linux音频编程2.txt

我收集的一些关于linux（c）音频和视频编程的一些实例（有注释哦）爱好linux编程的有福了

SOUND_MIXER_SPEAKER PC喇叭 
SOUND_MIXER_LINE 音频线输入 
SOUND_MIXER_MIC 麦克风输入 
SOUND_MIXER_CD CD输入 
SOUND_MIXER_IMIX 回放音量 
SOUND_MIXER_ALTPCM 从D/A 转换器 
SOUND_MIXER_RECLEV 录音音量 
SOUND_MIXER_IGAIN 输入增益 
SOUND_MIXER_OGAIN 输出增益 
SOUND_MIXER_LINE1 声卡的第1输入 
SOUND_MIXER_LINE2 声卡的第2输入 
SOUND_MIXER_LINE3 声卡的第3输入 

表1 混音器命令 
对 声卡的输入增益和输出增益进行调节是混音器的一个主要作用，目前大部分声卡采用的是8位或者16位的增益控制器，但作为程序员来讲并不需要关心这些，因为 声卡驱动程序会负责将它们变换成百分比的形式，也就是说无论是输入增益还是输出增益，其取值范围都是从0到100。在进行混音器编程时，可以使用 SOUND_MIXER_READ宏来读取混音通道的增益大小，例如在获取麦克风的输入增益时，可以使用如下的代码：


int vol;
ioctl(fd, SOUND_MIXER_READ(SOUND_MIXER_MIC), &vol);
printf("Mic gain is at %d %%\n", vol);


对 于只有一个混音通道的单声道设备来说，返回的增益大小保存在低位字节中。而对于支持多个混音通道的双声道设备来说，返回的增益大小实际上包括两个部分，分 别代表左、右两个声道的值，其中低位字节保存左声道的音量，而高位字节则保存右声道的音量。下面的代码可以从返回值中依次提取左右声道的增益大小：


int left, right;
left = vol & 0xff;
right = (vol & 0xff00) >> 8;
printf("Left gain is %d %%, Right gain is %d %%\n", left, right);


类似地，如果想设置混音通道的增益大小，则可以通过SOUND_MIXER_WRITE宏来实现，此时遵循的原则与获取增益值时的原则基本相同，例如下面的语句可以用来设置麦克风的输入增益：


vol = (right << 8) + left;
ioctl(fd, SOUND_MIXER_WRITE(SOUND_MIXER_MIC), &vol);


在 编写实用的音频程序时，混音器是在涉及到兼容性时需要重点考虑的一个对象，这是因为不同的声卡所提供的混音器资源是有所区别的。声卡驱动程序提供了多个 ioctl系统调用来获得混音器的信息，它们通常返回一个整型的位掩码（bitmask），其中每一位分别代表一个特定的混音通道，如果相应的位为1，则 说明与之对应的混音通道是可用的。例如通过SOUND_MIXER_READ_DEVMASK返回的位掩码，可以查询出能够被声卡支持的每一个混音通道， 而通过SOUND_MIXER_READ_RECMAS返回的位掩码，则可以查询出能够被当作录音源的每一个通道。下面的代码可以用来检查CD输入是否是 一个有效的混音通道：


ioctl(fd, SOUND_MIXER_READ_DEVMASK, &devmask);
if (devmask & SOUND_MIXER_CD)
printf("The CD input is supported");



如果进一步还想知道其是否是一个有效的录音源，则可以使用如下语句：


ioctl(fd, SOUND_MIXER_READ_RECMASK, &recmask);
if (recmask & SOUND_MIXER_CD)
printf("The CD input can be a recording source");


目 前大多数声卡提供多个录音源，通过SOUND_MIXER_READ_RECSRC可以查询出当前正在使用的录音源，同一时刻能够使用几个录音源是由声卡 硬件决定的。类似地，使用SOUND_MIXER_WRITE_RECSRC可以设置声卡当前使用的录音源，例如下面的代码可以将CD输入作为声卡的录音 源使用：


devmask = SOUND_MIXER_CD;
ioctl(fd, SOUND_MIXER_WRITE_DEVMASK, &devmask);


此外，所有的混音通道都有单声道和双声道的区别，如果需要知道哪些混音通道提供了对立体声的支持，可以通过SOUND_MIXER_READ_STEREODEVS来获得。

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 <unistd.h>
#include <fcntl.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/ioctl.h>
#include <stdlib.h>
#include <stdio.h>
#include <linux/soundcard.h>

#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:\n");
    status = read(fd, buf, sizeof(buf)); /* 录音 */
    if (status != sizeof(buf))
      perror("read wrong number of bytes");

    printf("You said:\n");
    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 <unistd.h>
#include <stdlib.h>
#include <stdio.h>
#include <sys/ioctl.h>
#include <fcntl.h>
#include <linux/soundcard.h>

/* 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 <device> <left-gain%%> <right-gain%%>\n"
   "       %s <device> <gain%%>\n\n"
   "Where <device> is one of:\n", 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, "\n");
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;