Audio-Framework: Energiesparendes Pulseaudio läuft auf Android

Der Entwickler Arun Raghavan hat Pulseaudio auf Android portiert. Das Audio-Framework für Linux ist energiesparender als sein Android-Gegenstück Audioflinger, behauptet er.

Artikel veröffentlicht am 18. Januar 2012, 16:52 Uhr, Jörg Thoma

Die Pulseaudio-Einstellungen unter Linux (Bild: Jörg Thoma/Golem.de)

Zunächst hat Arun Raghavan Pulseaudio auf Android portiert, dann hat der Entwickler das Audio-Framework für Linux mit dem Android-eigenen Audioflinger verglichen. Sein Fazit: Pulseaudio ist das bessere Framework, weil es energiesparender ist. Sein Vorschlag: Pulseaudio so anpassen, dass es mit einem Audioflinger-Wrapper läuft und als Standard in Android etablieren.

Der Pulseaudio-Entwickler testete die beiden Audio-Frameworks unter Android 4.0 alias Ice Cream Sandwich.

Die Portierung des Linux-Audio-Frameworks auf Android sei keine einfache Aufgabe gewesen, schreibt Raghavan. Mit Hilfe zahlreicher bestehender Werkzeuge ist es ihm gelungen, Pulseaudio als Basiskomponente statt als Applikation in Android einzubauen. Die Anwendung Androgenizer konvertiert mit den GNU-Autotools optimierten Quellcode in das für Android notwendige Makefile-Format. Das Portieren der Bibliothek Libltdl für das dynamische Laden von Modulen sei die größte Hürde gewesen.

Spezielle Bibliothek für Alsa

Außerdem musste er eine angepasste Version der Bibliothek für den Zugriff auf die Alsa-Treiber bereitstellen, denn der nativen Version namens Tinyalsa fehlen zahlreiche Funktionen, die von Pulseaudio benötigt werden. Stattdessen verwendet er die Bibliothek Salsa-lib, die speziell für Embedded-Geräte angepasste Version. Schließlich musste er noch die Alsa-UCM-Funktionalität (Use Case Manager) für die OMAP4-Plattform integrieren, ohne die Pulseaudio keinen Ton über die Lautsprecher ausgibt. Den veränderten Code hat Raghavan dem Pulseaudio-Projekt bereits zur Verfügung gestellt.

Für seine Tests verwendete er eine selbst geschriebene Anwendung, die nach PCM-S16LE codierte Audiodaten aus einer Datei ausliest und über die Audiotrack-Schnittstelle der beiden Frameworks abspielt. Er verwendete zwei Samples mit jeweils 44,1 und 48 KHz. Bei seinem Test war die Helligkeit festgelegt, WLAN ausgeschaltet und das Gerät über ein USB-Kabel an den Rechner angeschlossen. Die Taktrate des Prozessors war mit 350 MHz auf den niedrigsten Wert festgelegt.

Sparsames Pulseaudio

Bei der CPU-Nutzung lagen beide Framewoks mit durchschnittlich 1 Prozent gleichauf. Auch beim Speicherverbrauch gibt es zwischen Pulseaudio und Audioflinger keine Unterschiede.

Bei der Leistungsaufnahme liegt Pulseaudio nach den Messungen von Raghavan weit vorne. Er führt es auf den Scheduling-Modus von Pulseaudio zurück. Dabei wird der Hardwarepuffer soweit wie möglich aufgefüllt, dann wird Pulseaudio in den Schlafmodus versetzt und nach Möglichkeit auch die Alsa-Interrupts ausgeschaltet. Erst wenn der Puffer fast leer ist, wird er wieder aufgefüllt. Für die Messungen verwendete er Powertop, das die Wakeups-from-Idle des Prozessors pro Sekunde misst. Zusätzlich nahm er Messungen mit Vmstat vor, das die Interrupts der beiden Frameworks pro Sekunde anzeigt.

Ersatz für Audioflinger

Auch hob Ragvahan die Vorteile von Pulseaudio gegenüber Audioflinger hervor: Die Energieverwaltung von Pulseaudio sei besser als die native unter Android. Denn dort müsse jeder Hersteller selbst eine Energieverwaltung implementieren. Mit Pulseaudio hätte sie eine zentrale Schnittstelle, die bereits energiesparend läuft und sie könnten Codeduplikate vermeiden. Er gibt zu, dass es auf Grund fehlender Dokumentation bei Android 4.0 bei seinen Tests zu Fehlern gekommen sein könnte, und bittet Audioflinger-Entwickler um Feedback.

Für die Zukunft könnte er sich einen Audioflinger-Wrapper für Pulseaudio vorstellen. Dann könnte Pulseaudio Audioflinger ersetzen.