linux pcm接口调试,Linux的alsa接口播放pcm音频数据

ALSA框架，是Linux的音频接口，包括alsa驱动程序和用户API(asound库)。

alsa驱动程序，是Linux内核给声卡驱动程序提供的标准。

用户API，是Linux给需要声音的播放和采集功能的用户程序提供的标准。

著名的SDL库的声音播放，在Linux上就是调用了alsa API。

更早的时候Linux声音框架还有oss，现在已经基本不用了。

alsa头文件在/usr/include/alsa目录，代码里只需要包含asoundlib.h就行，其他的头文件都包含在这个里了。

主要的函数都在下图的pcm.h文件里。

下图来自pcm.h文件，alsa函数和数据结构的前缀都是snd开头，pcm相关的就是snd_pcm_。

PLAYBACK表示播放，CAPTURE表示采集，就这两种模式。

声音的格式很多，但在播放采集阶段常用的只有133行的SND_PCM_FORMAT_S16_LE。

它的每个采样点占2个字节，如果是双声道要乘以2占4个字节，这种格式的PCM数据大小就是：采样点数 * 声道数 * 2。

nb_samples * channels * 2。

ffmpeg里面默认解码后的音频数据是FLTP，在播放之前要加一个AVFilter转换，或者使用swr_convert()函数转换。

使用Linux alsa API播放PCM的步骤，接下来的代码来自alsa官网的例子，官网地址www.alsa-project.org。

这类API的使用步骤，与文件差不多，也是打开、设置参数、读取或写入数据、关闭。

1，用snd_pcm_open()打开声音设备，

第一个是传出参数，返回snd_pcm_t的指针，代表打开的一个PCM设备。

第二个是要打开的设备名字，具体的名字参考下图，我电脑的是plughw:0, 0。

第三个参数，表示数据的传输方向，播放是PLAYBACK，采集是CAPTURE。

这个例子里是PLAYBACK。

最后一个表示非阻塞、异步标示，同步模式设为0。

2，设置相关的播放参数，

首先申请一个参数的结构体，

snd_pcm_hw_params_t。

然后设置格式sample_fmt、采样率sample_rate、声道数channels。

数据一般是交错模式，如果是2个声道，先是同一个采样点的左右声道数据，然后是下一个采样点，...。

37行的RW_INTERLEAVED表示交错。

设置完之后使用snd_pcm_hw_params()更新参数，然后释放申请的参数结构。

3，使用snd_pcm_prepare()函数启动设备，然后把存在文件里的pcm数据写入设备，就可以在耳机里听到声音了。

写数据使用snd_pcm_writei()函数，它的第三个参数是采样点数，不是数据的字节数。read()的返回值在单声道时除以2，双声道时除以4。

AAC解码获得的pcm，一般以1024个采样点为一组写入。

mp3解码的pcm，记得是1152个一组。

这里搞错了会有杂音的，如果随便选择组的大小，会听到特别刺耳的声音。

声音的播放是按采样率的，必须连续的写入数据，一旦出现停顿就有杂音了。

人的耳朵对这种杂音特别的灵敏:(

ALSA采集声音的代码，与这个例子差不多，只是改成CAPTURE，使用读函数

snd_pcm_readi()就行。

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