Linux Gstreamer深度解析之gst_audio_ring_buffer_commit调用流程与实战(七十三)-北京尧图网络

简介CSDN博客专家、《Android系统多媒体进阶实战》作者博主新书推荐《Android系统多媒体进阶实战》Android Audio工程师专栏地址Audio工程师进阶系列【原创干货持续更新中……】Android多媒体专栏地址多媒体系统工程师系列【原创干货持续更新中……】专题一二AAOS车载系统AOSP14系统攻城狮入门视频实战课专题三Android14 Binder之HIDL与AIDL通信实战课专题四Android15快速自定义与集成音效实战课专题五Android15音频策略实战课专题六Android15音频性能实战课(无声/杂音/断音/爆音实战案例)人生格言人生从来没有捷径只有行动才是治疗恐惧和懒惰的唯一良药.更多原创,欢迎关注Android系统攻城狮文章目录1.前言2.应用场景和用法2.1向环形缓冲区提交样本2.2函数原型与返回语义3.调用流程剖析3.1从公开接口分派到默认实现3.2按分段位置写入并更新进度4.实战案例4.1准备一个内存RingBuffer4.2提交4个Frame并检查写入位置4.3完整代码5.总结1.前言本篇目的理解gst_audio_ring_buffer_commit()如何把输入样本写入GstAudioRingBuffer分析它如何处理环形分段、采样位置和速率换算并通过内存后端观察提交结果。GstAudioRingBuffer保存供音频设备读取或写入的分段缓冲区。gst_audio_ring_buffer_commit()把调用者提供的样本写入指定位置并更新样本位置和换算累加器。它不会打开设备也不会直接把数据写入声卡。输入样本和目标位置gst_audio_ring_buffer_commit按分段位置写入RingBuffer更新样本位置和累加器返回已处理的输入样本数2.应用场景和用法2.1向环形缓冲区提交样本gst_audio_ring_buffer_commit()主要用于把上游已经准备好的音频样本提交到环形缓冲区。场景调用时提供的数据作用常规播放输入样本数与相同数量的输出样本数按样本位置复制到RingBuffer速率换算输入样本数与不同的输出样本数在RingBuffer写入过程中完成样本增减反向播放正数输入样本数与负数输出样本数按反向顺序写入目标位置分段写入跨越一个或多个缓冲段的样本自动处理段边界必要时等待可写段中断后续写上次返回的样本位置和accum从尚未处理的数据继续提交这里的“样本数”指音频Frame数量不是字节数。对于立体声PCM一个样本Frame包含左右声道在同一时刻的值。输入数据的内存布局必须与RingBuffer音频格式一致。2.2函数原型与返回语义函数原型如下guintgst_audio_ring_buffer_commit(GstAudioRingBuffer*buf,guint64*sample,guint8*data,gint in_samples,gint out_samples,gint*accum);参数含义buf已采集并包含可写内存的GstAudioRingBuffersample输入输出参数表示写入位置提交后更新为新的样本位置data待提交的输入样本数据in_samples输入数据中的样本数out_samples目标写入样本数负数表示反向提交accum速率换算的累加状态首次调用前应设为0返回值为已处理的输入样本数。返回值可能小于本次输入样本数例如提交期间RingBuffer被停止或刷新。guint接口用(guint)-1表示错误。当in_samples或out_samples为0时函数直接返回in_samples不会调用类的commit虚函数。正常提交时基类会分派到GstAudioRingBufferClass.commit默认实现负责分段写入、通道重排和按输入输出样本数进行速率换算。子类也可以提供自己的实现。相邻接口的职责不同接口职责gst_audio_ring_buffer_acquire()申请并初始化RingBuffer资源gst_audio_ring_buffer_commit()把样本写入RingBuffer内存gst_audio_ring_buffer_read()从RingBuffer读取样本gst_audio_ring_buffer_advance()通知RingBuffer设备侧已处理的分段gst_audio_ring_buffer_release()停止并释放RingBuffer资源3.调用流程剖析3.1从公开接口分派到默认实现公开接口先检查buf是否为有效的GstAudioRingBuffer。当输入样本数或输出样本数为0时它直接返回输入样本数。其余情况根据对象的实际类型取得GstAudioRingBufferClass再调用commit虚函数。基类默认实现是default_commit()。该实现要求RingBuffer内存和输入数据指针都有效然后读取格式信息、每Frame字节数、每段大小和总段数。默认实现根据sample计算首个写入段和段内偏移。写入长度超过当前段剩余空间时会继续写到下一段。可写段尚未到达时调用等待逻辑目标位置已经落后于设备处理位置时则跳过落后的写入区域。是否调用者提供样本与位置检查样本数量数量是否为零直接返回输入样本数分派到RingBuffer类的commit默认实现计算分段和偏移3.2按分段位置写入并更新进度默认实现使用sample / samples_per_seg确定写入段使用sample % samples_per_seg确定段内偏移。每写入一段可用空间就增加样本位置跨段后从下一段开头继续处理。当in_samples和out_samples相同时默认实现逐Frame复制。两者不同时它依据输入输出数量和accum执行样本速率换算。out_samples为负数时按反向播放路径读取输入数据并写入。GstAudioBaseSink会在渲染音频时调用该接口。若返回值小于本次输入样本数Sink会等待Preroll或恢复条件再根据返回值调整数据偏移和剩余样本数。该循环让提交过程能够处理停止、刷新等中断情况。根据sample定位段和偏移判断目标段是否可写复制或按比例换算样本推进sample和accum返回已处理数量默认实现只写入RingBuffer管理的内存。设备侧如何消费这些分段由对应的RingBuffer子类负责。gst_audio_ring_buffer_commit()本身不会直接调用声卡驱动。4.实战案例4.1准备一个内存RingBuffer案例创建一个测试用GstAudioRingBuffer子类以一段普通内存模拟设备缓冲区。子类只负责打开测试后端、按规格分配内存和释放内存commit虚函数沿用基类默认实现。音频格式为48kHz、S16、双声道。每个Frame占4字节。测试提交4个Frame因此输入数据长度为16字节。4.2提交4个Frame并检查写入位置程序先打开并采集RingBuffer再把sample和accum初始化为0提交4个输入Frame和4个目标Frame。成功后检查三项结果返回值为4表示4个输入Frame均已处理。sample更新为4表示写入位置推进了4个Frame。RingBuffer内存的前16字节与输入数据一致。4.3完整代码#includegst/gst.h#includegst/audio/audio.h#includestring.htypedefstruct_TestRingBuffer{GstAudioRingBuffer parent;}TestRingBuffer;typedefstruct_TestRingBufferClass{GstAudioRingBufferClass parent_class;}TestRingBufferClass;G_DEFINE_TYPE(TestRingBuffer,test_ring_buffer,GST_TYPE_AUDIO_RING_BUFFER);/* 打开测试后端不访问真实音频设备 */staticgbooleantest_open_device(GstAudioRingBuffer*buf){returnTRUE;}/* 按分段规格申请测试用RingBuffer内存 */staticgbooleantest_acquire(GstAudioRingBuffer*buf,GstAudioRingBufferSpec*spec){buf-sizespec-segsize*spec-segtotal;buf-memoryg_malloc0(buf-size);returnTRUE;}/* 释放测试后端分配的内存 */staticgbooleantest_release(GstAudioRingBuffer*buf){g_free(buf-memory);buf-memoryNULL;buf-size0;returnTRUE;}/* 关闭测试后端 */staticgbooleantest_close_device(GstAudioRingBuffer*buf){returnTRUE;}staticvoidtest_ring_buffer_class_init(TestRingBufferClass*klass){GstAudioRingBufferClass*ring_classGST_AUDIO_RING_BUFFER_CLASS(klass);ring_class-open_devicetest_open_device;ring_class-acquiretest_acquire;ring_class-releasetest_release;ring_class-close_devicetest_close_device;}staticvoidtest_ring_buffer_init(TestRingBuffer*ring_buffer){}intmain(intargc,char*argv[]){TestRingBuffer*test_buffer;GstAudioRingBuffer*ring_buffer;GstAudioRingBufferSpec*spec;gint16 pcm[]{100,-100,200,-200,300,-300,400,-400};guint64 sample0;gint accum0;guint written;gboolean openedFALSE;gboolean acquiredFALSE;gboolean okFALSE;gst_init(argc,argv);/* 创建测试用RingBuffer对象 */test_bufferg_object_new(test_ring_buffer_get_type(),NULL);ring_bufferGST_AUDIO_RING_BUFFER(test_buffer);specring_buffer-spec;/* 配置48kHz、S16、双声道的原始音频 */gst_audio_info_init(spec-info);gst_audio_info_set_format(spec-info,GST_AUDIO_FORMAT_S16,48000,2,NULL);spec-typeGST_AUDIO_RING_BUFFER_FORMAT_TYPE_RAW;/* 每段1024字节共4段 */spec-segsize1024;spec-segtotal4;spec-seglatency-1;/* 采集前先打开设备 */if(!gst_audio_ring_buffer_open_device(ring_buffer))gotodone;openedTRUE;/* 申请内存并由基类初始化分段状态 */if(!gst_audio_ring_buffer_acquire(ring_buffer,spec))gotodone;acquiredTRUE;/* 首次提交时样本位置和速率换算累加器都从0开始 */writtengst_audio_ring_buffer_commit(ring_buffer,sample,(guint8*)pcm,4,4,accum);/* 检查输入消费数量、写入位置和RingBuffer内存内容 */okwritten4sample4memcmp(ring_buffer-memory,pcm,sizeof(pcm))0;done:/* 按资源创建顺序的逆序释放RingBuffer资源 */if(acquired)gst_audio_ring_buffer_release(ring_buffer);if(opened)gst_audio_ring_buffer_close_device(ring_buffer);gst_object_unref(ring_buffer);returnok?0:1;}5.总结gst_audio_ring_buffer_commit()根据样本位置和分段规格将输入数据提交到RingBuffer内存并更新写入位置与速率换算状态。

Linux Gstreamer深度解析之gst_audio_ring_buffer_commit调用流程与实战(七十三)

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