Android ALSA驱动进阶之获取采样格式位宽snd_pcm_format_width：用法实例(九十八)

简介：CSDN博客专家、《Android系统多媒体进阶实战》作者

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🌻1. 前言

本篇目的：Android ALSA驱动进阶之获取采样格式位宽snd_pcm_format_width：用法实例

🌻2. Android ALSA驱动进阶之snd_pcm_format_width介绍

1. 基本概念
   snd_pcm_format_width根据enum snd_pcm_format返回采样格式的位宽，用于计算缓冲大小、DMA传输字节数、数据转换等场景。

2. 功能
   支持S8到FLOAT_LE全部格式；返回采样位宽；与内核print格式无缝兼容；可内联调用；返回值为int。

3. 使用限制
   传入值必须为合法enum snd_pcm_format；不可用于中断上下文日志；需要临时变量保存；不支持自定义格式。

4. 性能特性
   单次表查询；耗时低于50 ns；内存只读零拷贝；支持16路并发；编码体积增加不到16字节。

5. 使用场景
   车载缓冲计算、语音唤醒数据转换、USB声卡字节计算。

🌻3. 代码实例

🌻3.1 在车载系统中计算缓冲大小

1. 应用场景
   车载系统需要根据采样格式的位宽计算缓冲大小，以确保缓冲区足够大以存储音频数据。

2. 用法实例

#include<sound/core.h>#include<sound/pcm.h>#include<linux/module.h>staticstructsnd_pcm*pcm;staticintcar_hw_params(structsnd_pcm_substream*s,structsnd_pcm_hw_params*p){intwidth=snd_pcm_format_width(params_format(p));intchannels=params_channels(p);intrate=params_rate(p);intbuffer_size=params_buffer_size(p);intbuffer_bytes=buffer_size*channels*width/8;pr_info("Buffer size: %d bytes\n",buffer_bytes);returnsnd_pcm_lib_malloc_pages(s,buffer_bytes);}staticstructsnd_pcm_opscar_ops={open=car_open,ioctl=snd_pcm_lib_ioctl,hw_params=car_hw_params,trigger=car_trigger,pointer=car_pointer,};staticint__initcar_width_init(void){interr;structsnd_card*card;err=snd_card_new(NULL,-1,"CarCard",THIS_MODULE,0,&card);if(err<0)returnerr;err=snd_pcm_new(card,"CarPlay",0,1,0,&pcm);if(err<0)gotofail;snd_pcm_set_ops(pcm,SNDRV_PCM_STREAM_PLAYBACK,&car_ops);strcpy(pcm->name,"Car Width");err=snd_card_register(card);if(err<0)gotofail;return0;fail:snd_card_free(card);returnerr;}staticvoid__exitcar_width_exit(void){structsnd_card*card=snd_card_ref(-1);if(card)snd_card_free(card);}module_init(car_width_init);module_exit(car_width_exit);MODULE_LICENSE("GPL");

代码功能：通过snd_pcm_format_width得到采样格式的位宽，计算缓冲大小并打印，确保缓冲区足够大。

🌻3.2 在语音唤醒中进行数据转换

1. 应用场景
   语音唤醒模块需要将音频数据从一种格式转换为另一种格式，需要知道源格式的位宽。

2. 用法实例

#include<sound/core.h>#include<sound/pcm.h>#include<linux/module.h>staticstructsnd_pcm*pcm;staticintvw_copy(structsnd_pcm_substream*s,intchannel,unsignedlongpos,void__user*buf,unsignedlongframes){intwidth=snd_pcm_format_width(s->runtime->format);intchannels=s->runtime->channels;intframe_size=channels*width/8;char*src=s->runtime->dma_area+pos*frame_size;char*dst=(char__user*)buf;for(unsignedlongi=0;i<frames;i++){// 示例：16位转8位if(width==16){int16_tsample=*(int16_t*)src;int8_tconverted=sample>>8;if(copy_to_user(dst,&converted,sizeof(converted)))return-EFAULT;}src+=frame_size;dst+=frame_size/2;// 假设目标格式位宽为8位}returnframes;}staticstructsnd_pcm_opsvw_ops={open=vw_open,ioctl=snd_pcm_lib_ioctl,hw_params=vw_hw_params,trigger=vw_trigger,pointer=vw_pointer,copy=vw_copy,};staticint__initvw_width_init(void){interr;structsnd_card*card;err=snd_card_new(NULL,-1,"VWCard",THIS_MODULE,0,&card);if(err<0)returnerr;err=snd_pcm_new(card,"VWCap",0,0,1,&pcm);if(err<0)gotofail;snd_pcm_set_ops(pcm,SNDRV_PCM_STREAM_CAPTURE,&vw_ops);strcpy(pcm->name,"VW Width");err=snd_card_register(card);if(err<0)gotofail;return0;fail:snd_card_free(card);returnerr;}staticvoid__exitvw_width_exit(void){structsnd_card*card=snd_card_ref(-1);if(card)snd_card_free(card);}module_init(vw_width_init);module_exit(vw_width_exit);MODULE_LICENSE("GPL");

代码功能：通过snd_pcm_format_width得到采样格式的位宽，进行数据转换，确保数据格式正确。

🌻3.3 在USB声卡中计算字节传输

1. 应用场景
   USB声卡需要根据采样格式的位宽计算每帧的字节数，以便正确配置DMA传输。

2. 用法实例

#include<sound/core.h>#include<sound/pcm.h>#include<linux/module.h>staticstructsnd_pcm*pcm;staticintusb_hw_params(structsnd_pcm_substream*s,structsnd_pcm_hw_params*p){intwidth=snd_pcm_format_width(params_format(p));intchannels=params_channels(p);intframe_size=channels*width/8;pr_info("Frame size: %d bytes\n",frame_size);returnsnd_pcm_lib_malloc_pages(s,params_buffer_bytes(p));}staticstructsnd_pcm_opsusb_ops={open=usb_open,ioctl=snd_pcm_lib_ioctl,hw_params=usb_hw_params,trigger=usb_trigger,pointer=usb_pointer,};staticint__initusb_width_init(void){interr;structsnd_card*card;err=snd_card_new(NULL,-1,"USBCard",THIS_MODULE,0,&card);if(err<0)returnerr;err=snd_pcm_new(card,"USBDup",0,1,1,&pcm);if(err<0)gotofail;snd_pcm_set_ops(pcm,SNDRV_PCM_STREAM_PLAYBACK,&usb_ops);snd_pcm_set_ops(pcm,SNDRV_PCM_STREAM_CAPTURE,&usb_ops);strcpy(pcm->name,"USB Width");err=snd_card_register(card);if(err<0)gotofail;return0;fail:snd_card_free(card);returnerr;}staticvoid__exitusb_width_exit(void){structsnd_card*card=snd_card_ref(-1);if(card)snd_card_free(card);}module_init(usb_width_init);module_exit(usb_width_exit);MODULE_LICENSE("GPL");

代码功能：通过snd_pcm_format_width得到采样格式的位宽，计算每帧的字节数并打印，确保DMA传输配置正确。

🌻3.4 用法总结