一种Android系统双屏异显的两路音频实现方法

技术领域
[0001]
本发明涉及一种Android系统双屏异显的两路音频实现方法。
背景技术
[0002]
关于Android系统的双屏异显两路音频的实现目前还没有通用的方法，Android系
统的双屏异显两路音频的需求是：主屏的声音从主屏对应的声卡输出、副屏的声音从副屏
对应声卡输出，不能有混音。
[0003]
如图1所示，现有的Android系统音频整个框架包括应用层APP、framework层、lib
层、hal层、驱动以及硬件。
[0004]
应用层APP，这是整个音频体系的最上层，因而并不是Android系统实现异显两路
音频输出的重点。比如厂商根据特定需求自己写的一个音乐播放器，游戏中使用到声音，或
者调节音频的一类软件等等。
[0005]
Framework层，Android提供了两个功能类，AudioTrack和AudioRecorder；除此以
外，A nd r o id系统还为我们控制音频系统提供了 A ud i o Ma na g e r、A ud i o Se r v i c e及
AudioSystem类。这些都是framework为便利上层应用开发所设计的。
[0006]
Libraries层，framework层的很多类，实际上只是应用程序使用Android库文件的
" 中介 " 而已。因为上层应用采用java语言编写，它们需要最直接的java接口的支持，这就是
framework层存在的意义之一。而作为 " 中介 " ，它们并不会真正去实现具体的功能，或者只
实现其中的一部分功能 ，而把主要重心放在库中来完成。比如上面的 A ud i o T ra c k、
AudioRecorder等等在库中都能找到相对应的类，这些库多数是C++语言编写的。除了上面
的类库实现外，音频系统还需要一个 " 核心中控 " ，或者用Android中通用的实现来讲，需要
一个系统服务，这就是AudioFlinger和AudioPolicyService。
[0007]
HAL层，从设计上来看，硬件抽象层是AudioFlinger直接访问的对象。这说明了两
个问题，一方面AudioFlinger并不直接调用底层的驱动程序；另一方面，AudioFlinger上层
(包括和它同一层的MediaPlayerService)的模块只需要与它进行交互就可以实现音频相
关的功能了。因而我们可以认为AudioFlinger是Android音频系统中真正的 " 隔离板 " ，无论
下面如何变化，上层的实现都可以保持兼容。音频方面的硬件抽象层主要分为两部分，即
AudioFlinger和AudioPolicyService。实际上后者并不是一个真实的设备，只是采用虚拟
设备的方式来让厂商可以方便地定制出自己的策略。抽象层的任务是将AudioFlinger/
AudioPolicyService真正地与硬件设备关联起来，但又必须提供灵活的结构来应对变
化------特别是对于Android这个更新相当频繁的系统。比如以前Android系统中的Audio系
统依赖于alsa - lib，但后期就变为了tinyalsa，这样的转变不应该对上层造成破坏。因而
AudioHAL提供了统一的接口来定义它与AudioFlinger/AudioPolicyService之间的通信方
式，这就是audio_hw_device、audio_stream_in及audio_stream_out等等存在的目的，这些
S t r u c t数据类型内部大多只是函数指针的定义 ，是一些 " 壳 " 。当 A u d i o F l i n g e r /
AudioPolicyService初始化时，它们会去寻找系统中最匹配的实现(这些实现驻留在以
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4 audio .primary .* ,audio .a2dp .*为名的各种库中)来填充这些 " 壳 " 。根据产品的不同，音频
设备存在很大差异，在Android的音频架构中，这些问题都是由HAL层的audio .primary等等
库来解决的，而不需要大规模地修改上层实现。换句话说，厂商在定制时的重点就是如何提
供这部分库的高效实现了。
[0008]
本发明是基于Android系统的双屏异显两路音频的需求以及现有的Android系统
音频整个框架，来实现两路音频输出的。
发明内容
[0009]
本发明要解决的技术问题，在于提供一种Android系统双屏异显的两路音频实现
方法，从而弥补了Android系统的双屏异显两路音频输出的空白。
[0010]
本发明是这样实现的：一种Android系统双屏异显的两路音频实现方法，包括进入
双屏模式过程、播放音频过程和退出双屏模式过程；
[0011]
所述进入双屏模式过程包括：
[0012]
步骤S11、响应用户操作而进入双屏模式，首先模拟上报声卡插入事件；
[0013]
步骤S12、在AudioManager打开第二个声卡；
[0014]
步骤S13、在AudioFlinger创建新的PlaybackThread；
[0015]
所述播放音频过程包括；
[0016]
步骤S21、App要播放声音前先判断是否是主屏播放声音，若是进入步骤S22，若否，
进入步骤S23；
[0017]
步骤S22、设置主屏声音的streamType，根据streamType在第一个声卡播放声音；
[0018]
步骤S23、设置副屏声音的streamType，根据streamType在第二个声卡播放声音；
[0019]
所述退出双屏模式过程包括：
[0020]
步骤S31、响应用户操作而退出双屏模式，首先模拟上报声卡断开事件；
[0021]
步骤S32、在AudioManager关闭第二个声卡；
[0022]
步骤S33、在AudioFlinger销毁第二个PlaybackThread，结束。
[0023]
进 一 步 的 ，所 述 步 骤 S 1 2 实 现 之 前 需 是 在 P h o n e W i n d o w . j a v a 的
superDispatchKeyEvent里面预先添加force_speaker广播，并设置media .audio .device_
policy .db的属性，异显状态下设置该属性为 " speaker " ，同显状态设置该属性为 " hdmi " ，然
后在InputManagerService .java的start里面接收广播，收到广播后，触发耳机线控事件。
[0024]
进一步的，所述步骤S12具体是：系统声音默认从hdmi输出，当switchValues为0
时，mHeadState的状态设置成BIT_HDMI_AUDIO；当switchValues的值为1时，mHeadState的
状态设置包括BIT_HDMI_AUDIO和BIT_USB_HEADSET_DGTL，目的是同时打开hdmi和speaker
两路输出，这种情况会触发AudFlinger中的openDuplicateOutput创建两个MixerThread，
从而打开第二个声卡。
[0025]
进一步的 ，所述步骤 S 21中 ，所述 A p p判断是否是主屏播放声音是通过判断
media .audio .device_policy .db的属性来实现，若该属性为 " speaker " ，则判断为异显状
态，若该属性为 " hdmi " ，则判断为同显状态。
[0026]
进一步的，本发明方法还包括主副屏切换过程，所述主副屏切换过程是：
[0027]
系统默认从hdmi输出，同屏时声音也从hdmi输出；异显时，副屏的声音从speaker
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5 输 出 ，主 屏的 声 音 从 h d m i 输 出 ；首 先 获 取 副 屏 上 a c t i v i t y 的 p i d ，并 设 置 为
" media .audio .activity .pid " 属性的值，同屏时，属性值设置为 - 1
[0028]
在moveTransitionToSecondDisplay中添加
[0029]
SystemProperties .set ("media .audio .activity .pid" ,String .valueOf
(win .mSession .mPid))；
[0030]
在updateDisplayShowSynchronization中添加
[0031]
SystemProperties .set("media .audio .activity .pid" ,String .valueOf( - 1))；
[0032]
在audiopolicy的Engine .cpp的getDeviceForStrategyInt中添加
[0033]
返回AUDIO_DEVICE_OUT_WIRED_HEADSET表示声音最终从speaker输出；
[0034]
返回AUDIO_DEVICE_OUT_AUX_DIGITAL表示声音最终从hdmi输出。
[0035]
进一步的，本发明方法还包括输出设备的修改过程：
[0036]
修改的文件路径：/device/rockchip/common/audio_policy_rk30board .conf
[0037]
修改的内容包括：
[0038]
(1)更改全局配置里的输出设备，由AUDIO_DEVICE_OUT_SPEAKER改为AUDIO_
DEVICE_OUT_AUX_DIGITAL；
[0039]
(2)更改primary默认输出设备；
[0040]
(3)添加dgtl输出。
[0041]
进一步的，本发明方法还包括增加dgtl库：
[0042]
复制hardware/rockchip/audio/tinyalsa_hal到hardware/rockchip/audio/
tinyalsa_hal_dgtl，并修改Android .mk；
[0043]
将audio_hw .c中connect_hdmi的值改为false，屏蔽hdmi；
[0044]
编译生成audio .dgtl .rk30board .so；
[0045]
最终，如果输出要求是hdmi，AudioFlinger会调用audio .dgtl .primary .so；如果
输出要求是speaker，AudioFlinger会调用audio .dgtl .rk30board .so。
[0046]
本发明具有如下优点：本发明方法通过软件和硬件上的设置，使主屏的声音从主
屏对应的声卡输出、副屏的声音从副屏对应声卡输出，最终实现了Android系统双屏异显的
两路音频输出，填补了这一技术领域的空白。
附图说明
[0047]
下面参照附图结合实施例对本发明作进一步的说明。
[0048]
图1为现有的Android系统的音频框架示意图。
[0049]
图2为本发明方法执行流程图。
具体实施方式
[0050]
请参阅图2所示，本发明的Android系统双屏异显的两路音频实现方法，包括进入
双屏模式过程、播放音频过程和退出双屏模式过程；
[0051]
所述进入双屏模式过程包括：
[0052]
步骤S11、响应用户操作而进入双屏模式，首先模拟上报声卡插入事件；
[0053]
步骤S12、在AudioManager打开第二个声卡；
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6 [0054]
步骤S13、在AudioFlinger创建新的PlaybackThread；
[0055]
所述播放音频过程包括；
[0056]
步骤S21、App要播放声音前先判断是否是主屏播放声音，若是进入步骤S22，若否，
进入步骤S23；
[0057]
步骤S22、设置主屏声音的streamType，根据streamType在第一个声卡播放声音；
[0058]
步骤S23、设置副屏声音的streamType，根据streamType在第二个声卡播放声音；
[0059]
所述退出双屏模式过程包括：
[0060]
步骤S31、响应用户操作而退出双屏模式，首先模拟上报声卡断开事件；
[0061]
步骤S32、在AudioManager关闭第二个声卡；
[0062]
步骤S33、在AudioFlinger销毁第二个PlaybackThread，结束。
[0063]
所述步骤S12实现之前需是在PhoneWindow .java的superDispatchKeyEvent里面
预先添加force_speaker广播，并设置media .audio .device_policy .db的属性，异显状态下
设置该属性为 " speaker " ，同显状态设置该属性为 " hdmi " ，App即可通过该属性来判断是否
是主屏播放声音，添加和设置的具体代码实现过程如下：
[0064]
[0065]
然后在InputManagerService .java的start里面接收广播，收到广播后，触发耳机
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7 线控事件。具体代码的实现过程是：
[0066]
[0067]
[0068]
所述步骤 S1 2具体是：系统声音默认从 hd m i输出，当 s w i t c h Va l ue s为 0时 ，
mHeadState的状态设置成BIT_HDMI_AUDIO；当switchValues的值为1时，mHeadState的状态
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8 设置包括BIT_HDMI_AUDIO和BIT_USB_HEADSET_DGTL，目的是同时打开hdmi和speaker两路
输出，这种情况会触发AudioFlinger中的openDuplicateOutput创建两个MixerThread，从
而打开第二个声卡，输出是hdmi还是speaker通过AudioPolicy来进行控制。具体是：
[0069]
MixerThread*thread1＝checkMixerThread_l(output1)；
[0070]
MixerThread*thread2＝checkMixerThread_l(output2)；
[0071]
所 述 步 骤 S 2 1 中 ，所 述 A p p 判 断 是 否 是 主 屏 播 放 声 音 是 通 过 判 断
media .audio .device_policy .db的属性来实现，若该属性为 " speaker " ，则判断为异显状
态，若该属性为 " hdmi " ，则判断为同显状态。
[0072]
本发明方法还包括主副屏切换过程，所述主副屏切换过程是：
[0073]
系统默认从hdmi输出，同屏时声音也从hdmi输出；异显时，副屏的声音从speaker
输 出 ，主 屏的 声 音 从 h d m i 输 出 ；首 先 获 取 副 屏 上 a c t i v i t y 的 p i d ，并 设 置 为
" media .audio .activity .pid " 属性的值，同屏时，属性值设置为 - 1。其代码实现过程是：
[0074]
在moveTransitionToSecondDisplay中添加
[0075]
SystemProperties .set ("media .audio .activity .pid" ,String .valueOf
(win .mSession .mPid))；
[0076]
在updateDisplayShowSynchronization中添加
[0077]
SystemProperties .set("media .audio .activity .pid" ,String .valueOf( - 1))；
[0078]
接着在audiopolicy的Engine .cpp的getDeviceForStrategyInt中获取并解析
m e d i a .a u d i o .d e v i c e _ p o l i c y .d b的属性 ，即在
a u d i o p o l i c y的 E n g i n e .c p p的
getDeviceForStrategyInt中添加：
[0079]
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9 [0080]
[0081]
如果该属性里面的值是speaker，则返回AUDIO_DEVICE_OUT_WIRED_HEADSET，表示
声音最终从speaker输出；
[0082]
如果该属性里面的值是hdmi，则返回AUDIO_DEVICE_OUT_AUX_DIGITAL，表示声音
最终从hdmi输出。
[0083]
本发明方法还包括输出设备的修改过程：
[0084]
由于原来系统只有一个输出，要满足两路输出，因此需添加一个输出。
[0085]
修改的文件路径：/device/rockchip/common/audio_policy_rk30board .conf
[0086]
修改的内容包括：
[0087]
(1)更改全局配置里的输出设备，由AUDIO_DEVICE_OUT_SPEAKER改为AUDIO_
DEVICE_OUT_AUX_DIGITAL，代码实现过程是：
[0088]
[0089]
(2)更改primary默认输出设备，代码实现过程是：
[0090]
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10 [0091]
[0092]
(3)添加dgtl输出，即添加一个虚拟输出，代码实现过程是。
[0093]
[0094]
本发明方法还包括增加dgtl库，这个库是硬件抽象层的修改，为了给第二个音频
输出设备使用，实现两路音频设备同时输出声音，互不冲突，代码实现过程是：
[0095]
复制hardware/rockchip/audio/tinyalsa_hal到hardware/rockchip/audio/
tinyalsa_hal_dgtl，并修改Android .mk；具体如下：
[0096]
LOCAL_MODULE:＝audio .dgtl .$(TARGET_BOARD_HARDWARE)
[0097]
将audio_hw .c中connect_hdmi的值改为false，屏蔽hdmi；
[0098]
connet_hdmi＝false；
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11 [0099]
编译生成audio .dgtl .rk30board .so；
[0100]
最终，如果输出要求是hdmi，AudioFlinger会调用audio .dgtl .primary .so；如果
输出要求是speaker，AudioFlinger会调用audio .dgtl .rk30board .so。
[0101]
最后打上补丁，这些补丁即前面说明的代码实现过程，最后弄了一个整体完整的
补丁包：
[0102]
在framework/base/下打上补丁Dual_Audio_framework_base .patch；
[0103]
在framework/av/下打上补丁Dual_audio_framework_av .patch；
[0104]
在 h a r d w a r e / l i b h a r d w a r e / 下 打 上 补 丁 D u a l _ a u d i o _ h a r d w a r e _
libhardware .patch。
[0105]
虽然以上描述了本发明的具体实施方式，但是熟悉本技术领域的技术人员应当理
解，我们所描述的具体的实施例只是说明性的，而不是用于对本发明的范围的限定，熟悉本
领域的技术人员在依照本发明的精神所作的等效的修饰以及变化，都应当涵盖在本发明的
权利要求所保护的范围内。