UnderRun和OverRun

本文探讨了音频播放及录音场景中常见的Underrun与OverRun问题。详细解析了这两种现象的原因及其处理机制,包括pcm播放时AudioTrack与AudioFlinger间的交互,以及录音时上层应用与alsa buffer之间的数据流动。

摘要生成于 C知道 ,由 DeepSeek-R1 满血版支持, 前往体验 >

UnderRun

pcm播放的场景,alsa中snd_pcm_write()返回–EPIPE,表示alsa取不到足够的数据;

AudioTrack 写入数据的速度跟不上 AudioFlinger 读取数据的速度,使得 AudioFlinger 不能及时获取到预期的数据量,反映到现实的后果就是声音断续;这种情况的根本原因大多是应用程序不能及时写入数据或者缓冲区分配过小,AudioTrack 本身并没有错;AudioFlinger 针对这点做了容错处理:当发现 underrun 时,先陷入短时间的睡眠,不急着读取数据,让应用程序准备更多的数据。

当检测到当前写入音频数据的时间与上次出现警告的时间间隔大于预定的最大时间间隔(5秒)后,系统将判定音频播放过程出现了 underrun。然后系统会调用 usleep() 函数对当前 PlaybackThread 进行短时间阻塞,这样上层 APP 就能为 PlaybackThread 准备好更多音频数据。这个 usleep() 的时长是根据相邻 2 次写入音频数据的时间间隔实时计算出的。

OverRun

record录音的场景,alsa中snd_pcm_read()返回–EPIPE,表示alsa的buffer满了;上层app取数据取得太慢。

ALSA 的驱动也有一块专门用来存储录音数据的 buffer,上层从该 buffer 搬运数据再存储起来就能得到我们需要的录音文件。一旦驱动的 buffer 满了,就会出现 EPIPE 的错误,因为上层读录音 buffer 数据的速度慢了。

### snd_pcm_state_t 中 state 值为 2 的具体含义 在 ALSA(Advanced Linux Sound Architecture)中,`snd_pcm_state_t` 是一个枚举类型,用于表示 PCM(Pulse Code Modulation)流的状态。当 `state` 值为 2 时,它对应于 `SNDRV_PCM_STATE_XRUN` 状态[^1]。此状态表明音频缓冲区发生了欠载(underrun)或过载(overrun)。这种情况通常发生在播放或录制过程中,当应用程序未能及时提供或消费音频数据时。 #### XRUN 状态的常见原因 - 播放过程中,应用程序未能及时向音频缓冲区写入数据,导致缓冲区耗尽。 - 录制过程中,应用程序未能及时从音频缓冲区读取数据,导致缓冲区溢出。 #### 处理 XRUN 状态的方法 当检测到 `SNDRV_PCM_STATE_XRUN` 状态时,通常需要调用 `snd_pcm_prepare()` 函数将 PCM 设备重置到准备状态(`SNDRV_PCM_STATE_PREPARED`),然后调用 `snd_pcm_start()` 启动音频流。以下是处理 XRUN 状态的代码示例: ```c #include <alsa/asoundlib.h> #include <stdio.h> void handle_xrun(snd_pcm_t *handle) { int err; err = snd_pcm_prepare(handle); if (err < 0) { fprintf(stderr, "Failed to prepare PCM: %s\n", snd_strerror(err)); return; } err = snd_pcm_start(handle); if (err < 0) { fprintf(stderr, "Failed to start PCM: %s\n", snd_strerror(err)); return; } printf("XRUN recovered.\n"); } ``` #### ALSA PCM 状态转换 ALSA 中的 PCM 流状态遵循一定的转换规则。以下是一些常见的状态及其转换关系: - **`SNDRV_PCM_STATE_OPEN`**:PCM 设备刚打开时的状态。 - **`SNDRV_PCM_STATE_SETUP`**:设置硬件参数后进入的状态。 - **`SNDRV_PCM_STATE_PREPARED`**:通过 `snd_pcm_prepare()` 准备好后进入的状态。 - **`SNDRV_PCM_STATE_RUNNING`**:音频流正在运行时的状态。 - **`SNDRV_PCM_STATE_PAUSED`**:音频流暂停时的状态。 - **`SNDRV_PCM_STATE_DRAINING`**:音频流正在排空时的状态。 - **`SNDRV_PCM_STATE_XRUN`**:发生欠载或过载时的状态。 在发生 XRUN 后,必须调用 `snd_pcm_prepare()` 来重置流状态[^2]。 ### 示例代码:检测处理 XRUN 状态 以下是一个完整的示例,展示如何检测并处理 XRUN 状态: ```c #include <alsa/asoundlib.h> #include <stdio.h> int main() { snd_pcm_t *handle; int err; // 打开 PCM 设备 err = snd_pcm_open(&handle, "default", SND_PCM_STREAM_PLAYBACK, 0); if (err < 0) { fprintf(stderr, "Failed to open PCM device: %s\n", snd_strerror(err)); return -1; } // 设置硬件参数(省略) // 准备 PCM 流 err = snd_pcm_prepare(handle); if (err < 0) { fprintf(stderr, "Failed to prepare PCM: %s\n", snd_strerror(err)); goto exit; } // 启动 PCM 流 err = snd_pcm_start(handle); if (err < 0) { fprintf(stderr, "Failed to start PCM: %s\n", snd_strerror(err)); goto exit; } while (1) { // 写入音频数据 err = snd_pcm_writei(handle, buffer, size); if (err == -EPIPE) { handle_xrun(handle); } else if (err < 0) { fprintf(stderr, "Write error: %s\n", snd_strerror(err)); break; } } exit: snd_pcm_close(handle); return 0; } ```
评论
添加红包

请填写红包祝福语或标题

红包个数最小为10个

红包金额最低5元

当前余额3.43前往充值 >
需支付:10.00
成就一亿技术人!
领取后你会自动成为博主和红包主的粉丝 规则
hope_wisdom
发出的红包

打赏作者

sunxiaolin2016

你的鼓励将是我创作的最大动力

¥1 ¥2 ¥4 ¥6 ¥10 ¥20
扫码支付:¥1
获取中
扫码支付

您的余额不足,请更换扫码支付或充值

打赏作者

实付
使用余额支付
点击重新获取
扫码支付
钱包余额 0

抵扣说明:

1.余额是钱包充值的虚拟货币,按照1:1的比例进行支付金额的抵扣。
2.余额无法直接购买下载,可以购买VIP、付费专栏及课程。

余额充值