AudioFlinger内部的Thread和Track的分类

最新推荐文章于 2024-05-16 08:11:48 发布
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分类专栏： Android开发 Audio
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本文链接：https://blog.youkuaiyun.com/u012188065/article/details/103601470
博客聚焦于AudioFlinger内部的Thread和Track的分类，但具体内容缺失。AudioFlinger在音频处理方面有重要作用，了解其内部Thread和Track分类有助于深入掌握音频处理机制。

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

在这里插入图片描述

Android Audio基础——AudioFlinger回放录制线程（八）
小旭的专栏
05-20 948
PlaybackThread 和 RecordThread 的基类。录制线程类，由 ThreadBase 派生。回放线程基类，同由 ThreadBase 派生。混音回放线程类，由 PlaybackThread 派生，负责处理标识为 AUDIO_OUTPUT_FLAG_PRIMARY、AUDIO_OUTPUT_FLAG_FAST、AUDIO_OUTPUT_FLAG_DEEP_BUFFER 的音频流，MixerThread 可以把多个音轨的数据混音后再输出。
Android Audio基础——AudioFlinger音频流管理（九）
小旭的专栏
05-20 1168
源码位置：/frameworks/av/services/audioflinger/Threads.h……回放线程基类，不同输出标识的音频流对应不同类型的 PlaybackThread 实例（分为四种：MixerThread、DirectOutputThread、DuplicatingThread、OffloadThread），所有的 PlaybackThread 实例都会添加到 AudioFlinger.mPlaybackThreads 向量中。
Android 音频源码分析——Thread Track分析
奋斗的菜鸟ing
04-15 1305
基于Andorid9.0源码 分析下AudioRecord、AudioTrack对应 audioserver中的关键类。 一.ThreadBase ThreadBase，线程类对音频数据处理(混音、音效)，从Hal层读数据、写数据 分析AudioRecord和AudioTrack源码，发现有多种Thread,都继承ThreadBase。其结构如下图 RecordThread：录音线程 PlaybackThread：播放线程，包括多个子类，对应不同的播放模式； MixerThread：混音线程 Du
Android源码分析：AudioFlinger中的线程
zzobin的专栏
12-10 5097
Track相关类概述 下图是其继承关系图，继承在AudioBufferProvider之后，各种Track可以作为AudioBufferProvider的一种为AudioMixer提供音频数据缓冲。TrackBase是基类，Track作为普通的音轨类，用于音频播放；OutputTrack用于复制线程，相当于将声音同时输出到两个输出设备中。 TrackBase 在它的构造函数中，在ashm上为
AudioFlinger 和几种mixer 线程
佛系程序员
03-10 2510
从AudioFlinger 开始看起.  AudioFlinger::openOutput   方法 调用  thread = openOutput_l  ,在这个里面, // ---------------------------------------------------------------------------- sp AudioFlinger::openOutput_l
理解 Audio 音频系统三 之 [2] AudioFlinger --- AudioThread
|~~~热爱生活、努力学习的小伙汁~~~|
10-17 5249
理解 Audio 音频系统三 之 [2] AudioFlinger 三、AudioFlinger6. AudioFlinger 目录介绍 本文接着前面的《理解 Audio 音频系统三 之 [1] AudioFlinger 启动流程 及 Audio PatchPanel初始化》 继续写。 在前面的文章中，我们主要是根据AudioFlinger 启动流程，重点分析了下 Audio PatchPane...
Android-AudioFlinger thread讲解
cheriyou_的博客
09-08 2545
1. 都有什么thread，有什么区别 class RecordThread; // 录制线程类，由 ThreadBase 派生 class PlaybackThread; // 播放thread的基类 class MixerThread; // 混音回放线程类，由PlaybackThread派生，负责 // 处理标识为 AUDIO_OUTPUT_FLAG_PRIMARY、
AudioFlinger::MixerThread::threadLoop
qq_38091632的博客
12-02 1144
本文参考 JianqunXu的文章，以及这篇文章，结合目前看的代码进行日常总结。 主要介绍下MixerThread混音回放线程的创建、启动、运行。 目录1、MixerThread创建2、MixerThread启动2.1 初始化2.2 唤醒3、运行 1、MixerThread创建 AudioFlinger::openoutput | - AudioFlinger::openoutput_l |...
Android AudioFlinger
liuning1985622的博客
05-07 1744
AudioPolicyService 与 AudioFlinger 是 Android 音频系统的两大基本服务。前者是音频系统策略的制定者，负责音频设备切换的策略抉择、音量调节策略等；后者是音频系统策略的执行者，负责音频流设备的管理及音频流数据的处理传输，所以 AudioFlinger 也被认为是 Android 音频系统的引擎。
Android14音频进阶：AudioTrack与AudioFlinger创建数据通道(五十八)
Android系统攻城狮
03-07 802
本篇目的：Android14音频进阶：AudioTrack与AudioFlinger创建数据通道Android14音频进阶：AudioTrack如何巧妙衔接AudioFlingerAudioTrack作为客户端，如何将音频数据发送给AudioFlinger呢？答案是：匿名共享内存。本文继续分享：在Androi14中，AudioTrack与AudioFlinger之间是创建匿名共享内存的过程。我们接着上篇的AudioTrack::createTrack_l函数继续往下讲解。
AudioFlinger 源码解析
shizhonghuo19870328的博客
08-08 1418
一 AudioFlinger 的初始化     AudioFlinger的初始化是从main_audioserver.cpp 初始化。    这是系统启动服务的典型方法。 sp proc(ProcessState::self()); sp sm = defaultServiceManager(); ALOGI("ServiceManag
AudioFlinger服务
chengbeng1745的博客
04-27 786
AudioFlinger启动过程 a. 注册AudioFlinger服务 b. 被AudioPolicyService调用打开厂家提供的so文件 c. 打开对应的output
Android13 AudioFlinger PlaybackThread threadLoop分析
liuning1985622的博客
05-07 1344
以上函数主要进行3步处理：1、调用子类MixerThread的prepareTracks_l函数进行track预处理。2、调用子类MixerThread的threadLoop_mix进行混音处理。3、调用threadLoop_write函数，向硬件抽象层写数据，写入HAL。
Android音频系统之AudioFlinger(二)
陌陌的专栏
03-26 992
转载自http://bbs.9ria.com/forum.php?mod=viewthread&tid=213240&highlight=AUDIOFLINGER   1.PlaybackThread的循环主体当一个PlaybackThread进入主循环后(threadLoop),音频事务就正式开启了。仔细观察的话，我们会发现这个循环中会不断地调用以“threadLoop_”开头的若干接口，比
AudioFlinger在播放时是如何找到对应的PlaybackThread的？
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04-02 196
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Audio笔记之AudioTrackThread
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{ // initialize the native AudioTrack object switch (memoryMode) { case MODE_STREAM: //STREAM模式，现在没有申请共享内存，后续Track对象通过 //AudioFlinger中的Client对象申请heap空间给mCblk进行数据传输
AudioFlinger 音频播放流程解析
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03-31 1272
AudioFlinger 音频播放流程解析
AudioFlinger向下访问AudioHardware，实现输出音频数据，控制音频参数
beifenggo
01-28 204
本文主要介绍AudioFlinger，AudioFlinger向下访问AudioHardware，实现输出音频数据，控制音频参数。同 时，AudioFlinger向上通过IAudioFinger接口提供服务。所以，AudioFlinger在Android的音频系统框架中起着承上 启下的作用，地位相当重要。AudioFlinger的相关代码主要在：frameworks/base/libs/a...
Android AudioTrack音频流播放
m0_51231887的博客
05-16 1553
本文简单介绍一下音频流在AudioTrack和AudioFlinger之间的传输。
AudioRecord和AudioFlinger之间数据的交互过程
最新发布
07-18
<think>我们正在讨论AudioRecord与AudioFlinger之间的音频数据交互流程。根据Android音频子系统的设计，AudioRecord负责从音频输入设备（如麦克风）采集音频数据，而AudioFlinger作为音频系统的核心服务，负责管理音频流和硬件设备。下面将详细分析两者之间的数据交互过程。 ### 1. **AudioRecord初始化与AudioFlinger建立连接** 当创建AudioRecord对象时，系统会通过一系列调用与AudioFlinger建立连接： - **绑定音频输入源**：根据指定的音频源（如麦克风）找到对应的输入设备。 - **创建Track**：在AudioFlinger中创建一个RecordTrack（或RecordThread）用于管理该音频输入流。 - **共享内存分配**：AudioFlinger会分配一块共享内存（通过内存映射方式）作为音频数据的环形缓冲区（FIFO）。 ```mermaid sequenceDiagram participant AR as AudioRecord participant AF as AudioFlinger AR->>AF: 请求分配输入流 (createRecord) AF-->>AR: 返回共享内存控制块 (audio_record_cblk_t) AF->>AF: 创建RecordThread AR->>AR: 初始化环形缓冲区 ``` ### 2. **音频数据流传输机制** 音频数据通过环形缓冲区进行传输： - **生产者-消费者模型**： - **生产者**：AudioRecord将采集到的音频数据写入环形缓冲区。 - **消费者**：AudioFlinger的RecordThread从缓冲区读取数据并处理（如重采样、混音等）。 - **同步控制**：通过`audio_record_cblk_t`控制块实现同步（如读写位置指针、锁机制）[^3][^4]。 ### 3. **关键数据结构** - **环形缓冲区 (FIFO)**： - 由共享内存实现，通过`audio_record_cblk_t`管理[^3]。 - 包含读写指针、数据帧计数等元数据。 - **控制块 (audio_record_cblk_t)**： - 原子变量：读写位置索引（避免锁竞争）。 - 条件变量：通知数据可用性（如缓冲区满/空时的等待/唤醒）[^4]。 ### 4. **数据读写流程** #### **AudioRecord写入数据** ```java // 伪代码：AudioRecord.read() 内部流程 1. 检查缓冲区可写空间 2. 将麦克风采集的数据拷贝到环形缓冲区 3. 更新写指针 4. 通知AudioFlinger有新的数据可用 ``` #### **AudioFlinger读取数据** ```cpp // 伪代码：RecordThread::threadLoop() while (true) { 1. 等待缓冲区有足够数据（条件变量触发） 2. 从环形缓冲区读取数据 3. 执行音频处理（如重采样、格式转换） 4. 将数据传递给上层应用或保存到文件 5. 更新读指针 } ``` ### 5. **异常处理机制** - **缓冲区欠载**：当AudioFlinger读取速度超过写入速度时，返回错误码`ERROR_INVALID_OPERATION`。 - **权限问题**：未获取`RECORD_AUDIO`权限会导致初始化失败。 - **资源竞争**：多路录音时，硬件资源不足会触发`ERROR_DEAD_OBJECT`。 ### 6. **完整交互流程图** ```mermaid graph TD A[AudioRecord初始化] --> B[绑定AudioFlinger] B --> C[创建RecordTrack] C --> D[分配共享内存缓冲区] D --> E[启动录音线程] E --> F[持续写入音频数据] F --> G[AudioFlinger读取数据] G --> H[音频处理] H --> I[输出到目标] ``` ### 7. **性能优化点** - **缓冲区大小**：根据`getMinBufferSize()`动态调整，避免频繁线程切换。 - **内存对齐**：共享内存按缓存行对齐（64字节）减少竞争。 - **低延迟模式**：Android 10+支持`AUDIO_PERFORMANCE_MODE_LOW_LATENCY`[^2]。 > 💡 **设计要点**： > AudioRecord与AudioFlinger的交互基于**零拷贝原则**——数据直接在共享内存中传递，无需跨进程复制[^4]。这显著降低了音频采集的延迟。 --- §§相关问题§§ 1. AudioRecord的环形缓冲区如何避免读写冲突？ 2. Android低延迟音频采集的实现原理是什么？ 3. 多路录音时AudioFlinger如何管理多个AudioRecord？ 4. AudioRecord采集的音频数据如何传递给MediaCodec编码？</think>### Android AudioRecord与AudioFlinger音频数据交互流程详解 #### 1. **初始化阶段建立连接** 当创建`AudioRecord`实例时，会通过Binder机制与`AudioFlinger`服务建立连接： ```mermaid sequenceDiagram participant AR as AudioRecord participant AF as AudioFlinger AR->>AF: createRecord() 请求 AF->>AF: 根据音频源选择输入设备 AF->>AF: 创建RecordThread线程 AF-->>AR: 返回IAudioRecord接口 AR->>AR: 通过IAudioTrack获取共享内存控制块 ``` - **关键步骤**： 1. `AudioRecord`调用`createRecord()`请求连接 2. `AudioFlinger`根据音频源（如麦克风）选择硬件设备 3. 创建专用的`RecordThread`处理音频流 4. 返回`IAudioRecord`接口用于后续控制[^2][^4] #### 2. **共享内存缓冲区设计** 音频数据通过**环形缓冲区(FIFO)** 实现零拷贝传输： ```mermaid graph LR A[麦克风硬件] --> B(AudioRecord) B --> C[环形缓冲区] C --> D(RecordThread) D --> E[AudioFlinger] ``` - **核心组件**： - `audio_record_cblk_t`：共享内存控制块 - 包含读写指针、帧计数等元数据 - 使用原子操作保证线程安全 - 数据缓冲区：PCM音频数据存储区 - 同步机制：条件变量实现读写同步[^3][^4] #### 3. **数据流传输过程 ##### AudioRecord侧（生产者）： ```java // 伪代码：数据写入流程 void AudioRecord::read() { // 1. 等待缓冲区可写空间 waitForFreeSpace(); // 2. 从音频驱动读取数据 size_t framesRead = audioHwDev->read(); // 3. 数据写入环形缓冲区 memcpy(sharedBuffer + writePos, pcmData, dataSize); // 4. 更新写指针 atomic_add(&cblk->framesWritten, framesRead); // 5. 唤醒消费者 signalDataAvailable(); } ``` ##### AudioFlinger侧（消费者）： ```cpp // RecordThread线程循环 void RecordThread::threadLoop() { while(!exitPending()) { // 1. 等待数据可用 waitForDataAvailable(); // 2. 计算可读帧数 framesToRead = cblk->framesAvailable(); // 3. 从缓冲区读取数据 memcpy(processBuffer, sharedBuffer + readPos, dataSize); // 4. 更新读指针 atomic_add(&cblk->framesRead, framesToRead); // 5. 音频处理（重采样/格式转换） processAudio(processBuffer); // 6. 分发到目标应用 deliverToClient(); } } ``` #### 4. **同步控制机制** - **缓冲区状态管理**： - 写阻塞：当`framesWritten - framesRead == bufferSize`时，生产者等待 - 读阻塞：当`framesWritten == framesRead`时，消费者等待 - **优先级控制**： - `RecordThread`运行在`PRIORITY_URGENT_AUDIO`优先级 - 确保实时性要求[^1][^4] #### 5. **异常处理场景** | 错误场景 | 触发条件 | 处理机制 | |---------|---------|---------| | 缓冲区溢出 | 写入速度 > 读取速度 | 丢弃新数据，返回`WOULD_BLOCK` | | 设备丢失 | 耳机拔出/麦克风禁用 | 回调`onError(ERROR_DEAD_OBJECT)` | | 权限失效 | RECORD_AUDIO权限撤销 | 终止流，抛出`SecurityException` | #### 6. **性能优化设计** 1. **内存对齐**： ```cpp // 缓冲区按cache line对齐（通常64字节） posix_memalign(&buffer, 64, bufferSize); ``` 2. **批处理优化**： - 每次读写至少处理`minFrameCount`帧（约10ms数据） 3. **直接传输路径**： - 支持`AudioRecord.obtainDirectBuffer()`避免拷贝[^5] > 💡 **关键设计思想**： > 通过**共享内存+控制块**的架构，实现跨进程音频传输的零拷贝，满足实时性要求： > $$ \text{延迟} \propto \frac{\text{缓冲区大小}}{\text{采样率}} $$ > 典型配置：160帧缓冲区 @ 16kHz采样率 → 10ms延迟 ---
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