【Android Audio】Audio: set MP3 volume

先来看两张图，第一张是audio系统的框架图，第二张是Binder机制的框架图

audio layer

                    Binder layer

当点击改变MP3音量的时候，会产生如下log：

10-11 08:09:44.610: D/MusicPlayerActivity(2276): onKeyDown(25) start from clicking
10-11 08:09:44.610: D/CorePlayerService(1726): isAVPlayerMode(): false
10-11 08:09:44.610: V/AudioPolicyManagerBase(87): getNewDevice() selected device 0
10-11 08:09:44.610: D/AudioManager(2276): isAudioPathEarjack() : false current path :SPK
10-11 08:09:44.620: I/AudioService(342): isMediaSilentMode false
10-11 08:09:44.620: E/AudioPolicyService(87): _________index-->13 current index is 13
// send  broadcast  MSG_VOLUME_CHANGED
10-11 08:09:44.620: D/VolumePanel(342): change volume by MSG_VOLUME_CHANGED
10-11 08:09:44.620: D/InputReader(342): IInput event: device=0 type=0x0001 code=0x0114 value=0x00000000
10-11 08:09:44.620: D/VolumePanel(342): onVolumeChanged(streamType: 3, flags: 0)
10-11 08:09:44.620: D/VolumePanel(342): Call setChangeSeekbarColor(false)
10-11 08:09:44.620: E/AudioPolicyManagerBase(87): stream type [13], return media stratege
10-11 08:09:44.630: V/AudioPolicyManagerBase(87): getNewDevice() selected device 0
10-11 08:09:44.630: E/AudioFlinger(87): ------->setParameters--> music_volume=0.3548133671;music_volume_index=13
10-11 08:09:44.630: V/AudioFlinger(87): setParameters(): io 1, keyvalue music_volume=0.3548133671;music_volume_index=13, tid 284, calling pid 87End

根据以上log可以有如下的流程图：

对以上两张流程图作一个解释：

AudioFlinger:
1.AudioFlinger继承libmedia中的接口，提供实现库libaudioflinger.so，audio framework是libmedia.so的一个部分，这些Audio接口对上层提供接口，
由下层audio native部分去实现，也就是说，上层调用的只是libmedia.so的部分接口，但是实际上调用的内容是libaudioflinger.so
2.AudioFlinger作为audio系统的中间件，在整个系统中起到服务的作用， AudioFlinger以下统称为Audio Hal层（AudioPolice、AudioHardware等等）
3.AudioFlinger为libmedia.so提供audio部分的接口的实现。主要提供createTrack()创建音频的输出设备IAudioTrack，openRecord()创建音频的输入设备IAudioRecord,
还有一个重要的功能就是get/set接口，用于控制（音量，路由等）。
4.上层AudioService可以实现的功能就不会再通过AudioManage调用AudioSystem让下层实现
AudioService-->AudioManage-->AudioSystem
AP-->APS-->APMB
AudioSystem.java-->AudioSystem.cpp-->IAudioFlinger.cpp-->AudioFlinger.cpp-->AudioHardwareInterface.cpp


AudioPolicyService:
1.AudioPolicyService的很大一部分管理工作都是在AudioPolicyManager中完成的。包括音量管理，音频策略（strategy）管理，输入输出设备管理。
2.AudioPolicyService有一个内部线程类AudioCommandThread，顾名思义，所有的命令（音量控制，输入、输出的切换等）最终都会在该线程中排队执行.


AudioCommandThread:
AudioCommandThread是AudioPolicyService中的一个线程，主要用于处理音频设置相关的命令。包括：
START_TONE
STOP_TONE
SET_VOLUME
SET_PARAMETERS
SET_VOICE_VOLUME
每种命令的参数有相应的包装：
class ToneData
class VolumeData
class ParametersData
class VoiceVolumeData


Audio Volume 综述:
1.AudioPolicyManager提供了一下几个与音量相关的函数：
initStreamVolume(AudioSystem::stream_type stream, int indexMin, int indexMax)
setStreamVolumeIndex(AudioSystem::stream_type stream, int index)
getStreamVolumeIndex(AudioSystem::stream_type stream)
2.AudioService.java中定义了每一种音频流的最大音量级别,
其中，电话铃声可以有7个级别的音量，而音乐则可以有15个音量级别，java的代码通过jni，最后调用AudioPolicyService的initStreamVolume()，把这个数组的内容传入AudioPolicyManager中，
这样AudioPolicyManager也就记住了每一个音频流的音量级别。应用程序可以调用setStreamVolumeIndex设置各个音频流的音量级别，setStreamVolumeIndex会把这个整数的音量级别转化为适合人耳的对数级别，
然后通过AudioPolicyService的AudioCommandThread，最终会将设置应用到AudioFlinger的相应的Track中。
例如：
AudioPolicyService::AudioPolicyService()
    : BnAudioPolicyService() , mpAudioPolicyDev(NULL) , mpAudioPolicy(NULL)
{
   ……
    // start tone playback thread，Tone音播放线程（系统，按键音）
    mTonePlaybackThread = new AudioCommandThread(String8(""));
    // start audio commands thread，控制命令线程（音量，路由）
    mAudioCommandThread = new AudioCommandThread(String8("ApmCommand"));
   ……
}
START_TONE/STOP_TONE：播放电话系统中常用的特殊音调，例如：TONE_DTMF_0，TONE_SUP_BUSY等等。
SET_VOLUME：最终会调用AudioFlinger进行音量设置
SET_VOICE_VOLUME：最终会调用AudioFlinger进行电话音量设置
SET_PARAMETERS：通过一个KeyValuePairs形式的字符串进行参数设置，KeyValuePairs的格式可以这样：
"sampling_rate=44100"
"channels=2"
"sampling_rate=44100;channels=2" // 组合形式
这些KeyValuePairs可以通过AudioPolicyService的成员函数setParameters()传入。
从工作的角度看，AudioFlinger在初始化之后，首先获得放音设备，然后为混音器（Mixer）建立线程，接着建立放音设备线程，在线程中获得放音设备。
设备选择的原因：
   在创建audiotrack时，传入的音频类型是music，当插上耳机时，这种类型的声音只会从耳机中出来，但如果音频流类型是ring，则会从耳机和扬声器中同时出来；
音量级别的原因：
   不同的音频流类型的音量级的个数不同，例如music有15个级别可以选择，而有些只有7个级别的音量。
/* output devices */
    AUDIO_DEVICE_OUT_EARPIECE                  = 0x1, // 听筒
    AUDIO_DEVICE_OUT_SPEAKER                   = 0x2, // 扬声器
    AUDIO_DEVICE_OUT_WIRED_HEADSET             = 0x4, // 耳机
    AUDIO_DEVICE_OUT_WIRED_HEADPHONE           = 0x8, // 另一种耳机
    AUDIO_DEVICE_OUT_BLUETOOTH_SCO             = 0x10, // 蓝牙，通话语音
    AUDIO_DEVICE_OUT_BLUETOOTH_A2DP            = 0x80, // 蓝牙，立体声

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audiotrack和audiorecord是两个相反的过程，简单的理解如下：

audio播放(out_write)
java层拿到手机里已经存在的MP3等压缩格式的文件，把路径传入FW层，FW层选择合适的rounting，samplerate等，并由AudioFlinger把MP3数据转化为PCM写入共享内存，hardware层拿到PCM数据并播放;
audio录音 (in_read)
hardware从外部read PCM数据并放入内存，FW层拿到PCM数据并转化为MP3数据存放到手机中并把路径传给java层;