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在纯 ALSA 中复制音频，以便在本地设备上播放并通过 trx 进行流式传输

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在纯 ALSA 中复制音频，以便在本地设备上播放并通过 trx 进行流式传输

我正在尝试使用 Raspberry Pi 在我的房子里实现多房间音频设置。如何让 VLC 在本地耳机端口上同时播放，同时通过 trx 将其流式传输到其他设备？

背景：

我发现了一个名为 trx 的奇妙软件包，它允许在 LAN 上使用 Opus 编解码器进行低延迟流传输：http://www.pogo.org.uk/~mark/trx/streaming-desktop-audio.html

我已成功安装 trx 并使用以下内容：

sudo modprobe snd-aloop

传输端~/.asoundrc

# TX device catches played audio from a player (e.g. VLC)
# point vlc to this device:
#    cvlc --alsa-audio-device="tx" <file_or_stream>
pcm.tx {
    type plug
    slave.pcm {
        type dmix
        ipc_key 2867
        slave {
            pcm "hw:Loopback,0,0"
            rate 48000
            format S16_LE
            channels 2
            period_size 256
            buffer_size 8192
        }
    }
}

# Hubcap ensures 48000Hz sample rate (Opus compatible)
pcm.hubcap {
    type plug
    slave {
        pcm "hw:Loopback,1,0"
        rate 48000
        format S16_LE
    }
}

传输侧：

tx -d hubcap -m 64 -h 239.0.0.99 &

cvlc --alsa-audio-device="tx" {source_file_path_or_url}

接收方：

rx -m 64 -h 239.0.0.99

偶尔会出现缓冲区不足的情况，通过将 tx 进程的良好度更改为 -10 可以轻松修复。

renice -n -10 {process_id}

问题：

我希望能够将音频从 VLC 播放到网络上侦听多播 239.0.0.99 的设备，以及从传输设备的耳机/线路输出插座播放音频。

我不知道如何在 ~/.asoundrc 中设置插头、路由和多重，以便有一个 ALSA 设备 cvlc 可以播放，其中音频被馈送到本地 hw:1 （耳机插座）和plug:tx （通过 tx 传输音频的输入）。

ALSA asound 配置文档非常糟糕。我尝试向 .asoundrc 添加以下内容，但没有成功：

pcm.headphones_dmix {
        type dmix
        slave {
                pcm "hw:Headphones"
        }
}

pcm.localandtx {
    type plug
    slave {
        format S16_LE
        pcm {
            type multi
            slaves.tx.pcm "tx"
            slaves.tx.channels 2
            slaves.local.pcm "headphones_dmix"
            slaves.local.channels 2
            bindings.0.slave tx
            bindings.0.channel 0
            bindings.1.slave tx
            bindings.1.channel 1
            bindings.2.slave local
            bindings.2.channel 0
            bindings.3.slave local
            bindings.3.channel 1
        }
    }
    route_policy duplicate
    ttable {
        0.0 1
        1.1 1
        0.2 1
        1.3 1
    }
    hint {
        show on
        description "Play both locally and via TX."
    }
}

与上述：

vlc 会很高兴地用本地耳机播放 --alsa-audio-device="hw:Headphones"

vlc 将很乐意在运行 rx 的设备上播放--alsa-audio-device="tx"

但是，vlc 无法与--alsa-audio-device="localandtx".我想让两者都玩。 （我知道通过 trx 发送音频时会产生额外的延迟）。

vlc 错误是：

ALSA lib pcm_direct.c:2031:(snd1_pcm_direct_parse_open_conf) Unique IPC key is not defined
[015a4ac8] alsa audio output error: cannot open ALSA device "localandtx": Invalid argument
[015a4ac8] main audio output error: Audio output failed
[015a4ac8] main audio output error: The audio device "localandtx" could not be used: Invalid argument.
[015a4ac8] main audio output error: module not functional
[71b7a980] main decoder error: failed to create audio output

是否有任何有用的（健全的）工具来调试 ALSA asound 配置文件？

我如何确定 localandtx 中的哪个 .asoundrc 参数是“无效的”？

如何在不使用 PulseAudio 的情况下在 ALSA 中实现到 hw:Headphones 和 tx 的音频路由？

答案1

我终于解决了 Raspberry Pi 多房间音频难题！

解决方案是引入 PulseAudio。由于 Raspberry Pi 的 ALSA bcm2835 驱动程序限制，ALSA 无法单独完成此操作。由于我不太明白的原因，驱动程序无法使用 mmap 将数据从一个流复制到另一个流。即使专门启用 mmap 并使用 mmap 模拟 (mmap_emul)，情况也是如此 - 请参阅：https://blog.dowhile0.org/2013/04/27/mmap-support-for-raspberry-pi-bcm2835-alsa-driver/。

Raspberry Pi 音频流本地复制和通过 trx 复制的完整解决方案：

  1. 传输端-安装包：

     sudo su
 sudo apt install alsa-utils opus-tools lame vlc cmake libasound2-dev libortp-dev libopus-dev pulseaudio
 mkdir ~/Installers
 cd ~/Installers
 git clone http://www.pogo.org.uk/~mark/trx.git
 make
 sudo make install

  2. 传输端 - 将用户添加到音频组：

     sudo usermod -a -G audio your_username

  3. 传输端-激活alsa环回模块：

     modprobe snd-aloop
 echo "snd-aloop" | sudo tee -a /etc/modules

  4. 传输端 - 设置 ALSA 设备以支持 trx：

    如果您只想为一个用户执行此操作，您应该编辑 ~/.asoundrc，或者编辑 /etc/asound.conf 为所有用户执行此操作。

     # nano /etc/asound.conf

    或者

     # nano ~/asoundrc:

    文件内容：

     # /etc/asound.conf OR ~/asoundrc:

 # tx_dmix ensures audio sent to tx gets resampled properly
 pcm.tx_dmix {
         type dmix
         ipc_key 2867
         ipc_perm 0666 # allow other users
         slave {
             pcm "hw:Loopback,0,0"
             rate 48000
             format S16_LE
             channels 2
             period_size 256
             buffer_size 8192
         }
 }

 # tx is the entry point for anything that wants to play down the TX link
 pcm.tx {
         type plug
         slave.pcm "tx_dmix"
         hint.description "Audio input for TX transmission."
 }

 # Hubcap is used by TX to resample audio into Opus-friendly sample rate
 pcm.hubcap {
         type plug
         slave {
                 pcm "hw:Loopback,1,0"
                 rate 48000
                 format S16_LE
         }
         hint.description "Internal loopback capture and resampler for TX. Only TX should use."
 }

 # Headphones (3.5mm jack) playback
 pcm.headphones_hw {
     type hw
     card Headphones
     sync_ptr_ioctl 1
 }

 pcm.headphones {
     type plug
     slave.pcm "headphones_hw"
 }

 pcm.!default {
     type plug
     slave.pcm "headphones"
 }

  5. 传输端 - 设置 PulseAudio 连接

     # nano /etc/pulse/default.pa

    或者

     # nano ~/.pulse/default.pa:

    文件内容：

     # PulseAudio config - duplicates audio for local playback and network playback

 .include /etc/pulse/default.pa

 # Set up Pulse sinks to connect to our ALSA devices we configured in .asoundrc
 load-module module-alsa-sink device="tx" sink_name=tx
 load-module module-alsa-sink device="headphones" sink_name=headphones

 # Create stream duplicator
 load-module module-null-sink sink_name=localandtx
 load-module module-loopback source=localandtx.monitor sink=tx
 load-module module-loopback source=localandtx.monitor sink=headphones
 set-default-sink localandtx

    创建此文件后重新启动脉冲

     pulseaudio -k

  6. 传输端 - 创建 tx 初始化脚本：

     nano ~/run_tx.sh

    文件内容

     #!/bin/bash
 # Fires up the TX transmission 
 # Usage:
 #     sudo run_tx.sh [ip] [latency in ms]
 #     sudo run_tx.sh 239.0.0.99 64

 # Defaults
 DEFAULT_TX_IP="239.0.0.99"
 DEFAULT_LATENCY_BUFFER_MS="64"

 # Resolve from args
 CHOSEN_TX_IP=${$1:-$DEFAULT_TX_IP}
 CHOSEN_LATENCY_BUFFER_MS=${$2:-$DEFAULT_LATENCY_BUFFER_MS}

 echo "Launching TX on ${CHOSEN_TX_IP} with ${CHOSEN_LATENCY_BUFFER_MS} ms buffer."

 # Start TX, using hubcap ALSA device
 tx -d hubcap -m $(($CHOSEN_LATENCY_BUFFER_MS)) -h $CHOSEN_TX_IP &

 # Boost priority of all TX threads (necessary to prevent buffer underruns)
 TX_PIDS=$(ps -L -C tx -o lwp=)
 for TX_PID in TX_PIDS
 do
   sudo renice -10 $(($TX_PID))
 done

  7. 传输端 - 运行 tx 发送器：

     chmod +x ~/run_tx.sh        
 sudo ~/run_tx.sh

  8. 接收端 - 安装软件包（仅运行 ALSA，不需要 PulseAudio）：

     sudo su
 sudo apt install alsa-utils opus-tools lame vlc cmake libasound2-dev libortp-dev libopus-dev
 mkdir ~/Installers
 cd ~/Installers
 git clone http://www.pogo.org.uk/~mark/trx.git
 make
 sudo make install

  9. 接收方 - 创建 rx 初始化脚本：

     nano ~/run_rx.sh

    文件内容

     #!/bin/bash
 # Fires up the RX Reception side
 # Usage:
 #     sudo run_rx.sh [ip] [latency in ms]
 #     sudo run_rx.sh 239.0.0.99 64

 # Defaults
 DEFAULT_RX_IP="239.0.0.99"
 DEFAULT_LATENCY_BUFFER_MS="64"

 # Resolve from args
 CHOSEN_RX_IP=${$1:-$DEFAULT_RX_IP}
 CHOSEN_LATENCY_BUFFER_MS=${$2:-$DEFAULT_LATENCY_BUFFER_MS}

 echo "Launching RX receiver, listening on ${CHOSEN_RX_IP} with ${CHOSEN_LATENCY_BUFFER_MS} ms buffer."

 # Start RX, using default ALSA device
 rx -m $(($CHOSEN_LATENCY_BUFFER_MS)) -h $CHOSEN_RX_IP &

 # Boost priority of all RX threads (necessary to prevent buffer underruns)
 RX_PIDS=$(ps -L -C rx -o lwp=)
 for RX_PID in RX_PIDS
 do
   sudo renice -10 $(($RX_PID))
 done

  10. 接收端 - 运行 rx 监听器：

    chmod +x ~/run_rx.sh        
sudo ~/run_rx.sh

  11. 将 tx 端的某些内容播放到 PulseAudio 默认接收器 (localandtx) 中。它将通过接收设备的默认音频输出从接收端播放。

要指定在 rx 中播放的不同音频设备，请将该-d "alsa_device_name"选项添加到该rx -m $(($CHOSEN_LATENCY_BUFFER_MS)) -h $CHOSEN_RX_IP &行，例如rx -m $(($CHOSEN_LATENCY_BUFFER_MS)) -h $CHOSEN_RX_IP -d Headphones &

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