[發(fā)明專利]一種基于Linux與Android兼容技術(shù)的虛擬音頻裝置與方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010998743.8
• 申請日: 2020-09-21
• 公開（公告）號: CN111930340B
• 公開（公告）日: 2021-06-01
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 姚宏亮;周劍;張耀斌
• 申請（專利權(quán)）人: 北京技德系統(tǒng)技術(shù)有限公司
• 主分類號: G06F3/16
• 分類號: G06F3/16;G06F9/455;G06F13/38
• 代理公司: 北京豐浩知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11781
• 代理人: 李學(xué)康

本發(fā)明實施例公開了一種基于Linux與Android兼容技術(shù)的虛擬音頻裝置與方法，屬于計算機(jī)基礎(chǔ)軟件領(lǐng)域。所述方法包括：在容器Android側(cè)實現(xiàn)一虛擬音頻設(shè)備單元，Android應(yīng)用通過調(diào)用虛擬音頻設(shè)備單元提供的接口來完成音頻的輸入、播放和錄音；在容器Linux側(cè)實現(xiàn)一虛擬音頻接口單元，通過調(diào)用Linux音頻設(shè)備驅(qū)動控制硬件音頻設(shè)備；在容器Linux側(cè)實現(xiàn)一音頻會話控制單元，通過建立Socket監(jiān)聽線程穿透容器，實現(xiàn)容器兩側(cè)數(shù)據(jù)的雙向傳輸；本發(fā)明解決了以容器技術(shù)兼容運行在Linux系統(tǒng)中的Android應(yīng)用調(diào)用Linux的物理音頻設(shè)備的問題，實現(xiàn)聲音播放、讀取、錄音等相關(guān)的功能。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于計算機(jī)基礎(chǔ)軟件領(lǐng)域，特別是涉及一種基于Linux與Android兼容技術(shù)的虛擬音頻裝置與方法。

背景技術(shù)

隨著Windows7的服務(wù)終止，Linux系統(tǒng)得到更好的普及，對于兼容運行在Linux系統(tǒng)之上的Android運行環(huán)境來說，真實的物理音頻設(shè)備都是在Linux內(nèi)核中管控的，因此需要解決Android應(yīng)用對物理音頻設(shè)備的使用問題。

對于音頻設(shè)備的訪問，Linux操作系統(tǒng)和Android操作系統(tǒng)分別有自己的訪問方式，下面就這兩種系統(tǒng)的音頻設(shè)備訪問做簡單描述。

一：Linux操作系統(tǒng)中對于音頻設(shè)備的調(diào)用流程

從圖4可以看出在Linux操作系統(tǒng)中，Linux的應(yīng)用程序無法直接對聲卡這類硬件設(shè)備進(jìn)行操作，而是必須通過Linux內(nèi)核提供的驅(qū)動程序才能完成。目前Linux下常用的聲卡驅(qū)動程序主要有兩種：OSS和ALSA。其中ALSA(Advanced Linux Sound Architecture)是在Linux下進(jìn)行音頻編程時標(biāo)準(zhǔn)開源驅(qū)動庫。Linux的應(yīng)用程序通過ALSA的通用接口實現(xiàn)對音頻設(shè)備的硬件訪問，通過硬件訪問接口可以直接調(diào)用Linux內(nèi)核中的音頻設(shè)備驅(qū)動，從而實現(xiàn)對音頻硬件設(shè)備的訪問。

二：Android操作系統(tǒng)中對于音頻設(shè)備的調(diào)用流程

在傳統(tǒng)的Android系統(tǒng)中，音頻相關(guān)的設(shè)備都是在HAL層中進(jìn)行管理的，如有線耳機(jī)、HDMI、USB聲卡等設(shè)備，其中一部分廠家私有部分音頻設(shè)備的驅(qū)動在Android系統(tǒng)的HAL層中實現(xiàn)，另外一部分驅(qū)動則在Linux內(nèi)核中實現(xiàn)。

當(dāng)Android作為Linux內(nèi)核之上的一個獨立的操作系統(tǒng)存在時，Android系統(tǒng)的硬件抽象層HAL可以通過TiniAlsa系統(tǒng)調(diào)用Linux內(nèi)核中的音頻設(shè)備驅(qū)動，以實現(xiàn)相關(guān)的音頻輸入輸出功能。

從圖5可以看出在Android操作系統(tǒng)中，Android的應(yīng)用程序需要通過硬件抽象層HAL進(jìn)行對音頻設(shè)備的調(diào)用。這是因為Linux內(nèi)核需要遵循GPL開源協(xié)議，同時一個設(shè)備的驅(qū)動程序包含了硬件的一些重要參數(shù)，因此有些硬件廠商為了保護(hù)自己硬件方面的各項參數(shù)不被外泄，所以驅(qū)動的開源勢必會使硬件廠商蒙受損失，Google為了保護(hù)硬件廠商的利益，所以在Android系統(tǒng)中加入了硬件抽象層HAL，在硬件抽象層HAL中不必遵循GPL協(xié)議，所以代碼可以封閉。

因此當(dāng)Android應(yīng)用需要調(diào)用一個音頻設(shè)備時，需要先通過HAL層對于私有的設(shè)備驅(qū)動mydevice進(jìn)行訪問，然后再通過系統(tǒng)調(diào)用訪問Linux內(nèi)核(Linux Kernel)中的相關(guān)音頻驅(qū)動程序，這樣才能完成對音頻硬件的I/O訪問。

從上面兩種對音頻設(shè)備的訪問方式可以看出，Android的音頻設(shè)備訪問流程是在Linux音頻設(shè)備訪問的實現(xiàn)方式上進(jìn)行了一種擴(kuò)展，原理是都是應(yīng)用通過接口訪問實際的音頻硬件驅(qū)動，從而實現(xiàn)對硬件設(shè)備的訪問和控制。