OSS研究

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