Dźwięk z telewizora

Menedżer struktury wejściowej TV (TIF) współpracuje z interfejsem audio Routing API, aby zapewnić obsługę elastycznego dźwięku. zmian ścieżki. Gdy układ SOC implementuje sprzętową warstwę abstrakcji sprzętową (HAL), każdy Wejście TV (HDMI IN, Tuner itp.) dostarcza parametr TvInputHardwareInfo, który określa informacje o typie audio i adresie AudioPort.

  • Fizyczne urządzenia wejściowe/wyjściowe audio mają odpowiednie złącze AudioPort.
  • Wyjściowe/wejściowe strumienie audio oprogramowania są reprezentowane jako AudioMixPort (klasa podrzędna AudioPort).

Następnie TIF wykorzystuje informacje AudioPort dla interfejsu API routingu dźwięku.

Platforma wejściowa Android TV (TIF)

Rysunek 1. Platforma wejścia TV (TIF)

Wymagania

Układ SOC musi implementować kod HAL audio z obsługą tego interfejsu API:

Porty audio
  • Wejście audio telewizora ma odpowiedni zintegrowany port źródła dźwięku.
  • Wyjście audio telewizora ma odpowiednią implementację portu ujścia dźwięku.
  • Umożliwia tworzenie poprawki audio między dowolnym wejściowym portem audio telewizora a wyjściowym portem audio telewizora.
Domyślne wejście AudioRecord (utworzony za pomocą źródła wejściowego DEFAULT) musi przechwytywać wirtualne puste źródło wejściowe dla Pozyskanie AUDIO_DEVICE_IN_DEFAULT na Androidzie TV.
Sprzężenie zwrotne urządzenia Wymaga obsługi wejścia AUDIO_DEVICE_IN_LOOPBACK, które zapewnia pełną miks wszystkich wyjścia audio wszystkich wyjścia telewizora (11 kHz, 16-bitowe mono lub 48 kHz, 16-bitowe mono). Służy tylko do rejestrowania dźwięku.

Telewizory audio

Android obsługuje te urządzenia audio jako wejścia i wyjścia dźwięku z telewizora.

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

Uwaga: w Androidzie 5.1 i starszych ścieżka do ten plik to: 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,

Rozszerzenie audio HAL

Rozszerzenie Audio HAL dla interfejsu Audio Routing API jest zdefiniowane w ten sposób:

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

Uwaga: w Androidzie 5.1 i starszych ścieżka do ten plik to: 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);

Testowanie urządzenia DEVICE_IN_LOOPBACK

Aby przetestować DEVICE_IN_LOOPBACK na potrzeby monitorowania telewizji, użyj poniższego kodu testowego. Po uruchomieniu testowany dźwięk zostanie zapisany na koncie /sdcard/record_loopback.raw, gdzie możesz go odsłuchać go za pomocą 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.");
   }

Znajdź przechwycony plik audio w aplikacji /sdcard/record_loopback.raw i odsłuchaj go za pomocą: 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

Przykłady zastosowań

Ta sekcja zawiera typowe przypadki użycia dźwięku z telewizora.

Tuner TV z wyjściem głośnika

Gdy tuner TV stanie się aktywny, interfejs API routingu dźwięku utworzy poprawkę audio między tunerem i domyślny dźwięk (np. głośnik). Wyjście tunera nie wymaga dekodowania, dane wyjściowe audio są łączone z programistycznym strumieniem wyjściowym.

Poprawka dźwięku tunera Android TV

Rysunek 2. Poprawka audio dla tunera TV z wyjściem głośnika.

HDMI OUT podczas telewizji na żywo

Użytkownik ogląda telewizję na żywo i przełącza się na wyjście audio HDMI (Intent.ACTION_HDMI_AUDIO_PLUG) , Urządzenie wyjściowe wszystkich strumieni wyjściowych zmienia się na port HDMI_OUT, a menedżer TIF zostaje zmieniony portu ujścia istniejącej poprawki dźwięku tunera do portu HDMI_OUT.

Poprawka audio Android TV HDMI-OUT

Rysunek 3. Poprawka audio na HDMI OUT z telewizji na żywo.