتی تلویزیون

اندروید دستگاه های صوتی زیر را برای ورودی/خروجی صدای تلویزیون پشتیبانی می کند.

system/media/audio/include/system/audio.h

توجه: در اندروید 5.1 و نسخه های قبلی، مسیر این فایل عبارت است از: system/core/include/system/audio.h

/* output devices */
AUDIO_DEVICE_OUT_AUX_DIGITAL  = 0x400,
AUDIO_DEVICE_OUT_HDMI   = AUDIO_DEVICE_OUT_AUX_DIGITAL,
/* HDMI Audio Return Channel */
AUDIO_DEVICE_OUT_HDMI_ARC   = 0x40000,
/* S/PDIF out */
AUDIO_DEVICE_OUT_SPDIF    = 0x80000,
/* input devices */
AUDIO_DEVICE_IN_AUX_DIGITAL   = AUDIO_DEVICE_BIT_IN | 0x20,
AUDIO_DEVICE_IN_HDMI      = AUDIO_DEVICE_IN_AUX_DIGITAL,
/* TV tuner input */
AUDIO_DEVICE_IN_TV_TUNER    = AUDIO_DEVICE_BIT_IN | 0x4000,
/* S/PDIF in */
AUDIO_DEVICE_IN_SPDIF   = AUDIO_DEVICE_BIT_IN | 0x10000,
AUDIO_DEVICE_IN_LOOPBACK    = AUDIO_DEVICE_BIT_IN | 0x40000,

پسوند صوتی HAL

پسوند Audio HAL برای API مسیریابی صدا با موارد زیر تعریف می شود:

system/media/audio/include/system/audio.h

توجه: در اندروید 5.1 و نسخه های قبلی، مسیر این فایل عبارت است از: system/core/include/system/audio.h

/* audio port configuration structure used to specify a particular configuration of an audio port */
struct audio_port_config {
    audio_port_handle_t      id;           /* port unique ID */
    audio_port_role_t        role;         /* sink or source */
    audio_port_type_t        type;         /* device, mix ... */
    unsigned int             config_mask;  /* e.g. AUDIO_PORT_CONFIG_ALL */
    unsigned int             sample_rate;  /* sampling rate in Hz */
    audio_channel_mask_t     channel_mask; /* channel mask if applicable */
    audio_format_t           format;       /* format if applicable */
    struct audio_gain_config gain;         /* gain to apply if applicable */
    union {
        struct audio_port_config_device_ext  device;  /* device specific info */
        struct audio_port_config_mix_ext     mix;     /* mix specific info */
        struct audio_port_config_session_ext session; /* session specific info */
    } ext;
};
struct audio_port {
    audio_port_handle_t      id;                /* port unique ID */
    audio_port_role_t        role;              /* sink or source */
    audio_port_type_t        type;              /* device, mix ... */
    unsigned int             num_sample_rates;  /* number of sampling rates in following array */
    unsigned int             sample_rates[AUDIO_PORT_MAX_SAMPLING_RATES];
    unsigned int             num_channel_masks; /* number of channel masks in following array */
    audio_channel_mask_t     channel_masks[AUDIO_PORT_MAX_CHANNEL_MASKS];
    unsigned int             num_formats;       /* number of formats in following array */
    audio_format_t           formats[AUDIO_PORT_MAX_FORMATS];
    unsigned int             num_gains;         /* number of gains in following array */
    struct audio_gain        gains[AUDIO_PORT_MAX_GAINS];
    struct audio_port_config active_config;     /* current audio port configuration */
    union {
        struct audio_port_device_ext  device;
        struct audio_port_mix_ext     mix;
        struct audio_port_session_ext session;
    } ext;
};

hardware/libhardware/include/hardware/audio.h

struct audio_hw_device {
  :
    /**
     * Routing control
     */

    /* Creates an audio patch between several source and sink ports.
     * The handle is allocated by the HAL and should be unique for this
     * audio HAL module. */
    int (*create_audio_patch)(struct audio_hw_device *dev,
                               unsigned int num_sources,
                               const struct audio_port_config *sources,
                               unsigned int num_sinks,
                               const struct audio_port_config *sinks,
                               audio_patch_handle_t *handle);

    /* Release an audio patch */
    int (*release_audio_patch)(struct audio_hw_device *dev,
                               audio_patch_handle_t handle);

    /* Fills the list of supported attributes for a given audio port.
     * As input, "port" contains the information (type, role, address etc...)
     * needed by the HAL to identify the port.
     * As output, "port" contains possible attributes (sampling rates, formats,
     * channel masks, gain controllers...) for this port.
     */
    int (*get_audio_port)(struct audio_hw_device *dev,
                          struct audio_port *port);

    /* Set audio port configuration */
    int (*set_audio_port_config)(struct audio_hw_device *dev,
                         const struct audio_port_config *config);

در حال تست DEVICE_IN_LOOPBACK

برای آزمایش DEVICE_IN_LOOPBACK برای نظارت بر تلویزیون، از کد تست زیر استفاده کنید. پس از اجرای آزمایش، صدای ضبط‌شده در /sdcard/record_loopback.raw ذخیره می‌شود، جایی که می‌توانید با استفاده از FFmpeg به آن گوش دهید.

<uses-permission android:name="android.permission.MODIFY_AUDIO_ROUTING" />
<uses-permission android:name="android.permission.WRITE_EXTERNAL_STORAGE" />

   AudioRecord mRecorder;
   Handler mHandler = new Handler();
   int mMinBufferSize = AudioRecord.getMinBufferSize(RECORD_SAMPLING_RATE,
           AudioFormat.CHANNEL_IN_MONO,
           AudioFormat.ENCODING_PCM_16BIT);;
   static final int RECORD_SAMPLING_RATE = 48000;
   public void doCapture() {
       mRecorder = new AudioRecord(MediaRecorder.AudioSource.DEFAULT, RECORD_SAMPLING_RATE,
               AudioFormat.CHANNEL_IN_MONO, AudioFormat.ENCODING_PCM_16BIT, mMinBufferSize * 10);
       AudioManager am = (AudioManager) getSystemService(Context.AUDIO_SERVICE);
       ArrayList<AudioPort> audioPorts = new ArrayList<AudioPort>();
       am.listAudioPorts(audioPorts);
       AudioPortConfig srcPortConfig = null;
       AudioPortConfig sinkPortConfig = null;
       for (AudioPort audioPort : audioPorts) {
           if (srcPortConfig == null
                   && audioPort.role() == AudioPort.ROLE_SOURCE
                   && audioPort instanceof AudioDevicePort) {
               AudioDevicePort audioDevicePort = (AudioDevicePort) audioPort;
               if (audioDevicePort.type() == AudioManager.DEVICE_IN_LOOPBACK) {
                   srcPortConfig = audioPort.buildConfig(48000, AudioFormat.CHANNEL_IN_DEFAULT,
                           AudioFormat.ENCODING_DEFAULT, null);
                   Log.d(LOG_TAG, "Found loopback audio source port : " + audioPort);
               }
           }
           else if (sinkPortConfig == null
                   && audioPort.role() == AudioPort.ROLE_SINK
                   && audioPort instanceof AudioMixPort) {
               sinkPortConfig = audioPort.buildConfig(48000, AudioFormat.CHANNEL_OUT_DEFAULT,
                       AudioFormat.ENCODING_DEFAULT, null);
               Log.d(LOG_TAG, "Found recorder audio mix port : " + audioPort);
           }
       }
       if (srcPortConfig != null && sinkPortConfig != null) {
           AudioPatch[] patches = new AudioPatch[] { null };
           int status = am.createAudioPatch(
                   patches,
                   new AudioPortConfig[] { srcPortConfig },
                   new AudioPortConfig[] { sinkPortConfig });
           Log.d(LOG_TAG, "Result of createAudioPatch(): " + status);
       }
       mRecorder.startRecording();
       processAudioData();
       mRecorder.stop();
       mRecorder.release();
   }
   private void processAudioData() {
       OutputStream rawFileStream = null;
       byte data[] = new byte[mMinBufferSize];
       try {
           rawFileStream = new BufferedOutputStream(
                   new FileOutputStream(new File("/sdcard/record_loopback.raw")));
       } catch (FileNotFoundException e) {
           Log.d(LOG_TAG, "Can't open file.", e);
       }
       long startTimeMs = System.currentTimeMillis();
       while (System.currentTimeMillis() - startTimeMs < 5000) {
           int nbytes = mRecorder.read(data, 0, mMinBufferSize);
           if (nbytes <= 0) {
               continue;
           }
           try {
               rawFileStream.write(data);
           } catch (IOException e) {
               Log.e(LOG_TAG, "Error on writing raw file.", e);
           }
       }
       try {
           rawFileStream.close();
       } catch (IOException e) {
       }
       Log.d(LOG_TAG, "Exit audio recording.");
   }

فایل صوتی ضبط شده را در /sdcard/record_loopback.raw بیابید و با استفاده از FFmpeg به آن گوش دهید:

adb pull /sdcard/record_loopback.raw
ffmpeg -f s16le -ar 48k -ac 1 -i record_loopback.raw record_loopback.wav
ffplay record_loopback.wav

موارد استفاده کنید

این بخش شامل موارد استفاده رایج برای صدای تلویزیون است.

تیونر تلویزیون با خروجی بلندگو

هنگامی که یک تیونر تلویزیون فعال می شود، API مسیریابی صدا یک وصله صوتی بین تیونر و خروجی پیش فرض (به عنوان مثال بلندگو) ایجاد می کند. خروجی تیونر نیازی به رمزگشایی ندارد، اما خروجی صوتی نهایی با output_stream نرم افزار ترکیب می شود.

شکل 2. پچ صوتی برای تیونر تلویزیون با خروجی بلندگو.

خروجی HDMI در طول تلویزیون زنده

کاربر در حال تماشای تلویزیون زنده است و سپس به خروجی صوتی HDMI (Intent.ACTION_HDMI_AUDIO_PLUG) می‌رود. دستگاه خروجی تمام جریان‌های خروجی به درگاه HDMI_OUT تغییر می‌کند و مدیر TIF پورت سینک پچ صوتی تیونر موجود را به درگاه HDMI_OUT تغییر می‌دهد.

شکل 3. وصله صوتی برای HDMI OUT از تلویزیون زنده.