[開發記錄] 函式庫調用 - 使用ALSA進行音訊資料擷取 之其二

針對前一篇的 main (int argc, char *argv[]) 裡面的argc以及argv[]參數做個簡單解釋，

argc 代表命令列的參數數量

argv[] 將資料參數 記錄的位置，

範例： target# > ./MiniCapture default 

那麼argc = 2 ， argv[0] = MiniCapture ，argv[1] = default ，以上為主程式參數簡易說明。

底下就目前所了解的 ALSA API 程式碼，做一個簡單說明：

使用ALSA播放/錄製大概是這樣一個流程，

1、開啟設備

2、參數設定

3、資料擷取/播放

4、關閉/釋放空間等..

以下是簡易說明：

1、開啟設備--

snd_pcm_open (snd_pcm_t **pcm, const char *name, snd_pcm_stream_t stream, int mode) 

**pcm： 似乎是設定擋的名稱!?

name： 是硬體裝置，目前使用default，另外有 plughw:0,0或是hw:0,0等，細部仍不甚了解

steam： 錄音為 SND_PCM_STREAM_CAPTURE，放音則為 SND_PCM_STREAM_PLAYBACK等

mode： 0為標準模式，另外有SND_PCM_NONBLOCK以及SND_PCM_ASYNC參數，

NONBLOCK為立即的讀寫，ASYNC當做完一個周期讀寫後會使用SIGIO(不懂!?)

2、參數設定--

需要設定的參數有： a、記憶體空間配置-使用malloc或alloca進行空間配置

b、使用snd_pcm_hw_params_any 建立 對應硬體結構 的 完整參數定義

c、access type-設定交錯/非交錯的處理模式

d、sample format- 設定取樣的資料格式，SND_PCM_FORMAT_S16_LE格式為16bit資料(=2bytes)，應該還有其他種格式，未查明。

e、sample rate-取樣率，一般CD音質使用44100Hz，若僅做語音辨識，可設定為32000或16000即可，

映體不見得可完全依照所設定的取樣率，可使用snd_pcm_hw_params_set_rate_near進行做接近的設置。

f、channel 可定通道數量，一般為單聲道或雙聲道，在交錯式雙聲道的設定下，一次取聲音(1 frame)將有 L(2Bytes)R(2Bytes)=1 word長度的資料

g、snd_pcm_hw_params()指令會將參數資料寫入硬體進行設置。

3、資料擷取/播放：
擷取交錯式資料使用 snd_pcm_readi，而非交錯式則為snd_pcm_readn，

播放交錯式資料使用 snd_pcm_writei，而非交錯式則為snd_pcm_writen，

4、關閉/釋放空間：

使用snd_pcm_close、snd_pcm_drop、snd_pcm_drain等命令進行PCM設備的關閉，並free(buf)釋放掉相關空間。

其中較為複雜的部分，在規劃buffer空間，以及檔案資料的讀取，

假設使用 16bit的資料格式，雙通道模式，frame數量為 frames，進行播放

參考下列程式碼：

	buff_size = frames * channels * 2 /* 2 -> sample size */;
	buff = (char *) malloc(buff_size);

	snd_pcm_hw_params_get_period_time(params, &tmp, NULL);

	for (loops = (seconds * 1000000) / tmp; loops > 0; loops--) {

		if (pcm = read(0, buff, buff_size) == 0) {
			printf("Early end of file.\n");
			return 0;
		}
		if (pcm = snd_pcm_writei(pcm_handle, buff, frames) == -EPIPE) {
			printf("XRUN.\n");
			snd_pcm_prepare(pcm_handle);
		} else if (pcm < 0) {
			printf("ERROR. Can't write to PCM device. %s\n", snd_strerror(pcm));
		}
	}

buffer_size=frame數量*4byte，並使用malloc()配置buff空間，用來放要播放的資料，

seconds為要播放的秒數，用ger_period_time取得播放一個週期所需時間，計算出需要loop的次數，

然後將讀取的資料使用snd_pcm_writei寫到pcm_handle設定的機器，資料由buff指向的位置取資料，

一次取1frames(=16bit LR=4bytes)，取的次數為frames次，這樣為一個period，

依據'設定的sample rate，若44100的取樣率，一秒則需要44100筆frame(4byte)，

一次period若為100筆frame，那麼計算出來loop就會是441次，

buffer_size就會是100*4Bytes，將資料取出相對應大小放置在此區域，重複使用此空間進行播放。