轉(zhuǎn)載時請注明出處和作者聯(lián)系方式
作者聯(lián)系方式：李先靜 <xianjimli at hotmail dot com>

昨天從整體上介紹了一下音頻處理流程，讓大家對音頻處理有個大致的概念，以便進行深入的研究。

整個音頻處理可以分為三個部分：

用戶空間

Mplayerservice 它是一個獨立的服務進程，其主要作用有；

1. 首先是充當一個抽象層，隔離下層的軟件和硬件平臺，讓應用程序不受下層變化的影響，比如以前我們用mplayer，現(xiàn)在改為用gstreamer，上層應用程序不需要做任何修改。
2. 其次是負責播放任務的調(diào)度，上層有很多個應用程序要播放聲音，像SMS,MMS,EMAIL,電話,媒體播放器和GUI等等，它們之間如何協(xié)調(diào)，這是很重要的。
3. 最后它在MVC模型中充當模型的作用，播放狀態(tài)可以由此轉(zhuǎn)發(fā)給關心這些事件的應用程序。

Gstreamer 它是Mplayerservice的實現(xiàn)，其主要負責音視頻的編解碼，對此不太熟悉，而且已經(jīng)有很多資料介紹，這里就不多說了。


ALSA lib 現(xiàn)在播放聲音用的ALSA，而不是OSS了，ALSA內(nèi)核提供的接口比較底層，ALSA lib把它們包裝成易用的接口函數(shù)。

內(nèi)核空間

ALSA接口： 通過/dev/snd下的設備文件與用戶空間進行交互，對于聲音數(shù)據(jù)，它提供了兩種交互方式，一種是基于文件IO的讀寫方式，播放時向里面寫數(shù)據(jù)，錄音時從里面讀數(shù)據(jù)。另外一種是基于內(nèi)存映射的方式，通過mmap把DMA內(nèi)存映射到用戶空間，直接從里面讀寫數(shù)據(jù)。

ALSA core： 這塊是比較復雜的，它主要的功能是抽取各種不同驅(qū)動的公共代碼；為上層提供統(tǒng)一的接口；為下層提供一個框架。不過我們主要關心的是PCM數(shù)據(jù)的播放和讀寫，以及對硬件的控制。

ALSA driver： 這一部分就是實際的驅(qū)動程序，包括與上面對應的PCM和Control兩部分。

硬件

音頻芯片我們用的是WM9713，它的主要功能其實就是A/D轉(zhuǎn)換和D/A轉(zhuǎn)換，播放時把數(shù)字信號轉(zhuǎn)換成模擬信號，錄音時把模擬信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號。因為觸摸屏也用到了A/D轉(zhuǎn)換，為了重用這個功能，所以WM9713集成了音頻處理和觸摸屏處理兩部分功能。

WM9713支持AC97標準，通過64個寄存器對它進行控制，這個在WM9713的datasheet里有詳細的描述。

WM9713與PXA300之間通過同步串號SSP通信。PXA300在硬件上對AC97有支持，它提供了FIFO，所以音頻數(shù)據(jù)可以通過DMA方式讀寫。

驅(qū)動程序?qū)ёx

sound/arm/codec/ac97acodec.c包裝了對AC97寄存器的讀寫操作，zy_ac97_acodec_write向指定的偏移量寫入數(shù)據(jù)，zy_ac97_acodec_read從指定的偏移量讀取數(shù)據(jù)。&(p_ac97_reg->codec_regs_primary_aud[0])是寄存器的基址。

sound/arm/codec/acodec.c 提供codec的初始化和~初始化以及電源管理的suspend和resume函數(shù)。AC97的PIN配置可以參考arch/arm/mach-pxa/zylonite.c:zylonite_ac97_pins。

sound/arm/codec/lt*是marvell另外一個硬件平臺Littleton的驅(qū)動。

sound/arm/codec/wm9713.c，這里面主要是對AC97控制功能的包裝，提供比如像設置音量之類的函數(shù)，zy_acodec_set_pen_down_interrupt／zy_wm9713_enable_touch／zy_wm9713_disable_touch／zy_wm9713_disable_touch幾個函數(shù)用于觸摸屏控制和采樣。

sound/arm/codec/wm9713_bb.c好像是用于BaseBand的，里面的內(nèi)容與wm9713類似，具體差別還不是很清楚， 希望哪位高手能告知。 有時間再研究一下。

sound/arm/mhn_audio_card.c 聲卡驅(qū)動入口，提供audio_codec_zy_driver結(jié)構(gòu)，通過driver_register注冊到內(nèi)核里去，在audio_codec_zy_probe函數(shù)中創(chuàng)建聲卡對象，并注冊到ALSA框架中。

sound/arm/mhn_audio_control.c 對codec/wm9713.c中的函數(shù)進一步包裝，通過audio_codec_control_new為聲卡創(chuàng)建一個控制對象。

sound/arm/mhn_audio_pcm.c 對PCM對象進行包裝，audio_codec_pcm_new中可以創(chuàng)建HIFI PCM和Voice PCM，兩個的差別，我不太清楚，希望哪位高手能告知。SSP的初始化和～初始化也是在這里做的。

sound/arm/mhn_audio_voice_pcm.c 實現(xiàn)了voice PCM對象，其核心就是結(jié)構(gòu)voice_pcm_ops，該結(jié)構(gòu)中最重要的成員是voice_pcm_trigger，voice_pcm_trigger負責DMA傳輸?shù)钠饎雍屯Ｖ埂?

sound/core/pcm_native.c 對下層的PCM驅(qū)動提供包裝，為上層提供統(tǒng)一的接口，snd_pcm_f_ops_playback文件操作結(jié)構(gòu)提供播放功能的函數(shù)，snd_pcm_f_ops_capture文件操作結(jié)構(gòu)提供錄音功能的函數(shù)。

sound/core/control.c對下層的Control驅(qū)動提供包裝，為上層提供統(tǒng)一的接口，snd_ctl_f_ops文件操作結(jié)構(gòu)提供控制功能函數(shù)，其中主要是snd_ctl_ioctl函數(shù)。

播放的過程大致如下：
Snd_pcm_f_ops_playback.write即snd_pcm_write調(diào)用snd_pcm_lib_write
snd_pcm_lib_write調(diào)用Snd_pcm_lib_write1
Snd_pcm_lib_write1通過snd_pcm_lib_write_transfer把數(shù)據(jù)寫入DMA buffer中，然后調(diào)用snd_pcm_start開始DMA傳輸數(shù)據(jù)到WM9713里去。

錄音的過程大致如下：
Snd_pcm_f_ops_capture.read即snd_pcm_read調(diào)用snd_pcm_lib_read
snd_pcm_lib_read調(diào)用snd_pcm_lib_read1
snd_pcm_lib_read1調(diào)用snd_pcm_start從WM9713傳輸數(shù)據(jù)到DMA內(nèi)存中，然后調(diào)用snd_pcm_lib_read_transfer拷貝數(shù)據(jù)到用戶的buffer.

~~end~~


?

Trackback: http://tb.blog.csdn.net/TrackBack.aspx?PostId=1872258