OpenHarmony 3.2 Beta Audio——音频渲染 精华
一、简介
Audio是多媒体子系统中的一个重要模块,其涉及的内容比较多,有音频的渲染、音频的采集、音频的策略管理等。本文主要针对音频渲染功能进行详细地分析,并通过源码中提供的例子,对音频渲染进行流程的梳理。
二、目录
foundation/multimedia/audio_framework
三、音频渲染总体流程
四、Native接口使用
在OpenAtom OpenHarmony(以下简称“OpenHarmony”)系统中,音频模块提供了功能测试代码,本文选取了其中的音频渲染例子作为切入点来进行介绍,例子采用的是对wav格式的音频文件进行渲染。wav格式的音频文件是wav头文件和音频的原始数据,不需要进行数据解码,所以音频渲染直接对原始数据进行操作,文件路径为:foundation/multimedia/audio_framework/frameworks/native/audiorenderer/test/example/audio_renderer_test.cpp
首先读取wav文件,通过读取到wav文件的头信息对AudioRendererOptions相关的参数进行设置,包括编码格式、采样率、采样格式、通道数等。根据AudioRendererOptions设置的参数来创建AudioRenderer实例(实际上是AudioRendererPrivate),后续的音频渲染主要是通过AudioRenderer实例进行。创建完成后,调用AudioRenderer的Start方法,启动音频渲染。启动后,通过AudioRenderer实例的Write方法,将数据写入,音频数据会被播放。
五、调用流程
1. 创建AudioRenderer
首先通过AudioStream的GetStreamType方法获取音频流的类型,根据音频流类型创建AudioRendererPrivate对象,AudioRendererPrivate是AudioRenderer的子类。紧接着对audioRenderer进行参数设置,其中包括采样格式、采样率、通道数、编码格式。设置完成后返回创建的AudioRendererPrivate实例。
2. 设置回调
参数传入的回调主要涉及到两个方面:一方面是AudioInterruptCallbackImpl中设置了我们传入的渲染回调,另一方面是AudioStreamCallbackRenderer中也设置了渲染回调。
3. 启动渲染
AudioPolicyManager::GetInstance().ActivateAudioInterrupt这个操作主要是根据AudioInterrupt来进行音频中断的激活,这里涉及了音频策略相关的内容,后续会专门出关于音频策略的文章进行分析。这个方法的核心是通过调用AudioStream的StartAudioStream方法来启动音频流。
AudioStream的StartAudioStream主要的工作是调用StartStream方法,StartStream方法是AudioServiceClient类中的方法。AudioServiceClient类是AudioStream的父类。接下来看一下AudioServiceClient的StartStream方法。
StartStream方法中主要是调用了pulseaudio库的pa_stream_cork方法进行流启动,后续就调用到了pulseaudio库中了。pulseaudio库我们暂且不分析。
4. 写入数据
通过调用AudioStream的Write方式实现功能,接下来看一下AudioStream的Write方法。
Write方法中分成两个阶段,首次写数据,先调用RenderPrebuf方法,将preBuf_的数据写入后再调用WriteStream进行音频数据的写入。
WriteStream方法不是直接调用pulseaudio库的写入方法,而是通过WriteToAudioCache方法将数据写入缓存中,如果缓存没有写满则直接返回,不会进入下面的流程,只有当缓存写满后,才会调用下面的PaWriteStream方法。该方法涉及对pulseaudio库写入操作的调用,所以缓存的目的是避免对pulseaudio库频繁地做IO操作,提高了效率。
六、总结
本文主要对OpenHarmony 3.2 Beta多媒体子系统的音频渲染模块进行介绍,首先梳理了Audio Render的整体流程,然后对几个核心的方法进行代码的分析。整体的流程主要通过pulseaudio库启动流,然后通过pulseaudio库的pa_stream_write方法进行数据的写入,最后播放出音频数据。
音频渲染主要分为以下几个层次:
(1)AudioRenderer的创建,实际创建的是它的子类AudioRendererPrivate实例。
(2)通过AudioRendererPrivate设置渲染的回调。
(3)启动渲染,这一部分代码最终会调用到pulseaudio库中,相当于启动了pulseaudio的流。(4)通过pulseaudio库的pa_stream_write方法将数据写入设备,进行播放。
对OpenHarmony 3.2 Beta多媒体系列开发感兴趣的读者,也可以阅读我之前写过几篇文章:《OpenHarmony 3.2 Beta多媒体系列——视频录制》
《OpenHarmony 3.2 Beta源码分析之MediaLibrary》
《OpenHarmony 3.2 Beta多媒体系列——音视频播放框架》
《OpenHarmony 3.2 Beta多媒体系列——音视频播放gstreamer》。
是不是三维声都需要用到渲染技术
讲解的很清晰