【发布时间】：2016-09-25 01:14:14
【问题描述】：
我使用 C 和 Linux 制作实时数据处理应用程序（使用 fftw3 lib 的频谱分析仪）。我的传入数据当前来自硬件音频线路输入。我使用 PortAudio 库与硬件对话。 （我目前不使用 PortAudio 的 回调）。我选择 Portaudio，因为它存在许多录音示例。 RtAudio 虽然可能提供较低的延迟，但不幸的是写在 CPP 上，而不是 C（所以我有多个可移植性问题）。 （我应该尝试其他包装器吗？有没有直接的方法来捕获声音缓冲区，并附有示例？）。
我的工作设置很好，除非 DFT 计算花费的时间超过了用新数据填充音频缓冲区的时间。因此数据在系统中的某处停留和积累，音频输入和图像之间的延迟发生并增加。在频谱分析中，不可能“丢弃”一条数据。所以只有我能做的就是警告用户 CPU 功率低。但是这里我有问题。
存在Pa_GetStreamReadAvailable函数来显示有多少未读数据可用。但这对我根本不起作用。我准备了一个简单的例子，主要是基于文件www.kfr.co.il/files/speed_photo/complete.c
#include <sys/ioctl.h>
#include <linux/parport.h>
#include <linux/ppdev.h>
#include <fcntl.h>
#include <unistd.h>
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <signal.h>
#include <portaudio.h>
/* #define SAMPLE_RATE (17932) // Test failure to open with this value. */
#define SAMPLE_RATE (44100)
#define FRAMES_PER_BUFFER (1024)
#define NUM_SECONDS (5)
#define NUM_CHANNELS (2)
/* #define DITHER_FLAG (paDitherOff) */
#define DITHER_FLAG (0) /**/
/* Select sample format. */
#if 1
#define PA_SAMPLE_TYPE paFloat32
typedef float SAMPLE;
#define SAMPLE_SILENCE (0.0f)
#define PRINTF_S_FORMAT "%.8f"
#elif 1
#define PA_SAMPLE_TYPE paInt16
typedef short SAMPLE;
#define SAMPLE_SILENCE (0)
#define PRINTF_S_FORMAT "%d"
#elif 0
#define PA_SAMPLE_TYPE paInt8
typedef char SAMPLE;
#define SAMPLE_SILENCE (0)
#define PRINTF_S_FORMAT "%d"
#else
#define PA_SAMPLE_TYPE paUInt8
typedef unsigned char SAMPLE;
#define SAMPLE_SILENCE (128)
#define PRINTF_S_FORMAT "%d"
#endif
int running = 1;
void signalHandler(int sig)
{
running = 0;
}
/*******************************************************************/
int main(void);
int main(void)
{
printf("Initializing PortAudio...\n");
PaStreamParameters inputParameters, outputParameters;
PaStream *stream;
PaError err;
SAMPLE *recordedSamples;
int i;
int maxFrames;
int numSamples;
int numBytes;
SAMPLE max, average, val;
// Set ctrl-c handler
signal(SIGINT, signalHandler);
//totalFrames = NUM_SECONDS * SAMPLE_RATE; /* Record for a few seconds. */
maxFrames = SAMPLE_RATE*1;
numSamples = maxFrames * NUM_CHANNELS;
numBytes = numSamples * sizeof(SAMPLE);
recordedSamples = (SAMPLE *) malloc( numBytes );
if( recordedSamples == NULL )
{
printf("Could not allocate record array.\n");
exit(1);
}
for( i=0; i<numSamples; i++ ) recordedSamples[i] = 0;
err = Pa_Initialize();
if( err != paNoError ) goto error;
inputParameters.device = Pa_GetDefaultInputDevice(); /* default input device */
if (inputParameters.device == paNoDevice) {
fprintf(stderr,"Error: No default input device.\n");
goto error;
}
inputParameters.channelCount = NUM_CHANNELS;
inputParameters.sampleFormat = PA_SAMPLE_TYPE;
inputParameters.suggestedLatency = Pa_GetDeviceInfo( inputParameters.device )->defaultLowInputLatency;
inputParameters.hostApiSpecificStreamInfo = NULL;
/* Record some audio. -------------------------------------------- */
err = Pa_OpenStream(
&stream,
&inputParameters,
NULL, /* &outputParameters, */
SAMPLE_RATE,
FRAMES_PER_BUFFER,
paClipOff, /* we won't output out of range samples so don't bother clipping them */
NULL, /* no callback, use blocking API */
NULL ); /* no callback, so no callback userData */
if( err != paNoError ) goto error;
printf("Starting!\n\n");
printf("Numbers should increasing:\n");
err = Pa_StartStream( stream );
if( err != paNoError ) goto error;
Pa_ReadStream(stream, recordedSamples, maxFrames);
i = 1;
while (i<8)
{
long toRead = Pa_GetStreamReadAvailable(stream);
printf("%ld %d\n", toRead, maxFrames);
if (toRead > maxFrames)
toRead = maxFrames;
err = Pa_ReadStream(stream, recordedSamples, toRead);
if( err != paNoError ) goto error;
// Here is place for heavy calculations,
// they can be longer than time needed for filling one buffer.
// (So data, awaiting for processing, should be (and really is)
// accumulated somewhere in system/OS buffer.)
// Emulate big delays:
usleep(i*1000000);
i++;
}
printf("Stopping PortAudio...\n");
err = Pa_CloseStream( stream );
if( err != paNoError ) goto error;
free( recordedSamples );
Pa_Terminate();
return 0;
error:
Pa_Terminate();
fprintf( stderr, "An error occured while using the portaudio stream\n" );
fprintf( stderr, "Error number: %d\n", err );
fprintf( stderr, "Error message: %s\n", Pa_GetErrorText( err ) );
return -1;
}
我预计打印输出的数字会增加，但我的结果显然是错误的：
598 44100
3071 44100
3071 44100
3071 44100
3071 44100
3071 44100
3071 44100
使用“Pa_OpenDefaultStream”代替“Pa_OpenStream”会给出其他错误数字 (8191)。 我哪里错了？
或者它是 PA 中的错误，但可以肯定的是，我更愿意在提交错误报告之前先询问。 谢谢。
附：无法将 PA 库回归到以前的版本（用于测试），我无法用它在现代 Ubuntu 中编译这个示例。
【问题讨论】：
-
尝试增加 inputParameters.suggestedLatency。您指定了低延迟，它可能比 3071 个样本短。换句话说，您没有要求 PA 创建足够大的中间缓冲区。您将总是必须在 PA 的缓冲区溢出之前收集数据。也不保证 PA 支持 1 秒缓冲区。
标签： c linux ubuntu real-time portaudio