low latency playback、deep buffer playback、compressed offload playback的区别 学习学习
low latency playback、deep buffer playback、compressed offload playback的区别
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2018年09月05日 16:34:01 慢慢的燃烧 阅读数 1119更多
个人分类: Android Audio学习Android 多媒体
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1,音频播放
Android系统audio框架中主要有三种播放模式:low latency playback、deep buffer playback和compressed offload playback。
a)low latency playback:用于按键音、游戏背景音等对时延要求高的声音输出。音频文件是在AP侧解码成PCM数据,然后再经由Audio DSP送给codec芯片播放出来。
b)deep buffer playback:用于音乐等对时延要求不高的声音输出。音频文件是在AP侧解码成PCM数据,如果有音效的话会再对PCM数据处理(android audio framework中有effect音效模块,支持的音效有均衡器、低音增强、环绕声等),然后再经由Audio DSP送给codec芯片播放出来。
c)compressed offload playback:用于音乐等声音输出,但是音频解码部分的工作是在Audio DSP中完成,AP侧只负责把音频码流送到Audo DSP中,送出去后AP侧会进行休眠,Audo DSP中会分配一块较大的buffer去处理此数据,在Audo DSP中进行解码、音效的处理等工作,在Audo DSP解码器处理完数据之前,它会唤醒AP侧去送下一包数据。用这种模式播放音频能有效的降低功耗,是最为推荐的播放音乐的模式。但是在目前的主流的音乐播放APP中用的基本上都是deep buffer的播放模式,比如QQ音乐、网易云音乐和酷狗音乐等。看来系统平台厂商和APP厂商的做法是有差异的。至于哪些格式的音乐用这种模式播放,这需要在audioPolicy中去控制,我做的平台上是MP3(*.mp3)和AAC(*.m4a)用offload模式播放,因为这两种格式最主流。
综上low latency 模式和deep buffer模式都是在AP侧解码完后送PCM数据给Audio DSP,故音频数据流向类似,我将放在一起讲,而compressed offload模式是码流送给Audio DSP解码。播放系统音和游戏音用low latency 模式,播放音乐用deep buffer或者compressed offload模式,播放录音用deep buffer模式。接下来我们看看low latency /deep buffer和compressed offload两种模式下的音频数据流向。在音频播放时音频数据只经过AP和audio DSP。
1)low latency / deep buffer模式下的音频数据流向
从上图看出,音频文件先在AP上软解码得到PCM后经过AudioTrack/audioFlinger中的Mixer thread(有可能要做音效后处理)/audio HAL/tinyALSA后送给kernel,然后用IPC将PCM送给Audio DSP经重采样混音等后播放出来。由于在AP上已做解码和音效后处理,Audio DSP上就不需要做了。
2)compressed offload模式下的音频数据流向
从上图看出,音频码流经过AP上的AudioTrack/audioFlinger中的Offload thread(不需要做音效后处理)/audio HAL/tinyALSA后送给kernel,然后用IPC将码流送给Audio DSP经解码、后处理、重采样、混音等后播放出来。
2,音频录制
很多人喜欢把参加的重要会议或者演讲的音频录下来,以便重复听或者他用。下图就是录音时音频数据的流向。同音频播放一样,录音时音频数据也是只经过AP和audio DSP。
从上图看出,codec芯片采集到的PCM数据送给Audio DSP经重采样、前处理后送给AP的kernel,再经由tinyALSA/audio HAL /audioFlinger中的Record thread/audioRecord等后做软编码得到录音码流文件并保持起来。
3,语音通信
语音通信就是打电话啦。它同音频播放或者录制不一样,它是双向的,分上行(uplink,把采集到的语音发送给对方)和下行(downlink,把收到的语音播放出来),而音频播放或者录制是单向的。它音频数据流向也跟音频播放或者录制不一样,只经过audio DSP和CP,下图就是打电话时音频数据的流向。
从上图看出,在上行方向上codec芯片采集到的PCM数据送给Audio DSP经重采样、前处理(AEC/ANS/AGC等)、编码后得到码流,并将码流送给CP,CP处理后经过空口(air interface)送给对方。在下行方向上先从空口收对方送过来的语音数据,并做网络侧处理(jitter buffer等),然后送给Audio DSP,Audio DSP收到后做解码、后处理(ANS/AGC等)、重采样等,再把PCM数据经DMA/I2S送给codec芯片播放出来。
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