使用 libaudioclient 实现 Android Native层音频测试工具

Qidi Huang 2025.09.18

原本以为只要是做过两年 Android Audio HAL 开发工作的工程师，都熟悉使用 libaudioclient 来编写测试程序的方式，但从近两家公司来看并非如此。所以还是把写法在这里贴一下吧，免得以后又重写。

项目 bring up 阶段通常需要测试各模块基本功能。对 audio HAL 模块来说，一般要求实现以下几个目标：

多媒体音源出声
能调节音量
能设置静音

通常在芯片厂提供基线代码时，公版硬件就支持多媒体音源出声了。后续要在公司自己的硬件上出声，工作量主要在 audio BSP 部分，audio HAL 部分一般不需要改什么，也不用编写测试工具。随便安装一个音乐APP 放首歌就行。

截止 Android 16，音量调节还是通过 setAudioPortConfig() 实现的，所以我们需要构造 AudioPortConfig 参数。由于 Android 版本演进，AudioPortConfig 参数先后出现了 3 个版本：

结构体版本： audio_port_config
HIDL版本： ::android::hardware::audio::common::V7_0::AudioPortConfig
AIDL版本： ::aidl::android::media::audio::common::AudioPortConfig

所以如果在测试工具代码里直接调用 audio HAL 接口来调节音量，比如调用 IDevice::setAudioPortConfig() 或 IModule::setAudioPortConfig()，就意味着必须根据 Android 版本来修改代码以使用对应的 AudioPortConfig，并对参数进行初始化。当你需要在多个芯片平台、多个 Android 版本上进行测试时，这将是个灾难。尽管 Android 提供了 HidlUtils::audioPortConfigToHal() 和 aidl::android::legacy2aidl_audio_port_config_AudioPortConfig() 这样的转换函数，用于将上述 3 个版本的 AudioPortConfig 参数相互转换，但留给工程师的工作量依然不小。很不幸，我卖身的近两家公司，都是采用的这种方式，这导致工程师不得不反复进行参数转换、修改大堆变量值（比如 portId、address），以达到调节不同音源音量的目的。

人生短暂，把时间浪费在重复编写这些琐碎的测试代码上让人感到悲哀。所以为什么不使用 libaudioclient 呢？它让你不需要关注这些细枝末节的差别，一份代码可以不加修改地完美运行在不同芯片平台、不同 Android 版本上。

使用 libaudioclient 实现音量调节。测试代码如下：

// main.cpp

#include <string>
#include <stdlib.h>
#include <stdio.h>
#include <system/audio.h>
#include <media/AudioSystem.h>

std::string portRole(audio_port_role_t role)
{
    std::string ret{};
    switch (role) {
    case AUDIO_PORT_ROLE_NONE:
        ret = "NONE";
        break;
    case AUDIO_PORT_ROLE_SOURCE:
        ret = "SOURCE";
        break;
    case AUDIO_PORT_ROLE_SINK:
        ret = "SINK";
        break;
    default:
        break;
    }
    return ret;
}

std::string portType(audio_port_type_t type)
{
    std::string ret{};
    switch (type) {
    case AUDIO_PORT_TYPE_NONE:
        ret = "NONE";
        break;
    case AUDIO_PORT_TYPE_MIX:
        ret = "MIX";
        break;
    case AUDIO_PORT_TYPE_DEVICE:
        ret = "DEVICE";
        break;
    case AUDIO_PORT_TYPE_SESSION:
        ret = "SESSION";
        break;
    default:
        break;
    }
    return ret;
}

void setBusVolume()
{
    unsigned int numPorts = 100, generation = 0;
    struct audio_port_v7 *ports = (struct audio_port_v7 *)calloc(1, sizeof(struct audio_port_v7) * numPorts);
    auto retList = android::AudioSystem::listAudioPorts(AUDIO_PORT_ROLE_SINK, AUDIO_PORT_TYPE_DEVICE, &numPorts, ports, &generation);
    printf("numPorts(%u), generation(%u)\n", numPorts, generation);
    if (retList != android::OK) {
        printf("ERROR: unable to list ports. Is audio subsystem ready?\n");
        return;
    }
    for (int i=0; i<numPorts; ++i) {
        printf("%2d. role(%s), type(%s), address(%s)\n",
                i,
                portRole(ports[i].role).c_str(),
                portType(ports[i].type).c_str(),
                ports[i].type == AUDIO_PORT_TYPE_DEVICE? ports[i].ext.device.address: ports[i].name
        );
    }

    unsigned int userInput = -1;
    while (userInput<0 || userInput>=numPorts) {
        printf("select a bus [0, %u]\n", numPorts-1);
        scanf("%u", &userInput);
    }
    struct audio_port_v7 *selectedPortV7 = &ports[userInput];

    int userGain = 1;
    while (userGain<-7800 || userGain>0) {
        printf("specify gain value [-7800, 0]: \n");
        scanf("%d", &userGain);
    }
    selectedPortV7->active_config.gain.values[0] = userGain;

    auto retSet = android::AudioSystem::setAudioPortConfig(&(selectedPortV7->active_config));
    if (retSet != android::OK) {
        printf("setBusVolume failed.\n");
        return;
    }
    printf("setBusVolume done.\n");
    free(ports);
}

int main()
{
    setBusVolume();
    return 0;
}

Makefile 如下（Android.mk 实现。使用 androidmk 工具可转换为 Android.bp）：

include $(CLEAR_VARS)

LOCAL_MODULE := MyAudioTest
LOCAL_SRC_FILES := main.cpp
LOCAL_SHARED_LIBRARIES := libutils libaudioclient
LOCAL_HEADER_LIBRARIES := libaudio_system_headers
LOCAL_MULTILIB := 64
LOCAL_VENDOR_MODULE := false

include $(BUILD_EXECUTABLE)

libaudioclient 除了支持 setAudioPortConfig() 调用，也支持 setMasterMute()、setStreamMute()、setParameters()、getParameters()、setMode() 等接口调用，满足各种开发测试需求。

多提一嘴。

在 HIDL 还未废弃时，有的公司在 audio HAL 层使用 IDevice::setParameters() 接口来实现设置静音的功能。该接口的参数是hidl_vec<ParameterValue>。这些公司通常会在 audio HAL 里加入自己的代码，将参数转换成 AudioParameter 或 键值对字符串，再对其进行判断看是否与静音功能有关。

然而，由于 Google 决定废弃 HIDL，在新版本 Android 中，越来越多 HAL 转而以 AIDL 实现。从 Android 16 起，Qualcomm 也在其基线代码中实现了 AIDL 版本的 audio HAL，IDevice::setParameters() 接口也被替换成了 IModule::setVendorParameters()，新接口的参数变成了vector<VendorParameter>。这意味着那些公司的代码无法直接使用了。

这些公司要么也全面修订自己的代码，投入 AIDL 怀抱；要么将 AIDL 参数转换成老参数，继续使用遗留代码。显然，多数公司会选择后者。

根据 Android 设计，存在 IHalAdapterVendorExtension 接口（需要我们或者芯片厂实现）。该接口中的 processVendorParameters() 方法能够将 vector<VendorParameter> 转换为 字符串 ；另一个 parseVendorParameters() 方法则能够将 字符串 转换为 vector<VendorParameter> 。而 AudioParameter 本身就具备与 字符串 相互转换的能力。因此，新旧参数的问题成功解决，公司遗留代码的命也续上了。

参数转换代码如下：

ndk::ScopedAStatus ModulePrimary::setVendorParameters(
        const std::vector<::aidl::android::hardware::audio::core::VendorParameter>& in_parameters,
        bool in_async) {

    ......

    std::string kvString{};
    mHalAdapterVendorExtn.processVendorParameters(ParameterScope::MODULE, in_parameters, &kvString);
    LOG_I("AHAL received VendorParameters(%s)", kvString.c_str());
    AudioParameter params(String8(kvString.c_str()));
    your_legacy_hal_set_parameters(params);

    ......

    return ndk::ScopedAStatus::ok();
}

ndk::ScopedAStatus ModulePrimary::getVendorParameters(
        const std::vector<std::string>& in_ids,
        std::vector<::aidl::android::hardware::audio::core::VendorParameter>* _aidl_return) {

    ......

    auto ids = in_ids;
    AudioParameter paramKeys(String8(vectorToString(ids).c_str()));
    AudioParameter paramReplys{};
    your_legacy_hal_get_parameters(paramKeys, paramReplys);

    std::string paramReplyStr{paramReplys.toString().c_str()};
    std::vector<VendorParameter> syncParameters, asyncParameters;
    mHalAdapterVendorExtn.parseVendorParameters(
                                ParameterScope::MODULE,
                                paramReplyStr,
                                &syncParameters,
                                &asyncParameters);
    // Currently only support syncParameters
    std::move(syncParameters.begin(), syncParameters.end(), std::back_inserter(*_aidl_return));

    ......

    return ndk::ScopedAStatus::ok();
}

尽管 IHalAdapterVendorExtension 被注册为 AIDL service，但这段代码没有通过 binder 去获取服务，而是通过链接 IHalAdapterVendorExtension 实现端的库，直接在代码里构造了 mHalAdapterVendorExtn 对象，以避免不必要的跨进程通信开销。

posted @ 2025-09-18 19:25 Qidi_Huang 阅读(72) 评论(0) 收藏举报

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