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Linux音频编程指南四

2019-07-13 15:15发布

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4.3 音频录放框架 　　下面给出一个利用声卡上的DSP设备进行声音录制和回放的基本框架，它的功能是先录制几秒种音频数据，将其存放在内存缓冲区中，然后再进行回放，其所有的功能都是通过读写/dev/dsp设备文件来完成的： 　　/* 　　* sound.c 　　*/ 　　#include 　　#include 　　#include 　　#include 　　#include 　　#include 　　#include 　　#define LENGTH 3    /* 存储秒数 */ 　　#define RATE 8000   /* 采样频率 */ 　　#define SIZE 8      /* 量化位数 */ 　　#define CHANNELS 1  /* 声道数目 */ 　　/* 用于保存数字音频数据的内存缓冲区 */ 　　unsigned char buf[LENGTH*RATE*SIZE*CHANNELS/8]; 　　int main() 　　{ 　　int fd; /* 声音设备的文件描述符 */ 　　int arg; /* 用于ioctl调用的参数 */ 　　int status;   /* 系统调用的返回值 */ 　　/* 打开声音设备 */ 　　fd = open("/dev/dsp", O_RDWR); 　　if (fd < 0) { 　　perror("open of /dev/dsp failed"); 　　exit(1); 　　} 　　/* 设置采样时的量化位数 */ 　　arg = SIZE; 　　status = ioctl(fd, SOUND_PCM_WRITE_BITS, &arg); 　　if (status == -1) 　　perror("SOUND_PCM_WRITE_BITS ioctl failed"); 　　if (arg != SIZE) 　　perror("unable to set sample size"); 　　/* 设置采样时的声道数目 */ 　　arg = CHANNELS; 　　status = ioctl(fd, SOUND_PCM_WRITE_CHANNELS, &arg); 　　if (status == -1) 　　perror("SOUND_PCM_WRITE_CHANNELS ioctl failed");  if (arg != CHANNELS) 　　perror("unable to set number of channels"); 　　/* 设置采样时的采样频率 */ 　　arg = RATE; 　　status = ioctl(fd, SOUND_PCM_WRITE_RATE, &arg); 　　if (status == -1) 　　perror("SOUND_PCM_WRITE_WRITE ioctl failed"); 　　/* 循环，直到按下Control-C */ 　　while (1) { 　　printf("Say something: "); 　　status = read(fd, buf, sizeof(buf)); /* 录音 */ 　　if (status != sizeof(buf)) 　　perror("read wrong number of bytes"); 　　printf("You said: "); 　　status = write(fd, buf, sizeof(buf)); /* 回放 */ 　　if (status != sizeof(buf)) 　　perror("wrote wrong number of bytes"); 　　/* 在继续录音前等待回放结束 */ 　　status = ioctl(fd, SOUND_PCM_SYNC, 0); 　　if (status == -1) 　　perror("SOUND_PCM_SYNC ioctl failed"); 　　} 　　} 　　4.4 混音器框架 　　下面再给出一个对混音器进行编程的基本框架，利用它可以对各种混音通道的增益进行调节，其所有的功能都是通过读写/dev/mixer设备文件来完成的： 　　/* 　　* mixer.c 　　*/ 　　#include 　　#include 　　#include 　　#include 　　#include 　　#include 　　/* 用来存储所有可用混音设备的名称 */ 　　const char *sound_device_names[] = SOUND_DEVICE_NAMES; 　　int fd;                  /* 混音设备所对应的文件描述符 */ 　　int devmask, stereodevs; /* 混音器信息对应的位图掩码 */ 　　char *name; 　　/* 显示命令的使用方法及所有可用的混音设备 */ 　　void usage() 　　{ 　　int i; 　　fprintf(stderr, "usage: %s " 　　"       %s " 　　"Where is one of: ", name, name); 　　for (i = 0 ; i < SOUND_MIXER_NRDEVICES ; i++) 　　if ((1 << i) & devmask) /* 只显示有效的混音设备 */ 　　fprintf(stderr, "%s ", sound_device_names[i]); 　　fprintf(stderr, " "); 　　exit(1); 　　} 　　int main(int argc, char *argv[]) 　　{ 　　int left, right, level;  /* 增益设置 */ 　　int status;              /* 系统调用的返回值 */ 　　int device;              /* 选用的混音设备 */ 　　char *dev;               /* 混音设备的名称 */ 　　int i; 　　name = argv[0]; /* 以只读方式打开混音设备 */ 　　fd = open("/dev/mixer", O_RDONLY); 　　if (fd == -1) { 　　perror("unable to open /dev/mixer"); 　　exit(1); 　　} 　　/* 获得所需要的信息 */ 　　status = ioctl(fd, SOUND_MIXER_READ_DEVMASK, &devmask); 　　if (status == -1) 　　perror("SOUND_MIXER_READ_DEVMASK ioctl failed"); 　　status = ioctl(fd, SOUND_MIXER_READ_STEREODEVS, &stereodevs); 　　if (status == -1) 　　perror("SOUND_MIXER_READ_STEREODEVS ioctl failed"); 　　/* 检查用户输入 */ 　　if (argc != 3 && argc != 4) 　　usage(); 　　/* 保存用户输入的混音器名称 */ 　　dev = argv[1]; 　　/* 确定即将用到的混音设备 */ 　　for (i = 0 ; i < SOUND_MIXER_NRDEVICES ; i++) 　　if (((1 << i) & devmask) && !strcmp(dev, sound_device_names[i])) 　　break; 　　if (i == SOUND_MIXER_NRDEVICES) { /* 没有找到匹配项 */ 　　fprintf(stderr, "%s is not a valid mixer device ", dev); 　　usage(); 　　} 　　/* 查找到有效的混音设备 */ 　　device = i; 　　/* 获取增益值 */ 　　if (argc == 4) { 　　/* 左、右声道均给定 */ 　　left  = atoi(argv[2]); 　　right = atoi(argv[3]); 　　} else { 　　/* 左、右声道设为相等 */ 　　left  = atoi(argv[2]); 　　right = atoi(argv[2]); 　　} 　　/* 对非立体声设备给出警告信息 */ 　　if ((left != right) && !((1 << i) & stereodevs)) { 　　fprintf(stderr, "warning: %s is not a stereo device ", dev); 　　} 　　/* 将两个声道的值合到同一变量中 */ 　　level = (right << + left; 　　/* 设置增益 */ 　　status = ioctl(fd, MIXER_WRITE(device), &level); 　　if (status == -1) { 　　perror("MIXER_WRITE ioctl failed"); 　　exit(1); 　　} 　　/* 获得从驱动返回的左右声道的增益 */ 　　left  = level & 0xff; 　　right = (level & 0xff00) >> 8; 　　/* 显示实际设置的增益 */ 　　fprintf(stderr, "%s gain set to %d%% / %d%% ", dev, left, right); 　　/* 关闭混音设备 */ 　　close(fd); 　　return 0; 　　} 　　编译好上面的程序之后，先不带任何参数执行一遍，此时会列出声卡上所有可用的混音通道： 　　[xiaowp@linuxgam sound]$ ./mixer 　　usage: ./mixer 　　./mixer 　　Where is one of: 　　vol pcm speaker line mic cd igain line1 phin video 　　之后就可以很方便地设置各个混音通道的增益大小了，例如下面的命令就能够将CD输入的左、右声道的增益分别设置为80%和90%： 　　[xiaowp@linuxgam sound]$ ./mixer cd 80 90 　　cd gain set to 80% / 90% 　　五、小结 　　随着Linux平台下多媒体应用的逐渐深入，需要用到数字音频的场合必将越来越广泛。虽然数字音频牵涉到的概念非常多，但在Linux下进行最基本的音频编程却并不十分复杂，关键是掌握如何与OSS或者ALSA这类声卡驱动程序进行交互，以及如何充分利用它们提供的各种功能，熟悉一些最基本的音频编程框架和模式对初学者来讲大有裨益

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