Android Audio延遲(latency)

最近在看Android中播放延遲的問題，看了下代碼，發現AudioTrack類中的函數latency有以下注釋：

    /* Returns this track's latency in milliseconds.     * This includes the latency due to AudioTrack buffer size, AudioMixer (if any)     * and audio hardware driver.     */

夠強大，前幾天自己還叭叭根據buffer計算延遲呢，原來可以調個函數就搞定。

看看函數AudioTrack::latency()的實現吧：

uint32_t AudioTrack::latency() const{    return mLatency;}

沒什麼內涵，直接返回了成員變數。
mLatency是在哪兒被 賦值的呢？

AudioTrack::createTrack函數中對mLatency進行了賦值：

    mLatency = afLatency + (1000*mCblk->frameCount) / sampleRate;

其中afLatency是硬體的延遲。
(1000*mCblk->frameCount) / sampleRate，這一坨，是根據AudioTrack中的audio_track_cblk_t的buffer，計算AudioTrack buffer導致的延遲。

afLatency的來曆，也在函數AudioTrack::createTrack中：

    uint32_t afLatency;    if (AudioSystem::getOutputLatency(&afLatency, streamType) != NO_ERROR) {        return NO_INIT;    }

AudioSystem::getOutputLatency函數中首先根據stream type擷取對應的output，然後嘗試擷取output的描述.
若取得成功，則使用output描述中的延遲；否則，擷取AudioFlinger，並使用AudioFlinger中的延遲。
具體代碼如下：

status_t AudioSystem::getOutputLatency(uint32_t* latency, int streamType){    OutputDescriptor *outputDesc;    audio_io_handle_t output;    if (streamType == DEFAULT) {        streamType = MUSIC;    }    output = getOutput((stream_type)streamType);    if (output == 0) {        return PERMISSION_DENIED;    }    gLock.lock();    outputDesc = AudioSystem::gOutputs.valueFor(output);    if (outputDesc == 0) {        gLock.unlock();        const sp<IAudioFlinger>& af = AudioSystem::get_audio_flinger();        if (af == 0) return PERMISSION_DENIED;        *latency = af->latency(output);    } else {        *latency = outputDesc->latency;        gLock.unlock();    }    LOGV("getOutputLatency() streamType %d, output %d, latency %d", streamType, output, *latency);    return NO_ERROR;}

先看看AudioFlinger中的latency：
AudioFlinger::latency函數中，首先擷取output對應的PlaybackThread，然後取得PlaybackThread的latency：

    return thread->latency();

看看函數AudioFlinger::PlaybackThread::latency()：

uint32_t AudioFlinger::PlaybackThread::latency() const{    if (mOutput) {        return mOutput->latency();    }    else {        return 0;    }}

我做的這個項目中，mOutput其實就是AudioStreamOutALSA。
AudioStreamOutALSA::latency()函數：

#define USEC_TO_MSEC(x) ((x + 999) / 1000)uint32_t AudioStreamOutALSA::latency() const{// 將微秒轉化為毫秒    // Android wants latency in milliseconds.    return USEC_TO_MSEC (mHandle->latency);}

mHandler中父類ALSAStreamOps的建構函式中被賦值。
用的是AudioStreamOutALSA建構函式中的參數handle。

AudioStreamOutALSA對象在函數AudioHardwareALSA::openOutputStream中被建立：

            out = new AudioStreamOutALSA(this, &(*it));

it的賦值：

ALSAHandleList::iterator it = mDeviceList.begin();

mDeviceList的賦值在AudioHardwareALSA的建構函式中：

            mALSADevice->init(mALSADevice, mDeviceList);

init函數其實就是s_init函數：

static status_t s_init(alsa_device_t *module, ALSAHandleList &list){    LOGD("Initializing devices for IMX51 ALSA module");    list.clear();    for (size_t i = 0; i < ARRAY_SIZE(_defaults); i++) {        _defaults[i].module = module;        list.push_back(_defaults[i]);    }    return NO_ERROR;}

_defaults的定義：

static alsa_handle_t _defaults[] = {    {        module      : 0,        devices     : IMX51_OUT_DEFAULT,        curDev      : 0,        curMode     : 0,        handle      : 0,        format      : SND_PCM_FORMAT_S16_LE, // AudioSystem::PCM_16_BIT        channels    : 2,        sampleRate  : DEFAULT_SAMPLE_RATE,        latency     : 200000, // Desired Delay in usec        bufferSize  : 6144, // Desired Number of samples        modPrivate  : (void *)&setDefaultControls,    },    {        module      : 0,        devices     : IMX51_IN_DEFAULT,        curDev      : 0,        curMode     : 0,        handle      : 0,        format      : SND_PCM_FORMAT_S16_LE, // AudioSystem::PCM_16_BIT        channels    : 2,        sampleRate  : DEFAULT_SAMPLE_RATE,        latency     : 250000, // Desired Delay in usec        bufferSize  : 6144, // Desired Number of samples        modPrivate  : (void *)&setDefaultControls,    },};

原來就是在這兒指定的latency：

        latency     : 200000, // Desired Delay in usec

回頭看看，若是在函數AudioSystem::getOutputLatency中找到了output的描述，情況又是怎樣的呢？

output描述是在AudioPolicyManagerBase的建構函式中被建立。
其中，latency是通過調用函數mpClientInterface->openOutput取得：

    mHardwareOutput = mpClientInterface->openOutput(&outputDesc->mDevice,                                    &outputDesc->mSamplingRate,                                    &outputDesc->mFormat,                                    &outputDesc->mChannels,                                    &outputDesc->mLatency,                                    outputDesc->mFlags);

其實就是調用了函數AudioFlinger::openOutput。
其中對latency的賦值：

        if (pLatencyMs) *pLatencyMs = thread->latency();

與前面的那條河流匯合了。