ALSA:播放音频阻塞模式和线程的正确方法
我无法正确地编写循环来播放音频和/或我不能正确理解Alsa的start_threshold、stop_threshold和avail_min参数的含义。我希望达到最低的延迟，并知道要修改的正确参数，以便使我的捕获-处理-回放链能够容忍音频处理时间的变化。在这个例子中，我从文件中读取样本，重点放在回放部分。
这是我的输出设备配置，在阻塞模式下打开(Ubuntu16.04，PulseAudio present，default设备)：
ALSA <-> PulseAudio PCM I/O Plugin
Its setup is:
stream : PLAYBACK
access : RW_INTERLEAVED
format : FLOAT_LE
subformat : STD
channels : 1
rate : 44100
exact rate : 44100 (44100/1)
msbits : 32
buffer_size : 6144
period_size : 2048
period_time : 46439
tstamp_mode : NONE
tstamp_type : GETTIMEOFDAY
period_step : 1
avail_min : 4096
period_event : 0
start_threshold : 2048
stop_threshold : 2048
silence_threshold: 0
silence_size : 0
boundary : 6917529027641081856我的回放线程从另一个线程获取音频缓冲区，该线程从文件中读取样本(因此比回放速率更快)。这是播放函数(Cython代码)：
cdef int play_buffer(self, buffer_t *buf) nogil:
cdef int rc
cdef long t0, t1
t0 = timestamp_us()
rc = snd_pcm_writei(self.handle, buf.data, buf.period_size)
t1 = timestamp_us()
if rc >= 0:
printf("[%ld / %6ld] snd_pcm_writei: OK %d\n", t0, t1 - t0, rc)
else:
printf("[%ld / %6ld] snd_pcm_writei: ERR %d [%s]\n", t0, t1 - t0, rc, snd_strerror(rc))
if rc < 0:
if rc == -errno.EPIPE:
rc = snd_pcm_prepare(self.handle)
printf("snd_pcm_prepare: %d\n", rc)
else:
printf("play_buffer ERR %d\n", rc)
return WRITE_ERROR
elif rc != buf.period_size:
printf('snd_pcm_writei(): short write %d != %d', rc, buf.period_size)
return OK这是输出(timestamp_us()以微秒为单位返回系统时间)：
[1525102519583090 / 540] snd_pcm_writei: OK 2048
[1525102519585406 / 16] snd_pcm_writei: ERR -32 [Broken pipe]
snd_pcm_prepare: 0
[1525102519587798 / 393] snd_pcm_writei: OK 2048
[1525102519590018 / 3] snd_pcm_writei: ERR -32 [Broken pipe]
snd_pcm_prepare: 0
[1525102519592303 / 415] snd_pcm_writei: OK 2048
[1525102519594523 / 3] snd_pcm_writei: ERR -32 [Broken pipe]
snd_pcm_prepare: 0
[1525102519596823 / 1905] snd_pcm_writei: OK 2048
[1525102519599242 / 12] snd_pcm_writei: ERR -32 [Broken pipe]
snd_pcm_prepare: 0
[1525102519601707 / 8023] snd_pcm_writei: OK 2048
[1525102519609754 / 45] snd_pcm_writei: OK 2048
[1525102519609811 / 27] snd_pcm_writei: OK 2048
[1525102519609847 / 28] snd_pcm_writei: OK 2048
[1525102519611328 / 40] snd_pcm_writei: OK 2048
[1525102519613546 / 48501] snd_pcm_writei: OK 2048
[1525102519662079 / 50678] snd_pcm_writei: OK 2048
[1525102519712804 / 49487] snd_pcm_writei: OK 2048
[1525102519762318 / 50521] snd_pcm_writei: OK 2048
[1525102519812868 / 49497] snd_pcm_writei: OK 2048
[1525102519862394 / 49630] snd_pcm_writei: OK 2048
[1525102519912051 / 49875] snd_pcm_writei: OK 2048
[1525102519961953 / 50647] snd_pcm_writei: OK 2048
[1525102520012655 / 49949] snd_pcm_writei: OK 2048
[1525102520062632 / 49713] snd_pcm_writei: OK 2048
[1525102520112373 / 49495] snd_pcm_writei: OK 2048
[1525102520161898 / 62] snd_pcm_writei: OK 2048
[1525102520161977 / 50485] snd_pcm_writei: OK 2048
[1525102520212490 / 49514] snd_pcm_writei: OK 2048
.. continues with no errors ...一开始我不知道这些EPIPE错误的原因；我期望的是snd_pcm_writei要么立即返回，要么(或多或少)在返回之前等待一段时间，因为我处于阻塞模式，并且提供样本的速度比回放采样率所需的速度更快。当错误序列结束时，播放是正常的。此外，如果我为我的线程设置实时优先级(pthread_setschedparam())，我会得到一个无穷无尽的OK 2048 / ERR -32列表，并且我只听到噪音。这对我来说真的很奇怪。
我的错误在哪里？
谢谢。
回答 2
Stack Overflow用户
发布于 2018-05-01 00:33:28
一开始，缓冲区是空的，所以你应该尽可能快地填满它，而不是等待。
要减少延迟，请减小缓冲区大小。
要降低欠载运行的风险，请增加缓冲区大小。
你不能同时做这两件事。您必须为您的特定情况选择一个平衡这两个目标的缓冲区大小。
开始阈值指定当缓冲区中有那么多帧时，设备自动开始播放。您应该将其设置为缓冲区大小。
停止阈值指定当可用(空闲)帧数达到此值时设备停止。您应该将其保留为默认值，即缓冲区大小。
avail_min参数指定在中断导致应用程序实际被唤醒之前必须有多少帧可用。
Stack Overflow用户
发布于 2018-05-01 15:17:52
编辑：
原来罪魁祸首是PulseAudio。把它放在一边，通过pasuspender，一切都像我预期的那样工作。
我向前迈出了一步。我能够得到一个更稳定的声音输出设置buffer_size，start_threshold，stop_threshold为周期大小的3倍和avail_min为周期大小。我仍然不明白avail_min和start_threshold之间的区别，但这要好得多，即使像下面这样使用一个小的周期大小：
ALSA <-> PulseAudio PCM I/O Plugin
Its setup is:
stream : PLAYBACK
access : RW_INTERLEAVED
format : FLOAT_LE
subformat : STD
channels : 1
rate : 44100
exact rate : 44100 (44100/1)
msbits : 32
buffer_size : 192
period_size : 64
period_time : 1451
tstamp_mode : NONE
tstamp_type : GETTIMEOFDAY
period_step : 1
avail_min : 64
period_event : 0
start_threshold : 192
stop_threshold : 192
silence_threshold: 0
silence_size : 0
boundary : 6917529027641081856我仍然收到一些EPIPE错误，通常只有一个在播放流的开头：
[1525158345182486 / 64] snd_pcm_writei: OK 64
[1525158345182609 / 23] snd_pcm_writei: OK 64
[1525158345182833 / 862] snd_pcm_writei: OK 64
[1525158345183718 / 3] snd_pcm_writei: ERR -32 [Broken pipe]
snd_pcm_prepare: 0
[1525158345184915 / 38] snd_pcm_writei: OK 64
[1525158345184962 / 46] snd_pcm_writei: OK 64
[1525158345185018 / 1240] snd_pcm_writei: OK 64
[1525158345186281 / 33] snd_pcm_writei: OK 64但是我在实时调度方面仍然有问题。如果我将实时调度设置为我的线程，有时我会得到干净的输出，没有EPIPE错误，但大多数时候我会得到无穷无尽的错误序列，并且我只听到噪音：
[1525158709952740 / 30] snd_pcm_writei: OK 64
[1525158709952781 / 14] snd_pcm_writei: OK 64
[1525158709952809 / 2163] snd_pcm_writei: OK 64
[1525158709954994 / 4] snd_pcm_writei: ERR -32 [Broken pipe]
snd_pcm_prepare: 0
[1525158709956346 / 29] snd_pcm_writei: OK 64
[1525158709956385 / 15] snd_pcm_writei: OK 64
[1525158709956405 / 2250] snd_pcm_writei: OK 64
[1525158709958673 / 3] snd_pcm_writei: ERR -32 [Broken pipe]
snd_pcm_prepare: 0
[1525158709959930 / 31] snd_pcm_writei: OK 64
[1525158709959971 / 15] snd_pcm_writei: OK 64
[1525158709959998 / 2334] snd_pcm_writei: OK 64
[1525158709962355 / 3] snd_pcm_writei: ERR -32 [Broken pipe]
snd_pcm_prepare: 0使用更大的周期大小，我有更多的机会获得干净的音频流，但仍然不是100%可靠。
有什么提示吗？
谢谢。
https://stackoverflow.com/questions/50103858
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