1.概述
本章节主要关注以上思维导图即可。主要是对音频系统框架 有一个基本的认识。
2.Android 音频框架简介
Android音频系统有两大服务：一是AudioFlinger，二是AudioPolicyService。AudioFlinger负责向下访问AudioHardwareInterface，实现音频PCM数据的混音/输入/输出，实现音量调节；AudioPolicyService负责音频输入输出设备的连接状态，音频策略调度即音频设备（如本地CODEC、Bluetooth A2DP、Headset）的切换策略（注意它只是负责策略，真正的切换操作是在AudioFlinger中的openOutput，毕竟 AudioFlinger负责操作底层音频硬件）。
2.1 音频系统整体框架
针对这张框架图。对几个关键的音频类进行说明：
- AudioFlinger：接收多个APP的数据，合并下发；是策略的执行者，例如具体如何与音频设备通信，如何维护现有系统中的音频设备，以及多个音频流的混音如何处理等等都得由它来完成。
- AudioPolicyService：决定选择哪个设备输出，接上耳机用耳机，接上蓝牙设备用蓝牙；是策略的制定者，比如什么时候打开音频接口设备、某种Stream类型的音频对应什么设备等等。
- AudioTrack：一个代理，APP通过AudioTrack（binder通信，分Java层和C++层） 来访问AudioFlinger。
1.2 AndioTrack、AudioFlinger、AudioHAL视角
从该图中我们要了解以下几个基本知识：
（1）一个声卡对应多个device；（device是指：喇叭、麦克风耳机等）
（2）多个device对应一个设备节点；
（3）多个设备节点（比如：/dev/snd/pcmc0d0p这种节点）对应一个output，output是多个device的组合；这些device属于同一个硬件上的不同端口；这些device支持同样的参数、采样率、通道；
（4）一个output对应一个线程thread；
（5）一个thread中有多个track；播放声音时，声音来源有多个；
（6）一个track对应多个AudioTrack。
2.Audio框架系统基本概念
（1）device
比如声卡上的喇叭、耳机还是蓝牙等等，这些称之为device。输出设备device在Java层 AudioSystem定义如下：
public class AudioSystem
{
//...
public static final int DEVICE_OUT_EARPIECE = 0x1; //听筒
public static final int DEVICE_OUT_SPEAKER = 0x2; //扬声器
public static final int DEVICE_OUT_WIRED_HEADSET = 0x4; //带话筒耳机
public static final int DEVICE_OUT_WIRED_HEADPHONE = 0x8; //不带话筒耳机
public static final int DEVICE_OUT_BLUETOOTH_SCO = 0x10; //蓝牙，面向 SCO方式，主要用于话音传输
public static final int DEVICE_OUT_BLUETOOTH_SCO_HEADSET = 0x20; //蓝牙耳机，带话筒
public static final int DEVICE_OUT_BLUETOOTH_SCO_CARKIT = 0x40; //蓝牙车载设备
public static final int DEVICE_OUT_BLUETOOTH_A2DP = 0x80; //蓝牙立体声
public static final int DEVICE_OUT_BLUETOOTH_A2DP_HEADPHONES = 0x100; //蓝牙立体声耳机
public static final int DEVICE_OUT_BLUETOOTH_A2DP_SPEAKER = 0x200; //蓝牙话筒
public static final int DEVICE_OUT_AUX_DIGITAL = 0x400; //HDMI相关
//...
}
（2）output
为了便于管理，把一个设备上具有相同参数的一组device称为output。它描述一些实际支持的设备（有实际硬件）。
（3）module
Android系统里使用hardware module来访问硬件（声卡），module就是一个硬件操作库，一个module能支持哪些output，一个output能支持哪些device，使用配置文件/system/etc/audio_policy_configuration.xml来描述。
（4）profile
配置，用来描述output，本可以支持哪些设备（仅逻辑上支持，不一定有实际硬件，比如耳机 output是插上耳机就支持，不插耳机就不支持，但profile一直支持）。
（5）out flag
比如对于某个专业APP，它只从HDMI播放声音，这时就可以指定out flag为AUDIO_OUTPUT_FLAG_DIRECT，这会导致最终的声音无需混音即直接输出到对应的device。
（6）stream type
app要播放声音，需要指定声音类型，这些声音的类型被称为stream type。它的值在Java（AudioTrack.java）层实现如下：
- AudioSystem.java
public class AudioSystem
{
private static final boolean DEBUG_VOLUME = false;
private static final String TAG = "AudioSystem";
/* These values must be kept in sync with system/audio.h */
/*
* If these are modified, please also update Settings.System.VOLUME_SETTINGS
* and attrs.xml and AudioManager.java.
*/
/** Used to identify the default audio stream volume */
public static final int STREAM_DEFAULT = -1;
/** Used to identify the volume of audio streams for phone calls */
public static final int STREAM_VOICE_CALL = 0;//电话声音
/** Used to identify the volume of audio streams for system sounds */
public static final int STREAM_SYSTEM = 1;//系统声音
/** Used to identify the volume of audio streams for the phone ring and message alerts */
public static final int STREAM_RING = 2;//铃声
/** Used to identify the volume of audio streams for music playback */
public static final int STREAM_MUSIC = 3;//音乐声音
/** Used to identify the volume of audio streams for alarms */
public static final int STREAM_ALARM = 4;//警告音
/** Used to identify the volume of audio streams for notifications */
public static final int STREAM_NOTIFICATION = 5;//通知声音
/** Used to identify the volume of audio streams for phone calls when connected on bluetooth */
public static final int STREAM_BLUETOOTH_SCO = 6;//蓝牙电话声音
/** Used to identify the volume of audio streams for enforced system sounds in certain
* countries (e.g camera in Japan) */
@UnsupportedAppUsage
public static final int STREAM_SYSTEM_ENFORCED = 7;//一种强制声音（比如：日本的照相机声音）
/** Used to identify the volume of audio streams for DTMF tones */
public static final int STREAM_DTMF = 8;//DTMF键盘拨号音
/** Used to identify the volume of audio streams exclusively transmitted through the
* speaker (TTS) of the device */
public static final int STREAM_TTS = 9;//语音声音
/** Used to identify the volume of audio streams for accessibility prompts */
public static final int STREAM_ACCESSIBILITY = 10;
/**
* @deprecated Use {@link #numStreamTypes() instead}
*/
public static final int NUM_STREAMS = 5;
它的值在C++层（AudioTrack.cpp）实现如下：
- audio-base.h
typedef enum {
AUDIO_STREAM_DEFAULT = -1, // (-1)
AUDIO_STREAM_MIN = 0,
AUDIO_STREAM_VOICE_CALL = 0,
AUDIO_STREAM_SYSTEM = 1,
AUDIO_STREAM_RING = 2,
AUDIO_STREAM_MUSIC = 3,
AUDIO_STREAM_ALARM = 4,
AUDIO_STREAM_NOTIFICATION = 5,
AUDIO_STREAM_BLUETOOTH_SCO = 6,
AUDIO_STREAM_ENFORCED_AUDIBLE = 7,
AUDIO_STREAM_DTMF = 8,
AUDIO_STREAM_TTS = 9,
AUDIO_STREAM_ACCESSIBILITY = 10,
#ifndef AUDIO_NO_SYSTEM_DECLARATIONS
/** For dynamic policy output mixes. Only used by the audio policy */
AUDIO_STREAM_REROUTING = 11,
/** For audio flinger tracks volume. Only used by the audioflinger */
AUDIO_STREAM_PATCH = 12,
#endif // AUDIO_NO_SYSTEM_DECLARATIONS
} audio_stream_type_t;
（7）strategy
stream type 的类型有很多，看它属于哪一类(策略)用strategy。同时也要根据strategy确定要用什么设备(device)播放，是喇叭、耳机还是蓝牙。根据device设置output。strategy的获取方法实现如下：
AudioPolicyManagerBase::routing_strategy AudioPolicyManagerBase::getStrategy(
AudioSystem::stream_type stream) {
// stream to strategy mapping
switch (stream) {
case AudioSystem::VOICE_CALL:
case AudioSystem::BLUETOOTH_SCO:
return STRATEGY_PHONE;
case AudioSystem::RING:
case AudioSystem::ALARM:
return STRATEGY_SONIFICATION;
case AudioSystem::NOTIFICATION:
return STRATEGY_SONIFICATION_RESPECTFUL;
case AudioSystem::DTMF:
return STRATEGY_DTMF;
default:
ALOGE("unknown stream type");
case AudioSystem::SYSTEM:
// NOTE: SYSTEM stream uses MEDIA strategy because muting music and switching outputs
// while key clicks are played produces a poor result
case AudioSystem::TTS:
case AudioSystem::MUSIC:
return STRATEGY_MEDIA;
case AudioSystem::ENFORCED_AUDIBLE:
return STRATEGY_ENFORCED_AUDIBLE;
}
}
（8）policy
一个stream如何最终选择到一个device，这些stream如何互相影响(一个高优先级的声音会使得其他声音静音)，等等等，统称为policy (策略)。
（9）音频输出设备中的几个常见术语
- headset：表示既有听筒又有Mic；
- headPhone：表示只有听筒，没有Mic；
- lineOut: 就是输出模拟信号到音箱设备。
3.涉及到的文件简述
上图的代码主要分为3个部分，AudioFlinger、AudioPolicyService、应用部分（Java部分 & C++部分）。
（1）AudioFlinger部分相关文件以及目录位置如下：
-
AudioFlinger.cpp： (frameworks/av/services/audioflinger/AudioFlinger.cpp)
-
Threads.cpp： (frameworks/av/services/audioflinger/Threads.cpp)
-
Tracks.cpp： (frameworks/av/services/audioflinger/Tracks.cpp)
-
audio_hw_hal.cpp： (hardware/libhardware_legacy/audio/Audio_hw_hal.cpp)
-
AudioHardware.cpp： (device/friendly-arm/common/libaudio/AudioHardware.cpp)
（2）AudioPolicyService部分相关文件以及目录位置 如下：
-
AudioPolicyService.cpp： (frameworks/av/services/audiopolicy/AudioPolicyService.cpp)
-
AudioPolicyClientImpl.cpp： (frameworks/av/services/audiopolicy/AudioPolicyClientImpl.cpp)
-
AudioPolicyInterfaceImpl.cpp： (frameworks/av/services/audiopolicy/AudioPolicyInterfaceImpl.cpp)
-
AudioPolicyManager.cpp： (frameworks/av/services/audiopolicy/AudioPolicyManager.cpp)
（3）应用程序APP相关文件以及目录位置如下：
- AudioTrack.java： (frameworks/base/media/java/android/media/AudioTrack.java)
- android_media_AudioTrack.cpp： (frameworks/base/core/jni/android_media_AudioTrack.cpp)
- AudioTrack.cpp： (frameworks/av/media/libmedia/AudioTrack.cpp)
- AudioSystem.cpp： (frameworks/av/media/libmedia/AudioSystem.cpp)
