第28章 TV与机顶盒场景：TV Input Framework、HDMI CEC、环绕声直通

做Android多媒体开发这么多年，TV和机顶盒这块儿，说实话，是坑最多、也是最考验系统集成能力的地方。你想想看，一个电视盒子要对接多少外设？遥控器、HDMI切换器、功放、音箱……每个设备都有自己的脾气。

这一章，我重点聊聊三个核心模块：TV Input Framework（TIF）、HDMI CEC、以及环绕声直通。这三块搞定了，你的TV产品才算真正能用、好用。

28.1 TV Input Framework：电视输入的“调度中心”

TIF是什么？说白了，它就是Android系统里专门管理电视信号输入的框架。无论是HDMI、AV、DTV（数字电视），还是IP流媒体，都通过TIF统一管理。

我记得第一次接触TIF时，觉得它跟Camera框架有点像——都有Input、Session、Client的概念。但TIF更强调“频道”和“节目”的管理。

28.1.1 TIF的核心组件

TIF主要由三部分组成：

• TvInputManager：系统服务，负责管理所有TV输入
• TvInputService：每个硬件输入对应的Service实现
• TvView：显示TV画面的View组件

来看一个典型的TvInputService实现骨架：

public class HdmiInputService extends TvInputService {
    private HdmiInputSession mSession;

    @Override
    public Session onCreateSession(String inputId) {
        mSession = new HdmiInputSession(this);
        return mSession;
    }

    private class HdmiInputSession extends TvInputService.Session {
        @Override
        public boolean onSetSurface(Surface surface) {
            // 把HDMI解码后的画面渲染到Surface上
            return true;
        }

        @Override
        public boolean onTune(Uri channelUri) {
            // 切换到指定频道
            int channelId = parseChannelId(channelUri);
            return tuneToChannel(channelId);
        }

        @Override
        public void onRelease() {
            // 释放资源
        }
    }
}

28.1.2 频道扫描与节目信息

TIF里有个很重要的概念叫Channel。每个Channel对应一个节目源，比如“CCTV-1”对应一个DTV频道，“HDMI 1”对应一个外部输入。

频道扫描的逻辑通常放在TvInputService的onCreateOverlayView里。我个人习惯把扫描进度通过notifyChannelScanned回调上报给UI层。

// 扫描过程中的回调
public void onScanProgress(int progress) {
    Bundle bundle = new Bundle();
    bundle.putInt("scan_progress", progress);
    notifySessionEvent("scan_progress", bundle);
}

28.2 HDMI CEC：让遥控器“一统天下”

HDMI CEC（Consumer Electronics Control）是个好东西。它让一个遥控器能控制多个设备——电视、机顶盒、功放、蓝光播放器，全都能联动。

举个例子：你按一下电视遥控器的“电源键”，电视关机的同时，机顶盒和功放也跟着关机。这就是CEC的One Touch Standby功能。

28.2.1 CEC的物理层与消息格式

CEC走的是HDMI的14号引脚。消息格式很简单：

• Header Block：源地址 + 目标地址（4bit + 4bit）
• Data Block：操作码 + 操作数

比如，0x40 0x44表示“从TV（0x0）发送Standby命令到所有设备（0xF）”。

Android系统里，CEC的驱动层通常由hdmi_cec.ko内核模块处理。应用层通过android.hardware.hdmi.cec这个HAL接口访问。

28.2.2 Android CEC HAL实现要点

实现CEC HAL时，有几个关键点要注意：

1. 逻辑地址分配：每个设备必须有一个唯一的逻辑地址。TV是0x0，Recording Device是0x1，Tuner是0x3，Playback Device是0x4。
2. 消息路由：CEC消息是广播式的，但只有目标地址匹配的设备才处理。
3. 电源状态同步：收到Standby消息后，要触发系统关机流程。

// CEC消息处理示例
void onCecMessageReceived(uint8_t *msg, int len) {
    uint8_t header = msg[0];
    uint8_t src = (header >> 4) & 0x0F;
    uint8_t dst = header & 0x0F;
    uint8_t opcode = msg[1];

    if (opcode == 0x44) { // Standby
        if (dst == 0x0F || dst == getLogicalAddress()) {
            // 触发系统关机
            powerManager.goToSleep();
        }
    }
}

28.3 环绕声直通：让功放“原汁原味”解码

环绕声直通（Audio Passthrough），说白了就是让Android设备把原始的音频码流（比如Dolby TrueHD、DTS-HD MA）直接传给功放，由功放解码。这样能保证音质无损。

为什么需要直通？因为Android系统自带的音频解码器，对高清音频格式支持有限。你想想看，如果电视先解码再PCM输出，那Dolby Atmos的元数据就丢了，环绕效果大打折扣。

28.3.1 直通的实现路径

Android里实现直通，通常走的是HDMI ARC/eARC或SPDIF。流程如下：

1. 应用层通过AudioTrack或MediaCodec获取原始音频数据
2. 数据经过AudioFlinger，直接送到HDMI驱动
3. HDMI驱动通过I2S或HDA总线，把数据传给功放

关键代码在AudioPolicyManager里：

// 判断是否支持直通
bool isPassthroughSupported(audio_format_t format) {
    switch (format) {
        case AUDIO_FORMAT_E_AC3:     // Dolby Digital Plus
        case AUDIO_FORMAT_E_AC3_JOC: // Dolby Atmos
        case AUDIO_FORMAT_DTS_HD:    // DTS-HD
            return true;
        default:
            return false;
    }
}

// 设置直通模式
status_t setDeviceConnectionState(audio_devices_t device, ...) {
    if (device & AUDIO_DEVICE_OUT_HDMI_ARC) {
        // 启用eARC直通
        mHdmiArc->enablePassthrough(true);
    }
}

28.3.2 直通模式下的EDID协商

直通能不能成功，关键看EDID（Extended Display Identification Data）。EDID里记录了功放支持的音频格式。Android系统在启动时，会读取HDMI接收端的EDID，然后决定哪些格式可以直通。

我建议在HdmiManager里加一个日志，打印EDID的音频块：

void dumpEdidAudioBlock() {
    uint8_t *edid = getEdidData();
    // 解析EDID的Audio Data Block
    for (int i = 0; i < edid[0x7E]; i++) {
        uint8_t format = edid[0x80 + i * 3];
        ALOGI("EDID supports audio format: 0x%02x", format);
    }
}

28.4 本章小结

TV和机顶盒场景下，TIF、HDMI CEC、环绕声直通这三个模块，是决定用户体验的关键。TIF管的是“看什么”，CEC管的是“怎么控制”，直通管的是“怎么听”。

做系统集成时，我建议你先把TIF的Session生命周期理清楚，再把CEC的逻辑地址分配搞明白，最后用EDID验证直通能力。这三步走稳了，产品的基本盘就稳了。

嗯，这一章就到这里。下一章我们聊聊更底层的音频策略管理，到时候会涉及更复杂的路由和策略配置。

---