HIDL 音訊 HAL

在 Android 13 以下版本中，Audio HAL 介面會使用 HIDL HAL 檔案中的 HIDL (擴充功能為 .hal) 和設定檔的 XSD 架構定義。

audio_hal

圖 1. 音訊 HAL 介面。

設定檔

音訊政策和音效 XML 設定檔會視為 Audio HIDL HAL 介面的一部分。這些檔案必須符合其結構定義，且相容性會透過 VTS 測試驗證。

實作音訊 HIDL HAL 時，您必須建立描述音訊拓樸的音訊政策設定檔。音訊 HAL 功能必須在 audio_policy_configuration.xml 檔案中宣告，才能供架構使用。

Audio HIDL HAL API

本節將說明 HIDL 的核心、效果和通用 HAL API。

核心 HAL

使用 HIDL 的核心 HAL 的部分重要介面如下：

  • IDeviceFactory.hal 是 API 的進入點。
  • IDevice.hal 和 IPrimaryDevice.hal 包含 setMasterVolume 或 openInputStream 等方法。
  • 音訊串流為單向，AudioFlinger 會透過 IStream.hal、IStreamOut.hal 和 IStreamIn.hal 傳送或接收音訊。

下表列出實用的核心 HAL HIDL 元件位置：

核心 HAL 元件 位置
API 最新版本 /hardware/interfaces/audio/6.0
最新 Core HAL API 專屬類型 /hardware/interfaces/audio/6.0/types.hal
音訊政策設定檔 XSD 結構定義 /hardware/interfaces/audio/6.0/config/audio_policy_configuration.xsd

Core HAL API (/hardware/interfaces/audio/core/all-versions/default/) 的預設實作項目是使用舊版共用程式庫包裝 Treble 前 HAL 實作項目。在實作直接與核心驅動程式互動的音訊 HAL 新版本時，也可以將預設實作方式視為參考。

特效 HAL

下表列出使用 HIDL 的實用 Effects HAL 元件位置：

效果 HAL 元件 位置
API 最新版本 /hardware/interfaces/audio/effect/6.0/
效果設定檔 XSD 結構定義 /hardware/interfaces/audio/effect/6.0/xml/audio_effects_conf.xsd

詳情請參閱 /hardware/interfaces/audio/effect/all-versions/default/ 和「音訊效果」一節，瞭解 Effects HAL API 的實作範例。

通用 HAL

使用 HIDL 的通用 HAL API 包含以下內容：

  • Core API 和 Effect API 共用的定義 (/hardware/interfaces/audio/common/6.0/types.hal)。
  • 實用工具 (/hardware/interfaces/audio/common/all-versions)，可協助針對實作、用戶端和測試，根據 HIDL API 進行程式設計。

Audio HAL V7 更新

如本節所述，Android 12 中的 Audio HAL 7 版有重大變更。Audio HAL V7 會執行以下操作：

  • 統一架構和 HAL 使用的資料模型。
  • 盡量減少 HIDL 資料類型 (列舉) 與用於音訊政策設定的 XML 架構之間的重複內容。

具體來說，Audio HAL V7 的以下部分會進行變更：

這些變更的詳細說明請見各自的章節。

列舉

自 Audio HAL 第 7 版起，在 Audio Policy 設定檔中使用的列舉類型只會在 XSD 結構定義中定義，不會在 HIDL 中定義。

在 Audio HAL V6 中，音訊政策設定檔 XSD 結構定義中也定義了 types.hal 中的列舉類型值 (例如 AudioFormat)，因此會產生重複。為避免在 V7 中發生這種情況，我們將列舉類型變更為 string，並改在 XSD 結構定義中列出所有可能的列舉值。

圖 2 比較 V7 中 AudioFormat 列舉類型的部分變更：

audioformat-change

圖 2. 比較 AudioFormat 列舉的部分變更。

如要查看已轉換為 string 的列舉類型，請參閱下列清單：

  • AudioChannelMask
  • AudioContentType
  • AudioDevice：供應商可延伸
  • AudioFormat：供應商可延伸
  • AudioGainMode
  • AudioSource
  • AudioStreamType
  • AudioUsage

傳遞字串列舉值

字串值會用於在 HAL 介面邊界之間，以列舉值的形式傳輸資訊。架構和 HAL 包裝函式都會使用整數列舉值來實作業務邏輯，並採用圖 3所示的轉換方法：

audio-passing-values

圖 3. 傳遞字串列舉值。

舉例來說，如要將音訊格式類型值從架構傳遞至供應商，請按照下列步驟操作：

  1. AudioFormat 的列舉值會在 libaudiohal 中轉換為字串值，並傳遞至 HAL。
  2. 在 HAL 端，預設包裝函式會將字串轉換為列舉值，並傳遞至舊版 HAL。

XML 結構定義變更

在 XML 架構定義 (XSD) 中提供完整的列舉值清單，可讓 VTS 更有效地驗證音訊政策設定 XML 檔案。我們已針對 HAL V7 使用的音訊政策設定檔進行變更，以符合 xsd 規範。

在 V7 中，標準 ␣ (空格) 字元會用於區隔屬性 (例如取樣率、管道遮罩和標記) 中的值清單，而非 V6 以下版本使用的 , (逗號) 和 | (垂直線) 符號。如以下範例所示，空格用於區隔 channelMasks 的值清單：

<profile channelMasks="AUDIO_CHANNEL_OUT_STEREO AUDIO_CHANNEL_OUT_MONO" … />

如要變更符號，請使用名為 update_audio_policy_config.sh 的自動轉換指令碼。請參閱下列指令，將 V6 音訊政策設定檔轉換為 Pixel 5 (Redfin) 裝置的 V7 版本：

hardware/interfaces/audio/7.0/config/update_audio_policy_config.sh \
device/google/redfin/audio/audio_policy_configuration.xml 6.0

資料類型

我們在 V7 中重新定義了部分資料結構，以盡量減少重複定義。重複的資料項目元組會組合成可重複使用的結構體。這些資料結構會使用最新的 HIDL 功能，例如安全的聯集。

舉例來說，在 V6 以下版本中，HIDL 介面和類型經常會使用 <format, sampling rate, channel mask> 的三元組。為移除這項重複內容，在 V7 中，AudioConfigBase 資料類型和其他資料類型會定義如下：

  • AudioConfigBase := <format, sampling rate, channel mask>

  • AudioConfigBaseOptional := <[fmt], [sampl. rate], [chan. mask]>

    AudioConfig、AudioOffloadInfo 和 AudioPortConfig 使用

  • AudioProfile := <format, {sampling rates}, {channel masks}>

    取代 AudioPort/PortConfig 中的鬆散集合

  • AudioPortExtendedInfo := device | mix | session

    取代 AudioPort/PortConfig 中的聯合

供應商代碼

除了裝置類型和格式外，供應商也可以為音訊曲目中繼資料新增自訂標記。

針對播放和錄音曲目中繼資料，供應商可以傳遞自己的標記，用於在音訊輸入/輸出串流中新增屬性，從應用程式傳遞至 HAL。

如以下範例所示，系統會新增播放音軌中繼資料的供應商標記：

struct PlaybackTrackMetadata {
…
    /** Tags from AudioTrack audio attributes */
    vec<AudioTag> tags;
};

RecordTrackMetadata 結構的實作方式類似，會新增專屬於錄音軌中繼資料的標記。

供應商擴充功能命名空間

從 HAL V7 開始，供應商擴充功能需要額外的 {vendor} 前置字串，這在 V6 中並非必要。{vendor} 前置字串必須包含三個以上英數字元，才能有效。

在 V7 中使用下列格式：

VX_{vendor}_{letters/numbers}

以下列舉幾個有效的 V7 供應商擴充功能範例：

  • VX_GOOGLE_VR
  • VX_QCI_AMBIENT_MIC

版本資訊

下表列出各個 Android 版本的 HAL 版本號碼：

Android 版本 HIDL HAL 版本
Android 13 7.1
Android 12 7.0
Android 11 6.0
Android 10 5.0
Android 9 4.0
Android 8 2.0