oss--跨平台的音频接口简介.htm

介绍声卡编程的一些资料

<b>1) 头文件定义</b>
<table bgcolor="#CCCCCC" border="1" cellpadding="5" cellspacing="0" width="100%">
<tr><td><pre><code>
/*
* Standard includes
*/
#include &lt;ioctl.h&gt;
#include &lt;unistd.h&gt;
#include &lt;fcntl.h&gt;
#include &lt;sys/soundcard.h&gt;
/*
* Mandatory variables.
*/
#define BUF_SIZE 4096
int audio_fd;
unsigned char audio_buffer[BUF_SIZE];
</code></pre></td></tr></table>
</p>

<p>
<b>2) 打开设备</b>
<table bgcolor="#CCCCCC" border="1" cellpadding="5" cellspacing="0" width="100%">
<tr><td><pre><code>
if ((audio_fd = open(DEVICE_NAME, open_mode, 0)) == -1) {
/* Open of device failed */
perror(DEVICE_NAME);
exit(1);
}
</code></pre></td></tr></table>
</p>

<p>open_mode有三种选择：O_RDONLY，O_WRONLY和O_RDWR，分别表示只读、只写和读写。OSS建议尽量使用只读或只写，只有在全双工的情况下（即录音和放音同时）才使用读写模式。</p>

<p><span class="atitle3">2. 录音</span><br /></p>

<p>
<table bgcolor="#CCCCCC" border="1" cellpadding="5" cellspacing="0" width="100%">
<tr><td><pre><code>
int len;
if ((len = read(audio_fd, audio_buffer, count)) == -1) {
perror("audio read");
exit(1);
}
</code></pre></td></tr></table>
</p>

<p>count为录音数据的字节个数（建议为2的指数），但不能超过audio_buffer的大小。从读字节的个数可以精确的测量时间，例如8kHZ 16-bit stereo的速率为8000*2*2=32000bytes/second，这是知道何时停止录音的唯一方法。</p>

<p><span class="atitle3">3. 放音</span><br /></p>
<p>放音实际上和录音很类似，只不过把read改成write即可，相应的audio_buffer中为音频数据，count为数据的长度。</p>
<p>注意，用户始终要读/写一个完整的采样。例如一个16-bit的立体声模式下，每个采样有4个字节，所以应用程序每次必须读/写4的倍数个字节。</p>
<p>另外，由于OSS是一个跨平台的音频接口，所以用户在编程的时候，要考虑到可移植性的问题，其中一个重要的方面是读/写时的字节顺序。</p>

<p><span class="atitle3">4. 设置参数</span><br /></p>
<ul>
<li>
<p>
<b>设置采样格式</b>
<table bgcolor="#CCCCCC" border="1" cellpadding="5" cellspacing="0" width="100%">
<tr><td><pre><code>
int format;
format = AFMT_S16_LE;
if (ioctl(audio_fd, SNDCTL_DSP_SETFMT, &amp;format) == -1) {
/* fatal error */
perror("SNDCTL_DSP_SETFMT");
exit(1);
}
if (format != AFMT_S16_LE) {
/* 本设备不支持选择的采样格式. */
}
在设置采样格式之前，可以先测试设备能够支持那些采样格式，方法如下：
int mask;
if (ioctl(audio_fd, SNDCTL_DSP_GETFMTS, &amp;mask) == -1) {
/* Handle fatal error ... */
}
if (mask &amp; AFMT_MPEG) {
/* 本设备支持MPEG采样格式 ... */}

</code></pre></td></tr></table>
</p>
</li>

<li>
<p>
<b>设置通道数目</b>
<table bgcolor="#CCCCCC" border="1" cellpadding="5" cellspacing="0" width="100%">
<tr><td><pre><code>
int channels = 2; /* 1=mono, 2=stereo */
if (ioctl(audio_fd, SNDCTL_DSP_CHANNELS, &amp;channels) == -1) {
/* Fatal error */
perror("SNDCTL_DSP_CHANNELS");
exit(1);
}
if (channels != 2)
{/* 本设备不支持立体声模式 ... */}
</code></pre></td></tr></table>
</p>
</li>

<li>
<p>
<b>设置采样速率</b>
<table bgcolor="#CCCCCC" border="1" cellpadding="5" cellspacing="0" width="100%">
<tr><td><pre><code>
int speed = 11025;
if (ioctl(audio_fd, SNDCTL_DSP_SPEED, &amp;speed)==-1) {
/* Fatal error */
perror("SNDCTL_DSP_SPEED");
exit(Error code);
}
if ( /* 返回的速率（即硬件支持的速率）与需要的速率差别很大... */ ) {
/* 本设备不支持需要的速率... */
}
</code></pre></td></tr></table>
</p>
</li>
</ul>
<p>音频设备通过分频的方法产生需要的采样时钟，因此不可能产生所有的频率。驱动程序会计算出最接近要求的频率来，用户程序要检查返回的速率值，如果误差较小，可以忽略，但误差不能太大。</p>


<p><a name="section3"><span class="atitle2">三、Mixer编程</span></a></p>
<p>对Mixer的控制，包括调节音量（volume）、选择录音音源（microphone，line-in）、查询mixer的功能和状态，主要是通过Mixer设备/dev/mixer的ioctl接口。相应的，ioctl接口提供的功能也分为三类：调节音量、查询mixer的能力、选择mixer的录音通道。下面就分别介绍使用的方法：</p>
<p>下面的mixer_fd是对mixer设备执行open操作返回的文件描述符。</p>
<ul>
<li><p>调节音量</p>
<p>应用程序通过ioctl的SOUND_MIXER_READ和SOUND_MIXER_WIRTE功能号来读取/设置音量。在OSS中，音量的大小范围在0-100之间。使用方法如下：</p>
<p>
<table bgcolor="#CCCCCC" border="1" cellpadding="5" cellspacing="0" width="100%">
<tr><td><pre><code>
int vol;
if (ioctl(mixer_fd, SOUND_MIXER_READ(SOUND_MIXER_MIC), &amp;vol) == -1) {
/* 访问了没有定义的mixer通道... */
</code></pre></td></tr></table>
</p>
<p>SOUND_MIXER_MIC是通道参数，表示读microphone通道的音量，结果放置在vol中。如果通道是立体声，那么vol的最低有效字节为左声道的音量值，接着的字节为右声道的音量值，另外的两个字节不用。如果通道是单声道，vol中左声道与右声道具有相同的值。</p>
</li>

<li><p>查询mixer的能力</p>
<p>
<table bgcolor="#CCCCCC" border="1" cellpadding="5" cellspacing="0" width="100%">
<tr><td><pre><code>
int mask;
if (ioctl(mixer_fd, SOUND_MIXER_READ_xxxx, &amp;mask) == -1) {
/* Mixer 的没有此能力... */
}
</code></pre></td></tr></table>
</p>
<p>SOUND_MIXER_READ_xxxx 中的xxxx代表具体要查询的内容，比如检查可用的mixer通道用SOUND_MIXER_READ_DEVMASK；检查可用的录音设备，用SOUND_MIXER_READ_RECMASK；检查单声道/立体声，用SOUND_MIXER_READ_STEREODEVS；检查mixer的一般能力，用SOUND_MIXER_READ_CAPS等等。所有通道的查询的结果都放在mask中，所以要区分出特定通道的状况，使用mask&amp; （1 &lt;&lt; channel_no）。</p>
</li>

<li><p>选择mixer的录音通道</p>
<p>首先可以通过SOUND_MIXER_READ_RECMASK检查可用的录音通道，然后通过SOUND_MIXER_WRITE_RECSRC选择录音通道。可以随时通过SOUND_MIXER_READ_RECSRC查询当前声卡中已经被选择的录音通道。</p>
<p>OSS建议把mixer的用户控制功能单独出来形成一个通用的程序。但前提是，在使用mixer之前，首先通过API的查询功能检查声卡的能力。在linux中，就有一个专门的mixer程序--aumix。</p>
</li>
</ul>

<p><a name="section4"><span class="atitle2">四、结束语</span></a></p>
<p>前面讨论的是OSS中一些最基本的内容，实际上OSS中还有很多高级的特性，比如在音频编程时十分重要的实时性问题，画面与声音的同步问题，这里都没有介绍。如果读者对这些特性感兴趣的话，可以进一步参考[1]。另外，在[2]中，还可以下载使用OSS接口的样例程序。</p>

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<table align="right" border="1" cellpadding="5" cellspacing="0" width="30%">
<tr><td background="/developerWorks/cn/i/bg-gold.gif"><b>Sidebar heading</b><br />[Text starts here following break tag] 
<p>[New paragraph goes here]</p></td></tr></table>
-->
<!-- END CONTENT AREA SIDEBAR-->


<!-- RESOURCES-->
<p><a name="resources"><span class="atitle2">参考文献</span></a></p>
<p>
<ul>
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<!-- <li>Participate in the <a href="javascript:void forumWindow()">discussion forum</a> on this article by clicking <b>Discuss</b> at the top or bottom of the article.</li> -->
<li>Open Sound SystemTM  Programmer's Guide, version 1.11, <a href="http://www.opensound.com">http://www.opensound.com</a></li>
<li><a href="http://www.opensound.com">http://www.opensound.com</a></li>
</ul>
</p>

<!-- AUTHOR BIOS-->
<!-- Make author heading singular or plural as needed-->

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" width="100%"><tr><td><a name="author1"><span class="atitle2">关于作者</span></a><br /><p>汤凯，您可以通过 Mail 地址
<a href="mailto:[e-mail]">[e-mail]</a> 与他取得联系。</p> </td></tr></table>
<!-- END PAPER BODY--></td>
<td width="10"><img alt="" border="0" height="1" src="/developerWorks/cn/i/c.gif" width="10" /></td>
</tr></table>

<!-- <br clear="all" /><img alt="" border="0" height="10" src="/developerWorks/cn/i/c.gif" width="100" /><br /> -->

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" width="100%">
<tr valign="top"><td align="right" width="100%"><a href="#top">到页首</a></td><td width="5"><img alt="" border="0" height="1" src="/developerWorks/cn/i/c.gif" width="5" /></td></tr>
<tr valign="top"><td bgcolor="#000000" colspan="2"><img alt="" border="0" height="1" src="/developerWorks/cn/i/c.gif" width="100" /></td></tr>
<tr valign="top"><td bgcolor="#FFFFFF" colspan="2"><img alt="" border="0" height="8" src="/developerWorks/cn/i/c.gif" width="100" /></td></tr>
</table>

<table border="0" cellpadding="10" cellspacing="0" width="100%">
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<tr valign="top"><td bgcolor="#FFFFFF"><img alt="" border="0" height="8" src="/developerWorks/cn/i/c.gif" width="100" /></td></tr></table>
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<tr><td align="right">(c) Copyright IBM Corp. 2001,  (c) Copyright IBM China 2001,  All Right Reserved</td></tr>
<tr valign="top">
<td height="21" class="bbg">&nbsp;&nbsp;<a href="/developerWorks/cn/cgi-bin/click.cgi?url=www-900.ibm.com/cn/ibm/index.shtml&amp;origin=dwhead" class="mainlink">关于 IBM</a><span class="divider">&nbsp;&nbsp;|&nbsp;&nbsp;</span><a href="/developerWorks/cn/cgi-bin/click.cgi?url=www-900.ibm.com/cn/ibm/privacy/index.shtml&amp;origin=dwhead" class="mainlink">隐私条约</a><span class="divider">&nbsp;&nbsp;|&nbsp;&nbsp;</span><a href="/developerWorks/cn/cgi-bin/click.cgi?url=www-900.ibm.com/cn/ibm/legal/index.shtml&amp;origin=dwhead" class="mainlink">使用条款</a><span class="divider">&nbsp;&nbsp;|&nbsp;&nbsp;</span><a href="/developerWorks/cn/cgi-bin/click.cgi?url=www-900.ibm.com/cn/ibm/contact/index.shtml&amp;origin=dwhead" class="mainlink">联系 IBM</a></td>
</tr></table>
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