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如何让Android使用新的音频HAL？

androidaudiohal
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我正在编写一个新的Android音频HAL，以便让我的应用程序向其他应用程序提供音频，并允许我的手持远程麦克风输入到达Google应用程序。基本上是虚拟音频线缆。

这还在进行中。 我可能会覆盖AUDIO_DEVICE_IN_BACK_MIC，但这还有待商榷。

我怀疑如何确保Android在输入时使用此HAL。

我需要替换audio.primary.default.so还是应该将其保留为audio.vcable.default.so？

更具体地说：如果我不替换primary，Android如何知道使用我的HAL而不是primary？

更新：

我真的可以在这项工作中使用任何帮助。 任何指针都很有帮助。

我已经编写了一个音频HAL模块。 我已将以下项目（粗体）添加到audio_policy.conf中：

global:

global_configuration {
  attached_output_devices AUDIO_DEVICE_OUT_SPEAKER|**AUDIO_DEVICE_OUT_LINE**
  default_output_device AUDIO_DEVICE_OUT_SPEAKER
  attached_input_devices AUDIO_DEVICE_IN_BUILTIN_MIC|AUDIO_DEVICE_IN_BACK_MIC|AUDIO_DEVICE_IN_REMOTE_SUBMIX|**AUDIO_DEVICE_IN_LINE**
}

并且在audio_hw_modules之下

  vloop {
    inputs {
      vloop {
        sampling_rates 16000
        channel_masks AUDIO_CHANNEL_IN_MONO
        formats AUDIO_FORMAT_PCM_16_BIT
        devices AUDIO_DEVICE_IN_LINE
      }
    }
    outputs {
      vloop {
        sampling_rates 16000
        channel_masks AUDIO_CHANNEL_OUT_STEREO
        formats AUDIO_FORMAT_PCM_16_BIT
        devices AUDIO_DEVICE_OUT_LINE
        flags AUDIO_OUTPUT_FLAG_DIRECT
      }
    }
  }

我还在AudioFlinger.cpp中添加了以下内容（加粗部分）

static const char * const audio_interfaces[] = {
    AUDIO_HARDWARE_MODULE_ID_PRIMARY,
    AUDIO_HARDWARE_MODULE_ID_A2DP,
    AUDIO_HARDWARE_MODULE_ID_USB,
    **AUDIO_HARDWARE_MODULE_ID_VLOOP**
};

我能看到在启动过程中，我的硬件抽象层（HAL）被加载，并且我得到了这些日志:

10-06 06:14:40.365 194-194/? I/AudioFlinger: Using default 3000 mSec as standby time.
10-06 06:14:46.664 194-194/? I/AudioPolicyService: AudioPolicyService CSTOR in new mode
10-06 06:14:46.673 194-194/? I/APM::ConfigParsingUtils: loadAudioPolicyConfig() loaded /system/etc/audio_policy.conf
10-06 06:14:46.681 194-194/? D/audio_hw_primary: adev_open: enter
10-06 06:14:46.797 194-194/? I/AudioFlinger: loadHwModule() Loaded primary audio interface from QCOM Audio HAL (audio) handle 1
10-06 06:14:46.797 194-194/? I/AudioFlinger: openOutput(), module 1 Device 2, SamplingRate 48000, Format 0x000001, Channels 3, flags 2
10-06 06:14:46.797 194-194/? I/AudioFlinger: AudioStreamOut::open(), mHalFormatIsLinearPcm = 1
10-06 06:14:46.798 194-194/? I/AudioFlinger: HAL output buffer size 240 frames, normal sink buffer size 960 frames
10-06 06:14:46.813 194-194/? I/AudioFlinger: Using module 1 has the primary audio interface
10-06 06:14:46.816 194-607/? I/AudioFlinger: AudioFlinger's thread 0xb4140000 ready to run
10-06 06:14:46.816 194-607/? D/audio_hw_primary: out_set_parameters: enter: usecase(1: low-latency-playback) kvpairs: routing=2
10-06 06:14:46.818 194-194/? I/AudioFlinger: openOutput(), module 1 Device 2, SamplingRate 48000, Format 0x000001, Channels 3, flags 8
10-06 06:14:46.818 194-194/? I/AudioFlinger: AudioStreamOut::open(), mHalFormatIsLinearPcm = 1
10-06 06:14:46.818 194-194/? I/AudioFlinger: HAL output buffer size 960 frames, normal sink buffer size 960 frames
10-06 06:14:46.818 194-608/? I/AudioFlinger: AudioFlinger's thread 0xb3dc0000 ready to run
10-06 06:14:46.818 194-607/? E/AudioFlinger: no wake lock to update!
10-06 06:14:46.818 194-608/? D/audio_hw_primary: out_set_parameters: enter: usecase(0: deep-buffer-playback) kvpairs: routing=2
10-06 06:14:46.818 194-608/? E/AudioFlinger: no wake lock to update!
10-06 06:14:46.820 194-609/? I/AudioFlinger: AudioFlinger's thread 0xb3c40000 ready to run
10-06 06:14:46.823 194-194/? I/AudioFlinger: loadHwModule() Loaded a2dp audio interface from A2DP Audio HW HAL (audio) handle 7
10-06 06:14:46.828 194-194/? I/AudioFlinger: loadHwModule() Loaded usb audio interface from USB audio HW HAL (audio) handle 8
10-06 06:14:46.832 194-194/? I/r_submix: adev_open(name=audio_hw_if)
10-06 06:14:46.832 194-194/? I/AudioFlinger: loadHwModule() Loaded r_submix audio interface from Wifi Display audio HAL (audio) handle 9
10-06 06:14:46.832 194-194/? D/r_submix: submix_audio_device_create_pipe_l(addr=0, idx=9)
10-06 06:14:46.833 194-610/? I/AudioFlinger: AudioFlinger's thread 0xb3bc0000 ready to run
10-06 06:14:46.833 194-194/? D/r_submix: submix_audio_device_release_pipe_l(idx=9) addr=0
10-06 06:14:46.833 194-194/? D/r_submix: submix_audio_device_destroy_pipe_l(): pipe destroyed
10-06 06:14:46.835 194-194/? D/audio_vloop: adev_open: audio_hw_if
10-06 06:14:46.835 194-194/? D/audio_vloop: adev_open(): 1678
10-06 06:14:46.835 194-194/? D/audio_vloop: adev_open(): 1685
10-06 06:14:46.835 194-194/? D/audio_vloop: adev_open(): 1688
10-06 06:14:46.835 194-194/? D/audio_vloop: adev_open(): 1722
10-06 06:14:46.835 194-194/? D/audio_vloop: adev_init_check(): 1252
10-06 06:14:46.835 194-194/? D/audio_vloop: adev_set_master_volume: 1.000000
10-06 06:14:46.835 194-194/? D/audio_vloop: adev_set_master_mute: 0
10-06 06:14:46.835 194-194/? I/AudioFlinger: loadHwModule() Loaded vloop audio interface from UI_audio_HW_HAL (audio) handle 11
10-06 06:14:46.835 194-194/? D/audio_vloop: adev_open_input_stream(): 1490
10-06 06:14:46.835 194-194/? D/audio_vloop: in_get_sample_rate(): 979
10-06 06:14:46.835 194-194/? D/audio_vloop: in_get_channels(): 1017
10-06 06:14:46.835 194-194/? D/audio_vloop: in_get_channels: 0x00000001
10-06 06:14:46.835 194-194/? D/audio_vloop: in_get_format(): 1029
10-06 06:14:46.836 194-194/? D/audio_vloop: in_get_format: 0x00000001
10-06 06:14:46.836 194-194/? D/audio_vloop: in_get_format(): 1029
10-06 06:14:46.836 194-194/? D/audio_vloop: in_get_format: 0x00000001
10-06 06:14:46.836 194-194/? D/audio_vloop: in_get_channels(): 1017
10-06 06:14:46.836 194-194/? D/audio_vloop: in_get_channels: 0x00000001
10-06 06:14:46.836 194-194/? D/audio_vloop: in_get_buffer_size(): 1005
10-06 06:14:46.836 194-194/? D/audio_vloop: in_get_buffer_size: 1600
10-06 06:14:46.836 194-194/? D/audio_vloop: in_get_buffer_size(): 1005
10-06 06:14:46.836 194-194/? D/audio_vloop: in_get_buffer_size: 1600
10-06 06:14:46.836 194-194/? D/audio_vloop: in_get_format(): 1029
10-06 06:14:46.836 194-194/? D/audio_vloop: in_get_format: 0x00000001
10-06 06:14:46.836 194-194/? D/audio_vloop: in_get_sample_rate(): 979
10-06 06:14:46.836 194-194/? D/audio_vloop: in_get_channels(): 1017
10-06 06:14:46.836 194-194/? D/audio_vloop: in_get_channels: 0x00000001
10-06 06:14:46.838 194-613/? I/AudioFlinger: AudioFlinger's thread 0xb3bc0000 ready to run
10-06 06:14:46.838 194-194/? D/audio_vloop: adev_close_input_stream(): 1570
10-06 06:14:46.839 194-194/? W/APM::AudioPolicyManager: Input device 00020000 unreachable
10-06 06:14:46.839 194-611/? D/audio_vloop: looper_thread(): 216: Entered
10-06 06:14:46.839 194-611/? D/audio_vloop: looper_thread(): 366: Exiting
10-06 06:15:07.137 616-616/? I/InputManager: Initializing input manager, mUseDevInputEventForAudioJack=false
10-06 06:15:10.155 616-616/? I/SystemServer: Audio Service
10-06 06:15:10.222 194-607/? E/AudioFlinger: no wake lock to update!
10-06 06:15:10.222 194-608/? E/AudioFlinger: no wake lock to update!
10-06 06:15:10.224 194-614/? D/audio_hw_primary: adev_set_mic_mute: state 0
10-06 06:15:10.224 194-614/? D/audio_vloop: adev_set_mic_mute: 0
10-06 06:15:14.061 194-614/? D/audio_hw_primary: adev_set_parameters: enter: A2dpSuspended=false
10-06 06:15:14.061 194-614/? D/audio_vloop: adev_set_parameters(): [A2dpSuspended=false]
10-06 06:15:14.084 194-194/? I/AudioFlinger: systemReady
10-06 06:15:16.308 194-194/? D/audio_hw_primary: adev_set_mic_mute: state 0
10-06 06:15:16.308 194-194/? D/audio_vloop: adev_set_mic_mute: 0
10-06 06:15:17.072 194-194/? D/audio_hw_primary: adev_set_parameters: enter: A2dpSuspended=false
10-06 06:15:17.072 194-194/? D/audio_vloop: adev_set_parameters(): [A2dpSuspended=false]
10-06 06:15:25.023 733-733/? W/AudioTrack: AUDIO_OUTPUT_FLAG_FAST denied by client; transfer 4, track 44100 Hz, output 48000 Hz
10-06 06:15:25.032 194-607/? D/audio_hw_primary: out_set_parameters: enter: usecase(1: low-latency-playback) kvpairs: routing=2
10-06 06:15:25.043 194-607/? D/audio_hw_primary: select_devices: out_snd_device(2: speaker) in_snd_device(0: none)
10-06 06:15:25.043 194-607/? D/audio_hw_primary: enable_snd_device: snd_device(2: speaker)
10-06 06:15:25.050 194-607/? D/audio_hw_primary: enable_audio_route: apply and update mixer path: low-latency-playback
10-06 06:15:26.431 1150-1298/? I/MicrophoneInputStream: mic_starting com.google.android.apps.gsa.speech.audio.ag@c6eb0e1
10-06 06:15:26.443 194-1585/? I/AudioFlinger: AudioFlinger's thread 0xb3bc0000 ready to run
10-06 06:15:26.447 1150-1298/? I/MicrophoneInputStream: mic_started com.google.android.apps.gsa.speech.audio.ag@c6eb0e1
10-06 06:15:26.457 194-1585/? D/audio_hw_primary: select_devices: out_snd_device(0: none) in_snd_device(38: voice-rec-mic)
10-06 06:15:26.457 194-1585/? D/audio_hw_primary: enable_snd_device: snd_device(38: voice-rec-mic)
10-06 06:15:26.460 194-1585/? D/audio_hw_primary: enable_audio_route: apply and update mixer path: audio-record
10-06 06:15:26.942 1150-1271/? I/AudioController: internalShutdown
10-06 06:15:26.943 1150-1271/? I/MicrophoneInputStream: mic_close com.google.android.apps.gsa.speech.audio.ag@c6eb0e1
10-06 06:15:26.943 1150-1298/? E/AudioRecord-JNI: Error -4 during AudioRecord native read
10-06 06:15:26.986 194-1585/? D/audio_hw_primary: disable_audio_route: reset and update mixer path: audio-record
10-06 06:15:26.987 194-1585/? D/audio_hw_primary: disable_snd_device: snd_device(38: voice-rec-mic)
10-06 06:15:27.066 194-607/? D/audio_hw_primary: out_set_parameters: enter: usecase(1: low-latency-playback) kvpairs: routing=2
10-06 06:15:27.100 194-607/? D/AudioFlinger: mixer(0xb4140000) throttle end: throttle time(7)
10-06 06:15:30.257 194-607/? D/audio_hw_primary: disable_audio_route: reset and update mixer path: low-latency-playback
10-06 06:15:30.257 194-607/? D/audio_hw_primary: disable_snd_device: snd_device(2: speaker)
10-06 06:15:30.262 194-607/? D/audio_hw_primary: out_set_parameters: enter: usecase(1: low-latency-playback) kvpairs: routing=2
10-06 06:15:30.272 194-607/? D/audio_hw_primary: select_devices: out_snd_device(2: speaker) in_snd_device(0: none)
10-06 06:15:30.273 194-607/? D/audio_hw_primary: enable_snd_device: snd_device(2: speaker)
10-06 06:15:30.280 194-607/? D/audio_hw_primary: enable_audio_route: apply and update mixer path: low-latency-playback
10-06 06:15:30.347 194-607/? D/AudioFlinger: mixer(0xb4140000) throttle end: throttle time(10)
10-06 06:15:31.517 194-607/? D/audio_hw_primary: out_set_parameters: enter: usecase(1: low-latency-playback) kvpairs: routing=2
10-06 06:15:31.751 1150-1298/? I/MicrophoneInputStream: mic_starting com.google.android.apps.gsa.speech.audio.ag@dd13203
10-06 06:15:31.762 194-1826/? I/AudioFlinger: AudioFlinger's thread 0xb3bc0000 ready to run
10-06 06:15:31.771 1150-1298/? I/MicrophoneInputStream: mic_started com.google.android.apps.gsa.speech.audio.ag@dd13203
10-06 06:15:31.780 194-1826/? D/audio_hw_primary: select_devices: out_snd_device(0: none) in_snd_device(38: voice-rec-mic)
10-06 06:15:31.780 194-1826/? D/audio_hw_primary: enable_snd_device: snd_device(38: voice-rec-mic)
10-06 06:15:31.783 194-1826/? D/audio_hw_primary: enable_audio_route: apply and update mixer path: audio-record
10-06 06:15:34.695 194-607/? D/audio_hw_primary: disable_audio_route: reset and update mixer path: low-latency-playback
10-06 06:15:34.695 194-607/? D/audio_hw_primary: disable_snd_device: snd_device(2: speaker)
10-06 06:15:34.850 1150-1271/? I/AudioController: internalShutdown
10-06 06:15:34.851 1150-1271/? I/MicrophoneInputStream: mic_close com.google.android.apps.gsa.speech.audio.ag@dd13203
10-06 06:15:34.851 1150-1298/? E/AudioRecord-JNI: Error -4 during AudioRecord native read
10-06 06:15:34.885 194-1826/? D/audio_hw_primary: disable_audio_route: reset and update mixer path: audio-record
10-06 06:15:34.885 194-1826/? D/audio_hw_primary: disable_snd_device: snd_device(38: voice-rec-mic)
我的设备名是audio_vloop。我看到Android打开我的设备，然后打开输入流，并关闭输入流。它从未尝试打开输出流。audio_vloop实现了输入和输出流。此后，Android不再调用audio_vloop中的任何内容。
我制作了一个小应用程序，播放音频（暂时使用pcm文件）。我希望将此输出重定向到我的HAL。为了实现这一目标，我相信我需要在音轨上执行AudioTrack.setPreferredDevice()。我发现Audio Manager应该有所有音频设备的列表。
所以我调用：
AudioDeviceInfo aDevInfo[] = am.getDevices(AudioManager.GET_DEVICES_OUTPUTS);

它只发现了一个设备，关于这个设备的更多信息如下：

10-06 06:37:01.962 3295-3663/? D/AudioPlayer: Have [1] devices
10-06 06:37:01.964 3295-3663/? D/AudioPlayer: devInfo[0]: [Landroid.media.AudioDeviceInfo;@90bd9da
10-06 06:37:01.965 3295-3663/? D/AudioPlayer: getProductName()AOSP on Flo
10-06 06:37:01.965 3295-3663/? D/AudioPlayer: getType()2
10-06 06:37:01.966 3295-3663/? D/AudioPlayer: isSink()true
10-06 06:37:01.966 3295-3663/? D/AudioPlayer: isSource()false

这似乎来自于我没有实现的audioPort，所以不是来自我的HAL。

显然我错过了一个或多个步骤，Android才能允许我的应用程序与我的设备通信。

我需要能够从我的应用程序发送音频到我的HAL中。 稍后，我还需要能够从我的HAL中接收音频（通过AudioRecord等）。

在集成我的HAL到Android之前我错过了什么？ 我需要实现音频端口吗？ 还需要其他什么东西吗？

更新2

我在AOSP中发现了一个错误，在AudioPolicyManager.cpp @ 2922中。

它打印Input而不是Output

我有这个日志AudioPolicyManager：Input device 00020000 unreachable，我忽略了它，认为它是关于BT / A2DP输入设备的。 我为我的设备修复了日志，结果发现是我们想要使用的Line out设备。我正在朝着这个方向进行调试。

1
您需要自行实现音频模块，并将其添加到设备makefile的PRODUCT_PACKAGES中。您还可能需要在 AudioFlinger中添加它。可能还需要进行其他更改，因为我已经有一段时间没有使用过这种类型的东西了。 - Michael
请参阅我的这个旧答案，其中我介绍了如何在某些高通平台上实现一个新的AudioSource，以获取当前音频输出。 - Michael
findSuitableHwDev_l() 最终是否选择要使用哪个音频 hal？如果是，我可以修改它始终选择我的模块作为音频输入。感谢您的指引。 - GPS
我之前已经按照您的答案进行了操作，并从中得到了一些帮助。我旨在通过仅对AOSP进行更改，使我的设备可在所有 Android 设备上使用。我认为您之前的答案是针对高通设备特定的。 - GPS
如何将手持遥控麦克风连接到设备？如果它使用3.5英寸插孔、蓝牙或USB，那么我认为Android应该能够自己将其用于语音命令输入。 - Mikhail Naganov
手持设备通过自定义无线协议连接。目前它运行在BLE上。 - GPS
1个回答
6

找到答案。

对于输出流：

  1. Outputs that don't support AUDIO_CHANNEL_OUT_STEREO are not being opened by Android

  2. Outputs that mention flag AUDIO_OUTPUT_FLAG_DIRECT are not opened by Android automatically. This is evident in following code in AudioPolicyManager.cpp

        if ((outProfile->mFlags & AUDIO_OUTPUT_FLAG_DIRECT) != 0) {
        continue;
    }

    from here

也许有一种方法可以以编程方式打开它们，但我没有找到答案。

这两个问题一旦解决，就足以让Android开始使用我的输出流。

对于输入流：

输入流已经是AudioManager.getDevices()的结果之一。

因此，在AudioTrack.setPreferredDevice()之后，可以从vloop输入流中读取。

为了确保其他应用程序可以从vloop读取麦克风输入，我必须声明它实现AUDIO_DEVICE_IN_BUILTIN_MIC。为了使其工作，我还需要从audio_policy.conf中的主要HAL中删除AUDIO_DEVICE_IN_BUILTIN_MIC。

此外，我将输入流设置为仅立体声，以保持与输出流缓冲区格式的兼容性。

在这些更改之后，我看到有连续的读写调用进入vloop。

更新：

后来我发现上述行为取决于音频策略管理器的实现。大多数情况下它们的行为相同（例如，大多数打开INBUILT_MIC进行VOICE_RECOGNITION输入），但有些可能不同（Nexus Player）。对于这些离群值，要么实现他们的APM打开，要么修改APM以打开您的HAL实现。

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可以查看英文原文，
原文链接