OSS研究

杀马特。学长 韩版系。学妹 提交于 2019-11-26 20:52:03

在以前没有毕业之前,做过了一个了播放器,其实就是mplayer的二次开发。

如果在这个播放器之上,加个oss作声音输入,那不就可以做个卡拉OK啦?


1.OSS的定义

OSS(Open Sound System,开放声音系统),是unix或类unix环境中的音频接口(录音、放音、采样率等的设置),也被称为是一种音频驱动结构。只要音频处理应用程序按照OSS的API来编写,那么在移植到另外一个平台时,只需要重新编译即可。


2.基础知识

数字音频设备(有时也称codec,PCM,DSP,ADC/DAC设备):播放或录制数字化的声音。它的指标主要有:采样速率(电话为8K,DVD为96K)、channel数目(单声

道,立体声)、采样分辨率(8-bit,16-bit)。

mixer(混频器):用来控制多个输入、输出的音量,也控制输入(microphone,line-in,CD)之间的切换。

synthesizer(合成器):通过一些预先定义好的波形来合成声音,有时用在游戏中声音效果的产生。

MIDI 接口:MIDI接口是为了连接舞台上的synthesizer、键盘、道具、灯光控制器的一种串行接口。

在Unix系统中,所有的设备都被统一成文件,通过对文件的访问方式(首先open,然后read/write,同时可以使用ioctl读取/设置参数,最后close)来访问设备。在OSS中,主

要有以下的几种设备文件:

    * /dev/mixer:访问声卡中内置的mixer,调整音量大小,选择音源。

    * /dev/sndstat:测试声卡,执行cat /dev/sndstat会显示声卡驱动的信息。

    * /dev/dsp 、/dev/dspW、/dev/audio:读这个设备就相当于录音,写这个设备就相当于放音。/dev/dsp与/dev/audio之间的区别在于采样的编码不同,/dev/audio使用μ律编

码,/dev/dsp使用8-bit(无符号)线性编码,/dev/dspW使用16-bit(有符号)线形编码。/dev/audio主要是为了与SunOS兼容,所以尽量不要使用。

    * l /dev/sequencer:访问声卡内置的,或者连接在MIDI接口的synthesizer


3.音频编程

OSS为音频编程提供三种设备,分别是/dev/dsp,/dev/dspW和/dev/audio,前面已经提到了它们之间的区别。

用户可以直接使用Unix的命令来放音和录音,命令cat /dev/dsp >xyz可用来录音,录音的结果放在xyz文件中;命令cat xyz >/dev/dsp播放声音文件xyz。

如果通过编程的方式来使用这些设备,那么Unix平台通过文件系统提供了统一的访问接口。程序员可以通过文件的操作函数直接控制这些设备,这些操作函数包括:open、

close、read、write、ioctl等。下面我们就分别讨论打开音频设备、放音、录音和参数调整。


4.音频录放框架

 

#include <unistd.h>
#include <fcntl.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/ioctl.h>
#include <stdlib.h>
#include <stdio.h>
#include <linux/soundcard.h> 

#define LEN 3    /* 存储秒数 */
#define RATE 8000   /* 采样频率 */
#define SIZE 8      /* 量化位数 */
#define CHANNELS 1 /* 声道数目 */

/* 用于保存数字音频数据的内存缓冲区 */
unsigned char buf[LEN*RATE*SIZE*CHANNELS/8];

int main()
{
    int fd; /* 声音设备的文件描述符 */
	int arg; /* 用于ioctl调用的参数 */
    int status; /* 系统调用的返回值 */
	
    /* 打开声音设备 */
    fd = open("/dev/dsp", O_RDWR);
    if (fd < 0)
    {
        perror("open of /dev/dsp failed");
        exit(1);
    }

    /* 设置采样时的量化位数 */
    arg = SIZE;
    status = ioctl(fd, SOUND_PCM_WRITE_BITS, &arg);

    if (status == - 1)
        perror("SOUND_PCM_WRITE_BITS ioctl failed");

    if (arg != SIZE)
        perror("unable to set sample size"); 

    /* 设置采样时的通道数目 */
    arg = CHANNELS;

    status = ioctl(fd, SOUND_PCM_WRITE_CHANNELS, &arg);

    if (status == - 1)
        perror("SOUND_PCM_WRITE_CHANNELS ioctl failed");

    if (arg != CHANNELS)
        perror("unable to set number of channels"); 

    /* 设置采样率 */
       arg = RATE;

       status = ioctl(fd, SOUND_PCM_WRITE_RATE, &arg);

       if (status == - 1)
           perror("SOUND_PCM_WRITE_WRITE ioctl failed");

	/* 循环,直到按下Control-C */
    while (1) 
	{
	   printf("Say something:\n");
	   status = read(fd, buf, sizeof(buf)); /* 录音 */

	   if (status != sizeof(buf))
		   perror("read wrong number of bytes");

	   printf("You said:\n");
	   status = write(fd, buf, sizeof(buf)); /* 放音 */

	   if (status != sizeof(buf))
		   perror("wrote wrong number of bytes");

	   /* 在继续录音前等待放音结束 */
	   status = ioctl(fd, SOUND_PCM_SYNC, 0);
	   
	   if (status == - 1)
		   perror("SOUND_PCM_SYNC ioctl failed");		
	}
}

不知道为什么,录音的声音在虚拟机上变成了滴答声,这个有代考究。

 


总结:

利用oss,加入播放器,配以字幕,一个卡拉OK软件就这样了。


参考资料:

Mr.Right的专栏:http://blog.csdn.net/lanmanck/article/details/5818723



 

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