#topicpath * sndio - OpenBSDの音声フレームワーク [#t571d65f] RIGHT:EBUG 第66回会合 ~ 2018年 8月25日、長岡市 ながおか市民センター ~ 川俣吉広、kaw@on.rim.or.jp **概要 [#xbc2884e] [[sndio(7)>https://man.openbsd.org/sndio.7]]はOpenBSDで音声を統一的に扱うための仕組みで、Alexandre Ratchovらによって2008年リリースのOpenBSD 4.5に導入された。 現在は、FreeBSD/NetBSD/Linuxにも移植されている。 ALSA, JACK, OSS, PulseAudioなどの音声フレームワークと同様、sndioは音声を扱うハードウェアとアプリケーションとの橋渡しをする。 具体的には、sndioは以下のような機能を持っている。 -音声デバイスの共有 音声アプリケーションがデバイスに直接アクセスした場合単一のアプリケーションだけがアクセスできる。 sndioを介在させることで複数のアプリケーションが同時に音声を再生・収録できることを可能にする。 -音声のフォーマット変換を行う。 音声データの形式、サンプルレート、量子化ビット深度、チャンネル数などのパラメータが音声デバイスとアプリケーションとで異っていても、sndioで変換を行うことで支障なく使用できる。 -音源の制御を可能にする。 sndioは音声データそのもの以外に、起動・停止、音量制御、タイムコードなどをMIDIプロトコルを使用して伝送することができる。これにより、音源の制御を行うことができる。 -信号のルーティングを行う。 sndioサウンドサーバでは複数の音源をミックスしたり、あるいは複数の音声アプリケーションへ送出するなどのルーティング行う。 これらの伝送はネットワークを経由して、他ホストで稼動している音声デバイスやアプリケーションを使用することもできる。 **構成 [#z972347e] 以下に、OpenBSDでsndioフレームワークが動作している例を示す。 #ref(sndio.png); :ハードウェア|様々な音声機器は、PC内の音声コーデックに接続される。コーデックはアナログ機器とのA/D, D/A変換や複数入出力のミキシングやファンアウト、そして各信号のレベル制御などをおこなう。 :デバイスドライバ|カーネル内には、コーデックに対応したデバイスドライバがあり、コーデックの機種毎の機能に対応した制御を行う。 例えばIntelのICH8 I/Oコントローラ・ハブは[[Intel(R) HD Audio規格のコーデック>http://www.vitalsparks.com/hdaudio.html]]を搭載しており、これに対応するドライバは、[[azalia(4)>https://man.openbsd.org/azalia.4]]である。 各コーデックに対応したドライバの上には[[audio(4)>https://man.openbsd.org/audio.4]]があり、これがユーザプロセスに対して一貫したAPIを提供する。 このレイヤーを参照・操作するツールとして[[audioctl(1)>https://man.openbsd.org/audioctl.1]]や[[mixerctl(1)>https://man.openbsd.org/mixerctl.1]]が提供されている。 $ audioctl name=azalia0 mode=play,record pause=0 active=1 nblks=8 blksz=960 rate=48000 encoding=s16le play.channels=2 play.bytes=3796930560 play.errors=883200 record.channels=2 record.bytes=3796930560 record.errors=552960 ~ $ mixerctl -v | sort inputs.dac-0:1=234,234 inputs.beep=119 inputs.beep_mute=off [ off on ] inputs.dac-2:3=234,234 inputs.hp_source=sel6,mix6 { sel6 mix6 } inputs.mic2=0,0 inputs.mic3=0,0 inputs.mic3_source=sel7,mix6 { sel7 mix6 } inputs.mic=0,0 inputs.mix4_source=sel3,mix6 { sel3 mix6 } inputs.mix6_mic2=0,0 inputs.mix6_mic=0,0 inputs.mix6_source=mic,mic2 { mic mic2 } inputs.sel3_source=dac-0:1 [ dac-0:1 dac-2:3 ] inputs.sel4_source=dac-0:1 [ dac-0:1 dac-2:3 ] inputs.sel6_source=dac-0:1 [ dac-0:1 dac-2:3 ] inputs.sel7_source=dac-0:1 [ dac-0:1 dac-2:3 ] inputs.spkr_source=dac-2:3,mix6 { dac-2:3 mix6 } outputs.hp_boost=off [ off on ] outputs.hp_mute=off [ off on ] outputs.hp_sense=plugged [ unplugged plugged ] outputs.master.mute=off [ off on ] outputs.master.slaves=dac-0:1,dac-2:3,hp,spkr { dac-0:1 dac-2:3 beep hp spkr mic3 mix6 mic3 } outputs.master=255,255 outputs.mic2_dir=input-vr80 [ none input input-vr0 input-vr50 input-vr80 input-vr100 ] outputs.mic3_dir=input-vr80 [ none output input input-vr0 input-vr50 input-vr80 input-vr100 ] outputs.mic3_mute=off [ off on ] outputs.mic3_sense=unplugged [ unplugged plugged ] outputs.mic_dir=input-vr80 [ none input input-vr0 input-vr50 input-vr80 input-vr100 ] outputs.mic_sense=plugged [ unplugged plugged ] outputs.mix6=0,0 outputs.mix6_mute=off [ off on ] outputs.spkr_boost=off [ off on ] outputs.spkr_eapd=on [ off on ] outputs.spkr_mute=on [ off on ] outputs.spkr_muters=hp,mic3 { hp mic3 } record.adc-0:1=200,200 record.adc-0:1_mute=off [ off on ] record.adc-0:1_source=mic [ mic mic2 ] record.adc-2:3=200,200 record.adc-2:3_mute=off [ off on ] record.adc-2:3_source=mic2 [ mic mic2 ] record.volume.mute=off [ off on ] record.volume.slaves=adc-2:3,adc-0:1 { adc-2:3 adc-0:1 mic mic2 } record.volume=200,200 :音声サーバ - [[sndiod(8)>https://man.openbsd.org/sndiod.8]]|sndioフレームワークの中核で、OpenBSDブート時に起動され、デフォルトの音声デバイス/dev/audio0へのアクセスを提供する。前節の「概要」で述べた機能の殆どは、このsndiodが持っている。 :ユーザコマンド - [[aucat(1)>https://man.openbsd.org/aucat.1]]|コマンドレベルでsndioにアクセスするためのツール。 aucatもsndiod同様、sndioの機能の殆どを提供する。 sndiodがデーモンとしてバックグラウンドで機能を提供するのに対し、aucatはユーザが直接オンライン、あるいはオフラインでsndioの機能を利用することを意図して作成されている。 例えば、aucatには処理を行う音声データをファイルから入力したり、ファイルへ出力したりする機能がある。 aucatコマンド自体はOpenBSD 2.0から存在し、sndioフレームワークが登場する以前のOpenBSD 4.3までは単に複数の音声ファイルを連結して再生する(concatenate and play audio files)コマンドだった。 OpenBSD 4.5でsndioフレームワークが登場した時点ではsndiodはなくaucatがデーモンの役目を追っていたが、OpenBSD 5.1以降はsndiodとaucatとに役割が分割された。 :音声アプリケーション| **API [#ba4463c8] **使用例 [#x7ebf0e4] **情報源 [#fcd638e8] ---- #topicpath