Android平台下多媒体设计.docx
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Android平台下多媒体设计
智能平台开发部
Android平台多媒体设计
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V0.1
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1>V0.1
完成时间:
2009-7-8
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修改内容：
初始版本
11、编写目的
本文档描述在Android平台中多媒体的框架设计。
在Android中，多媒体部分包括MediaPlayerr应用、mediarecorder应用（videorecorder/voicerecorder）,imagecenter（imagecapture/view）、opencore等。
此文档仅仅包含MediaPlayer与opencore的架构。
12、编写背景
总结前段时间的学习，为后续工作开展打下基础
13、参考资料
N/A
14、Android总体架构图
15、Android多媒体的架构
5.1、多媒体架构概览
多媒体应用基于Android的多媒体架构。
MediaPlayer包含了Audio和Video的播放功能，在Android的界面上，Music和Video两个应用程序都是调用MediaPlayer实现的。
MediaPlayer在底层是基于Opencore（PacketVideo）的库实现的，为了构建一个MediaPlayer程序，上层还包含了进程间通讯等内容，这种进程间通讯的基础是Android基本库中的Binder机制。
5.2、多媒体总体架构图
5.3、MediaPlayer的各个库之间的结构如下图的表示：
在各个库中，libmedia.so与libmediaplayerservice.so位于核心的位置。
libmedia.so对上层的提供的接口主要是MediaPlayer类，类libmedia_jni.so通过调用MediaPlayer类提供对JAVA的接口，并且实现了android.media.MediaPlayer类。
libmediaplayerservice.so是Media的服务器，它通过继承libmedia.so的类实现服务器的功能，而libmedia.so中的另外一部分内容则通过进程间通讯和libmediaplayerservice.so进行通讯。
libmediaplayerservice.so的真正功能通过调用OpenCorePlayer（库libopencoreplayer.so）来完成。
5.4、整个MediaPlayer库和调用的关系图
从框架结构上来看，IMediaPlayerService.h、IMediaPlayerClient.h和MediaPlayer.h三个类定义了MeidaPlayer的接口和架构，MediaPlayerService.cpp和mediaplayer.coo两个文件用于MeidaPlayer架构的实现，MeidaPlayer的具体功能在PVPlayer（库libopencoreplayer.so）中的实现。
6、应用层架构分析
6.1、JAVA程序部分
在packages/apps/Music/src/com/android/music/目录的MediaPlaybackService.java文件中，包含了对MediaPlayer的调用。
在MediaPlaybackService.java中包含对包的引用：
importandroid.media.MediaPlayer;
在MediaPlaybackService类的内部，定义了MultiPlayer类：
privateclassMultiPlayer{
privateMediaPlayermMediaPlayer=newMediaPlayer（）;
}
MultiPlayer类中使用了MediaPlayer类，其中有一些对这个MediaPlayer的调用，调用的过程如下所示：
mMediaPlayer.reset（）;
mMediaPlayer.setDataSource（path）;
mMediaPlayer.setAudioStreamType（AudioManager.STREAM_MUSIC）;
reset、setDataSource和setAudioStreamType等接口就是通过JAVA本地调用（JNI）来实现的。
6.2、MediaPlayer的JAVA本地调用部分
MediaPlayer的JAVA本地调用部分在目录frameworks/base/media/jni/的android_media_MediaPlayer.cpp中的文件中实现。
android_media_MediaPlayer.cpp之中定义了一个JNINativeMethod（JAVA本地调用方法）类型的数组gMethods，如下所示：
staticJNINativeMethodgMethods[]={
{"setDataSource","（Ljava/lang/String;）V",（void*）android_media_MediaPlayer_setDataSource},
{"setDataSource","（Ljava/io/FileDescriptor;JJ）V",（void*）android_media_MediaPlayer_setDataSourceFD},
{"prepare","（）V",（void*）android_media_MediaPlayer_prepare},
{"prepareAsync","（）V",（void*）android_media_MediaPlayer_prepareAsync},
{"_start","（）V",（void*）android_media_MediaPlayer_start},
{"_stop","（）V",（void*）android_media_MediaPlayer_stop},
{"getVideoWidth","（）I",（void*）android_media_MediaPlayer_getVideoWidth},
{"getVideoHeight","（）I",（void*）android_media_MediaPlayer_getVideoHeight},
{"seekTo","（I）V",（void*）android_media_MediaPlayer_seekTo},
{"_pause","（）V",（void*）android_media_MediaPlayer_pause},
{"isPlaying","（）Z",（void*）android_media_MediaPlayer_isPlaying},
{"getCurrentPosition","（）I",（void*）android_media_MediaPlayer_getCurrentPosition},
{"getDuration","（）I",（void*）android_media_MediaPlayer_getDuration},
{"_release","（）V",（void*）android_media_MediaPlayer_release},
{"_reset","（）V",（void*）android_media_MediaPlayer_reset},
{"setAudioStreamType","（I）V",（void*）android_media_MediaPlayer_setAudioStreamType},
{"setLooping","（Z）V",（void*）android_media_MediaPlayer_setLooping},
{"setVolume","（FF）V",（void*）android_media_MediaPlayer_setVolume},
{"getFrameAt","（I）Landroid/graphics/Bitmap;",（void*）android_media_MediaPlayer_getFrameAt},
{"native_setup","（Ljava/lang/Object;）V",（void*）android_media_MediaPlayer_native_setup},
{"native_finalize","（）V",（void*）android_media_MediaPlayer_native_finalize},
JNINativeMethod的第一个成员是一个字符串，表示了JAVA本地调用方法的名称，这个名称是在JAVA程序中调用的名称；第二个成员也是一个字符串，表示JAVA本地调用方法的参数和返回值；第三个成员是JAVA本地调用方法对应的C语言函数。
其中android_media_MediaPlayer_reset函数的实现如下所示：
staticvoid
android_media_MediaPlayer_reset（JNIEnv*env,jobjectthiz）
{
spmp=getMediaPlayer（env,thiz）;
if（mp==NULL）{
jniThrowException（env,"java/lang/IllegalStateException",NULL）;
return;
}
process_media_player_call（env,thiz,mp->reset（）,NULL,NULL）;
}
在android_media_MediaPlayer_reset的调用中，得到一个MediaPlayer指针，通过对它的调用实现实际的功能。
register_android_media_MediaPlayer用于将gMethods注册为的类"android/media/MediaPlayer"，其实现如下所示。
staticintregister_android_media_MediaPlayer（JNIEnv*env）
{
jclassclazz;
clazz=env->FindClass（"android/media/MediaPlayer"）;
//......
returnAndroidRuntime:
:
registerNativeMethods（env,"android/media/MediaPlayer",gMethods,NELEM（gMethods））;
}
"android/media/MediaPlayer"对应JAVA的类android.media.MediaPlayer
6.3、mediaplayer本地库libmedia.so
libs/media/mediaplayer.cpp文件用于实现mediaplayer.h提供的接口，其中一个重要的片段如下所示：
constsp&MediaPlayer:
:
getMediaPlayerService（）
{
Mutex:
:
Autolock_l（mServiceLock）;
if（mMediaPlayerService.get（）==0）{
spsm=defaultServiceManager（）;
spbinder;
do{
binder=sm->getService（String16（"media.player"））;
if（binder!
=0）
break;
LOGW（"MediaPlayerServicenotpublished,waiting..."）;
usleep（500000）;//0.5s
}while（true）;
if（mDeathNotifier==NULL）{
mDeathNotifier=newDeathNotifier（）;
}
binder->linkToDeath（mDeathNotifier）;
mMediaPlayerService=interface_cast（binder）;
}
LOGE_IF（mMediaPlayerService==0,"noMediaPlayerService!
?
"）;
returnmMediaPlayerService;
}
其中最重要的一点是binder=sm->getService（String16（"media.player"））;这个调用用来得到一个名称为"media.player"的服务，这个调用返回值的类型为IBinder，根据实现将其转换成类型IMediaPlayerService使用。
一个具体的函数setDataSource如下所示：
status_tMediaPlayer:
:
setDataSource（constchar*url）
{
LOGV（"setDataSource（%s）",url）;
status_terr=UNKNOWN_ERROR;
if（url!
=NULL）{
constsp&service（getMediaPlayerService（））;
if（service!
=0）{
spplayer（service->create（getpid（）,this,url））;
err=setDataSource（player）;
}
}
returnerr;
}
在函数setDataSource函数中，调用getMediaPlayerService得到了一个IMediaPlayerService，又从IMediaPlayerService中得到了IMediaPlayer类型的指针，通过这个指针进行着具体的操作。
其他一些函数的实现也与setDataSource类似。
libmedia.so中的其他一些文件与头文件的名称相同，它们是：
libs/media/IMediaPlayerClient.cpp
libs/media/IMediaPlayer.cpp
libs/media/IMediaPlayerService.cpp
为了实现Binder的具体功能，在这些类中还需要实现一个BpXXX的类，例如IMediaPlayerClient.cpp的实现如下所示：
l
classBpMediaPlayerClient:
publicBpInterface
{
public:
BpMediaPlayerClient（constsp&impl）
:
BpInterface（impl）
{
}
virtualvoidnotify（intmsg,intext1,intext2）
{
Parceldata,reply;
data.writeInterfaceToken（IMediaPlayerClient:
:
getInterfaceDescriptor（））;
data.writeInt32（msg）;
data.writeInt32（ext1）;
data.writeInt32（ext2）;
remote（）->transact（NOTIFY,data,&reply,IBinder:
:
FLAG_ONEWAY）;
}
};
还需要实现定义宏IMPLEMENT_META_INTERFACE，这个宏将被展开，生成几个函数：
IMPLEMENT_META_INTERFACE（MediaPlayerClient,"android.hardware.IMediaPlayerClient"）;
以上的实现都是基于Binder框架的实现方式，只需要按照模版实现即可。
其中BpXXX的类为代理类（proxy），BnXXX的类为本地类（native）。
代理类的transact函数和本地类的onTransact函数实现对应的通讯。
6.4、media服务libmediaservice.so
frameworks/base/media\libmediaplayerservice目录中的MediaPlayerService.h和MediaPlayerService.cpp用于实现一个
servers/media/的服务，MediaPlayerService是继承BnMediaPlayerService的实现，在这个类的内部又定义了类Client，MediaPlayerService:
:
Client继承了BnMediaPlayer。
classMediaPlayerService:
publicBnMediaPlayerService
{
classClient:
publicBnMediaPlayer
}
在MediaPlayerService中具有如下一个静态函数instantiate：
voidMediaPlayerService:
:
instantiate（）{
defaultServiceManager（）->addService（
String16（"media.player"）,newMediaPlayerService（））;
}
在instantiate函数中，调用IServiceManager的一个函数addService，向其中增加了一个名为"media.player"的服务。
这个名为"media.player"的服务和mediaplayer.cpp中调用getService中得到的使用一样名称。
因此，在这里调用addService增加服务在mediaplayer.cpp中可以按照名称"media.player"来使用。
这就是使用Binder实现进程间通讯的（IPC）的作用，事实上这个MediaPlayerService类是在服务中运行的，而mediaplayer.cpp调用的功能在应用中运行，二者并不是一个进程。
但是在mediaplayer.cpp却像一个进程的调用一样调用MediaPlayerService的功能。
在MediaPlayerService.cpp中的createPlayer函数如下所示：
staticspcreatePlayer（player_typeplayerType,void*cookie,
notify_callback_fnotifyFunc）
{
spp;
switch（playerType）{
casePV_PLAYER:
LOGV（"createPVPlayer"）;
p=newPVPlayer（）;
break;
caseSONIVOX_PLAYER:
LOGV（"createMidiFile"）;
p=newMidiFile（）;
break;
caseVORBIS_PLAYER:
LOGV（"createVorbisPlayer"）;
p=newVorbisPlayer（）;
break;
}
//……
returnp;
}
在这里根据playerType的类型建立不同的播放器：
对于大多数情况，类型将是PV_PLAYER，这时会调用了newPVPlayer（）建立一个PVPlayer，然后将其指针转换成MediaPlayerBase来使用；对于Mini文件的情况，类型为SONIVOX_PLAYER，将会建立一个MidiFile；对于OggVorbis格式的情况，将会建立一个VorbisPlayer。
值得注意的是PVPlayer、MidiFile和VorbisPlayer三个类都是继承MediaPlayerInterface得到的，而MediaPlayerInterface又是继承MediaPlayerBase得到的，因此三者具有相同接口类型。
只有建立的时候会调用各自的构造函数，在建立之后，将只通过MediaPlayerBase接口来MediaPlayerBase控制它们。
在frameworks/base/media/libmediaplayerservice目录中，MidiFile.h和MidiFile.cpp的实现
MidiFile，VorbisPlayer.h和VorbisPlayer.cpp实现一个VorbisPlayer
6.5、头文件IMediaPlayerClient.h
IMediaPlayerClient.h用于描述一个MediaPlayer客户端的接口，描述如下所示：
classIMediaPlayerClient:
publicIInterface
{
public:
DECLARE_META_INTERFACE（MediaPlayerClient）;
virtualvoidnotify（intmsg,intext1,intext2）=0;
};
classBnMediaPlayerClient:
publicBnInterface
{
public:
virtualstatus_tonTransact（uint32_tcode,
constParcel&data,
Parcel*reply,
uint32_tflags=0）;
};
在定义中，IMediaPlayerClient类继承IInterface，并定义了一个MediaPlayer客户端的接口，BnMediaPlayerClient继承了BnInterface，这是为基于Android的基础类Binder机制实现在进程通讯而构建的。
事实上，根据BnInterface类模版的定义BnInterface类相当于双继承了BnInterface和ImediaPlayerClient。
这是Android一种常用的定义方式
6.6、头文件mediaplayer.h
mediaplayer.h是对外的接口类，它最主要是定义了一个MediaPlayer类：
classMediaPlayer:
publicBnMediaPlayerClient
{
public:
MediaPlayer（）;
~MediaPlayer（）;
voidonFirstRef（）
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