Android Audio延迟(latency)

最近在看Android中播放延迟的问题，看了下代码，发现AudioTrack类中的函数latency有以下注释：

    /* Returns this track's latency in milliseconds.
     * This includes the latency due to AudioTrack buffer size, AudioMixer (if any)
     * and audio hardware driver.
     */

够强大，前几天自己还叭叭根据buffer计算延迟呢，原来可以调个函数就搞定。


看看函数AudioTrack::latency()的实现吧：

uint32_t AudioTrack::latency() const
{
    return mLatency;
}

没什么内涵，直接返回了成员变量。
mLatency是在哪儿被 赋值的呢？


AudioTrack::createTrack函数中对mLatency进行了赋值：

    mLatency = afLatency + (1000*mCblk->frameCount) / sampleRate;

其中afLatency是硬件的延迟。
(1000*mCblk->frameCount) / sampleRate，这一坨，是根据AudioTrack中的audio_track_cblk_t的buffer，计算AudioTrack buffer导致的延迟。


afLatency的来历，也在函数AudioTrack::createTrack中：

    uint32_t afLatency;
    if (AudioSystem::getOutputLatency(&afLatency, streamType) != NO_ERROR) {
        return NO_INIT;
    }

AudioSystem::getOutputLatency函数中首先根据stream type获取对应的output，然后尝试获取output的描述.
若取得成功，则使用output描述中的延迟；否则，获取AudioFlinger，并使用AudioFlinger中的延迟。
具体代码如下：

status_t AudioSystem::getOutputLatency(uint32_t* latency, int streamType)
{
    OutputDescriptor *outputDesc;
    audio_io_handle_t output;

    if (streamType == DEFAULT) {
        streamType = MUSIC;
    }

    output = getOutput((stream_type)streamType);
    if (output == 0) {
        return PERMISSION_DENIED;
    }

    gLock.lock();
    outputDesc = AudioSystem::gOutputs.valueFor(output);
    if (outputDesc == 0) {
        gLock.unlock();
        const sp<IAudioFlinger>& af = AudioSystem::get_audio_flinger();
        if (af == 0) return PERMISSION_DENIED;
        *latency = af->latency(output);
    } else {
        *latency = outputDesc->latency;
        gLock.unlock();
    }

    LOGV("getOutputLatency() streamType %d, output %d, latency %d", streamType, output, *latency);

    return NO_ERROR;
}

先看看AudioFlinger中的latency：
AudioFlinger::latency函数中，首先获取output对应的PlaybackThread，然后取得PlaybackThread的latency：

    return thread->latency();

看看函数AudioFlinger::PlaybackThread::latency()：

uint32_t AudioFlinger::PlaybackThread::latency() const
{
    if (mOutput) {
        return mOutput->latency();
    }
    else {
        return 0;
    }
}

我做的这个项目中，mOutput其实就是AudioStreamOutALSA。
AudioStreamOutALSA::latency()函数：

#define USEC_TO_MSEC(x) ((x + 999) / 1000)

uint32_t AudioStreamOutALSA::latency() const
{
	// 将微秒转化为毫秒
    // Android wants latency in milliseconds.
    return USEC_TO_MSEC (mHandle->latency);
}

mHandler中父类ALSAStreamOps的构造函数中被赋值。
用的是AudioStreamOutALSA构造函数中的参数handle。


AudioStreamOutALSA对象在函数AudioHardwareALSA::openOutputStream中被创建：

            out = new AudioStreamOutALSA(this, &(*it));

it的赋值：

ALSAHandleList::iterator it = mDeviceList.begin();

mDeviceList的赋值在AudioHardwareALSA的构造函数中：

            mALSADevice->init(mALSADevice, mDeviceList);

init函数其实就是s_init函数：

static status_t s_init(alsa_device_t *module, ALSAHandleList &list)
{
    LOGD("Initializing devices for IMX51 ALSA module");

    list.clear();

    for (size_t i = 0; i < ARRAY_SIZE(_defaults); i++) {

        _defaults[i].module = module;
        list.push_back(_defaults[i]);
    }

    return NO_ERROR;
}

_defaults的定义：

static alsa_handle_t _defaults[] = {
    {
        module      : 0,
        devices     : IMX51_OUT_DEFAULT,
        curDev      : 0,
        curMode     : 0,
        handle      : 0,
        format      : SND_PCM_FORMAT_S16_LE, // AudioSystem::PCM_16_BIT
        channels    : 2,
        sampleRate  : DEFAULT_SAMPLE_RATE,
        latency     : 200000, // Desired Delay in usec
        bufferSize  : 6144, // Desired Number of samples
        modPrivate  : (void *)&setDefaultControls,
    },
    {
        module      : 0,
        devices     : IMX51_IN_DEFAULT,
        curDev      : 0,
        curMode     : 0,
        handle      : 0,
        format      : SND_PCM_FORMAT_S16_LE, // AudioSystem::PCM_16_BIT
        channels    : 2,
        sampleRate  : DEFAULT_SAMPLE_RATE,
        latency     : 250000, // Desired Delay in usec
        bufferSize  : 6144, // Desired Number of samples
        modPrivate  : (void *)&setDefaultControls,
    },
};

原来就是在这儿指定的latency：

        latency     : 200000, // Desired Delay in usec

回头看看，若是在函数AudioSystem::getOutputLatency中找到了output的描述，情况又是怎样的呢？


output描述是在AudioPolicyManagerBase的构造函数中被创建。
其中，latency是通过调用函数mpClientInterface->openOutput取得：

    mHardwareOutput = mpClientInterface->openOutput(&outputDesc->mDevice,
                                    &outputDesc->mSamplingRate,
                                    &outputDesc->mFormat,
                                    &outputDesc->mChannels,
                                    &outputDesc->mLatency,
                                    outputDesc->mFlags);
							

其实就是调用了函数AudioFlinger::openOutput。
其中对latency的赋值：

        if (pLatencyMs) *pLatencyMs = thread->latency();

与前面的那条河流汇合了。

评论

1 楼 zht19880706 2014-03-04  

楼主，没看懂在 android 代码怎么设置