Son du téléviseur

Le gestionnaire TV Input Framework (TIF) fonctionne avec l'API de routage audio pour prendre en charge des changements de chemin audio flexibles. Lorsqu'un système sur puce (SoC) implémente la couche d'abstraction matérielle TV (HAL), chaque entrée TV (HDMI IN, Tuner, etc.) fournit TvInputHardwareInfo qui spécifie les informations AudioPort pour le type et l'adresse audio.

  • Les périphériques d'entrée/sortie audio physiques ont un AudioPort correspondant.
  • Les flux de sortie/entrée audio du logiciel sont représentés comme AudioMixPort (classe enfant d'AudioPort).

Le TIF utilise ensuite les informations AudioPort pour l'API de routage audio.

Cadre de saisie Android TV (TIF)

Figure 1. Cadre d'entrée TV (TIF)

Exigences

Un SoC doit implémenter le HAL audio avec la prise en charge de l'API de routage audio suivante :

Ports audio
  • L'entrée audio du téléviseur a une implémentation de port source audio correspondante.
  • La sortie audio du téléviseur a une implémentation de port récepteur audio correspondante.
  • Peut créer un patch audio entre n’importe quel port audio d’entrée TV et n’importe quel port audio de sortie TV.
Entrée par défaut AudioRecord (créé avec la source d'entrée DEFAULT) doit saisir la source d'entrée virtuelle nulle pour l'acquisition AUDIO_DEVICE_IN_DEFAULT sur Android TV.
Bouclage de périphérique Nécessite la prise en charge d'une entrée AUDIO_DEVICE_IN_LOOPBACK qui est un mélange complet de toutes les sorties audio de toutes les sorties TV (11 Khz, 16 bits mono ou 48 Khz, 16 bits mono). Utilisé uniquement pour la capture audio.

Appareils audio TV

Android prend en charge les périphériques audio suivants pour l'entrée/sortie audio du téléviseur.

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

Remarque : Sous Android 5.1 et versions antérieures, le chemin d'accès à ce fichier est : 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,

Extension audio HAL

L'extension Audio HAL pour l'API de routage audio est définie comme suit :

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

Remarque : Sous Android 5.1 et versions antérieures, le chemin d'accès à ce fichier est : 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);

Test de DEVICE_IN_LOOPBACK

Pour tester DEVICE_IN_LOOPBACK pour la surveillance TV, utilisez le code de test suivant. Après avoir exécuté le test, l'audio capturé est enregistré dans /sdcard/record_loopback.raw , où vous pouvez l'écouter à l'aide FFmpeg .

<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.");
   }

Localisez le fichier audio capturé dans /sdcard/record_loopback.raw et écoutez-le en utilisant FFmpeg :

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

Cas d'utilisation

Cette section comprend des cas d'utilisation courants de l'audio TV.

Tuner TV avec sortie haut-parleur

Lorsqu'un tuner TV devient actif, l'API de routage audio crée un patch audio entre le tuner et la sortie par défaut (par exemple le haut-parleur). La sortie du tuner ne nécessite pas de décodage, mais la sortie audio finale est mixée avec le logiciel output_stream.

Patch audio pour le tuner TV Android

Figure 2. Patch audio pour tuner TV avec sortie haut-parleur.

HDMI OUT pendant la télévision en direct

Un utilisateur regarde la télévision en direct puis passe à la sortie audio HDMI (Intent.ACTION_HDMI_AUDIO_PLUG). Le périphérique de sortie de tous les flux_sortie est remplacé par le port HDMI_OUT et le gestionnaire TIF modifie le port récepteur du patch audio du tuner existant par le port HDMI_OUT.

Patch audio HDMI-OUT pour Android TV

Figure 3. Patch audio pour la sortie HDMI de la télévision en direct.