基于Android系統(tǒng)的多媒體播放器解決方案

摘要：介紹基于Android操作系統(tǒng)的一個多媒體播放器軟件解決方案。該多媒體播放器由啟動畫面、音頻播放、視頻播放等模塊組成，重點分析UI(用戶界面)設(shè)計、數(shù)據(jù)存儲(Preferences等)、多媒體應(yīng)用等技術(shù)難點。在此提出的軟件解決方案在Android 2．3版本的模擬器和HTC A3380上分別進(jìn)行功能測試與驗證，能夠滿足用戶使用音視頻文件進(jìn)行本地播放及相關(guān)需求，并提出總結(jié)與展望。
關(guān)鍵詞：Android；用戶界面；數(shù)據(jù)存儲；多媒體應(yīng)用

0 引言
    Android本義為“機(jī)器人”，是目前最流行的移動終端開發(fā)平臺，依靠Google的強(qiáng)大開發(fā)和媒體資源，Android成為眾多移動終端廠商競相追逐的對象。當(dāng)今全球信息時代，移動終端不再局限于通信業(yè)務(wù)，多媒體業(yè)務(wù)的應(yīng)用才是終端廠商的發(fā)展方向。音視頻播放作為一項不可或缺的多媒體業(yè)務(wù)，對于具有豐富的可編程擴(kuò)展性的Android操作系統(tǒng)，可以開發(fā)出個性化的音視頻播放應(yīng)用軟件。

1 Android平臺
1．1 Android系統(tǒng)架構(gòu)
    Android是Google于2007年11月5日宣布的基于Linux平臺開源手機(jī)操作系統(tǒng)名稱，該平臺由操作系統(tǒng)、中間件、用戶界面和應(yīng)用軟件組成。從軟件分層的角度來看，Android平臺自上而下由應(yīng)用程序、應(yīng)用程序框架、Android運行時、庫及Linux內(nèi)核共5部分構(gòu)成。
1．2 Android應(yīng)用程序組件
    Android系統(tǒng)的基本組件包括Activity(活動)、Service(服務(wù))、BroadcastReceiver(廣播接收者)和ContentProvider(內(nèi)容提供者)等，此外還包括專門負(fù)責(zé)在基本組件之間傳遞消息的Intent(意向)組件。

2 軟件解決方案
2．1 概述
    基于Android平臺的多媒體播放器軟件主要由3個模塊組成：啟動畫面模塊、音頻播放模塊、視頻播放模塊。該播放器具有播放列表預(yù)覽、前進(jìn)、后退、暫停、繼續(xù)、進(jìn)度拖曳和停止等功能。
2．2 用戶界面設(shè)計
    在Android應(yīng)用中，UI(用戶界面)是人與手機(jī)之間傳遞、交換信息的媒介和對話接口，是Android系統(tǒng)的重要組成部分。本文設(shè)計的多媒體播放器界面主要由主界面、音／視頻資源列表界面、音／視頻播放列表界面、音／視頻播放界面等組成。本文重點介紹前2種界面設(shè)計。
2．2．1 主界面設(shè)計
   主界面采用標(biāo)簽布局，使用TabHost(標(biāo)簽頁視圖)并定義2個標(biāo)簽，分別是音頻播放列表標(biāo)簽頁和視頻播放列表標(biāo)簽頁。
    TabHost(標(biāo)簽頁視圖)必須配合TabActivity(標(biāo)簽Activity組件)使用。該播放器主界面的MainActivity繼承自TabActivity，初始化2個標(biāo)簽頁，并為每個標(biāo)簽分配不同的用戶Activity(活動)，MusicActivitv(音頻播放)和VedioActivity(視頻播放)，通過調(diào)用指定的Intent來打開合適的Activity(活動)。
2．2．2 資源列表界面設(shè)計
    資源列表界面采用ListView(列表視圖)作為核心視圖。以視頻資源列表為例，SD卡中的視頻資源列表如圖1所示。

    該列表的Activity組件(VideoLibrary)繼承自ListActivity。通過Android平臺為基礎(chǔ)數(shù)據(jù)類型(視頻信息)裝載ContentProvider(內(nèi)容提供器)，來獲取位于SD卡設(shè)備目錄／data／data／com．a(chǎn)ndroid．providers．media／databases里的視頻數(shù)據(jù)庫信息，并使用Simple Curosr Adapter適配器作為列表適配器將視頻資源信息填充到列表視圖中。

    
2．3 數(shù)據(jù)存儲
    Android平臺主要提供了4種數(shù)據(jù)存儲機(jī)制：Preferences(參數(shù)選項)，Databases(數(shù)據(jù)庫)，F(xiàn)iles(文件)和Network(網(wǎng)絡(luò))。
    Preferences(參數(shù)選項)是一種輕量級的、用于存儲或獲取數(shù)據(jù)類型的“鍵-值”項的機(jī)制。它通常用來存放應(yīng)用程序的配置信息。本文設(shè)計的多媒體播放器采用Preferen ces機(jī)制來存儲或獲取音／視頻歷史播放信息等配置信息。
2．3．1 獲取數(shù)據(jù)
    若要獲取Preferences文件的數(shù)據(jù)，例如繼續(xù)播放動作需要讀取播放歷史信息。首先通過調(diào)用Context．getSharedPreferences(String name，int mode)方法傳入Preferences文件名和打開模式來獲得一個Shared Preferences對象sp，若該P(yáng)references文件不存在，在提交數(shù)據(jù)后會創(chuàng)建該P(yáng)references文件。利用該sp對象調(diào)用getter方法，傳入相應(yīng)的鍵來讀取數(shù)據(jù)。

    在Android平臺中，所有音／視頻文件的相關(guān)信息都是以Content的形式提供給開發(fā)者的，所以歷史播放信息是content：／／樣式的URI，也就是前面提到的nowPlaying。
2．3．2 存儲數(shù)據(jù)
    若要修改Preferences文件的數(shù)據(jù)，例如暫停當(dāng)前播放，或停止播放并退出該播放器軟件會引起播放歷史信息的變更。而產(chǎn)生該動作的原理是，每當(dāng)播放新的音／視頻文件首先將其URI賦值到全局變量nowPlaying，然后在退出該播放軟件時處理變更工作：利用Shared Prefer ences對象sp調(diào)用edit()方法獲得一個內(nèi)部類Editor對象editor，利用該editor對象對Preferences文件進(jìn)行編輯，即讀取nowPlaying的數(shù)據(jù)，隨后必須調(diào)用commit()方法才可以完成修改該P(yáng)references文件里鍵為URI_KEY的對應(yīng)數(shù)值。
   
2．4 多媒體應(yīng)用
2．4．1 多媒體宏觀結(jié)構(gòu)
    Android的多媒體部分框架涉及應(yīng)用程序、Java框架層、C語言框架、硬件抽象層等環(huán)節(jié)。其中Android Java框架層提供標(biāo)準(zhǔn)多媒體API供上層相關(guān)應(yīng)用程序調(diào)用。而媒體的播放過程實際上是由下層的OpenCore和Stagefright等實現(xiàn)的。Android多媒體宏觀結(jié)構(gòu)如圖2所示。

2．4．2 多媒體處理過程
    典型數(shù)據(jù)流在多媒體播放器中的運行過程主要經(jīng)過以下環(huán)節(jié)：最上層的Java應(yīng)用程序?qū)⒚襟wURI(媒體文件或者流媒體)作為輸入設(shè)置到媒體播放器中(主要是通過Android平臺提供的標(biāo)準(zhǔn)接口API，如MediaPlayer(媒體播放器接口)等)，經(jīng)過Java框架層，JNI和本地框架層，一直設(shè)置到PVPlayer(OpenCore)。該過程中只是傳遞媒體URI路徑，并無數(shù)據(jù)流傳遞。由PVPlayer進(jìn)行解析后，將媒體分成音頻流(MP3，AMR，AAC等)和視頻流(H263，H264，MPEG4等)，經(jīng)過編解碼器的處理和同步(AVSync)處理后轉(zhuǎn)換成原始數(shù)據(jù)(音頻通常是PCM，視頻通常是YUV或RGB格式)。隨后音視頻原始數(shù)據(jù)將被送入音頻和視頻的輸出環(huán)節(jié)(揚(yáng)聲器或者顯示屏等硬件)。
2．4．3 多媒體播放接口
    Android平臺提供android．media包來管理各種音頻和視頻的媒體接口，該包中的MediaPlayer(媒體播放器接口)用于控制音頻或視頻文件和流的回放。另外在android．widget包中還提供Video View(視頻視圖)組件用于播放視頻文件，以簡化相對于使用Media Player播放視頻的繁瑣控制過程。
    (1)MediaPlayer
    對播放音頻而言，通過MediaPlayer．crea te(Context context，Uri uri)方法來獲取播放器實例，無需播放準(zhǔn)備，直接通過MediaPlay er．start()方法來啟動播放動作。其中nowPlaying就是用戶當(dāng)前選中的待播放文件。
    ／／開始播放
    MediaPlayer mPlayer=MediaPlayer．create(context，nowPlaying)；
    mPlayer．start()；
    通過播放器實例mp調(diào)用MediaPlayer．pause()方法可以暫停當(dāng)前播放行為，可以使用start()方法恢復(fù)播放。
    首先調(diào)用MediaPlayer．stop()停止當(dāng)前播放行為，再調(diào)用釋放與播放器相關(guān)資源的方法MediaPlayer．release()來完成停止播放動作。
    對于播放視頻來說，通過MediaPlayer(媒體播放器接口)的“setDataSource”方法可以指定視頻文件路徑。與播放音頻數(shù)據(jù)不同的是，視頻播放還要設(shè)置顯示視頻內(nèi)容的承載體，使用MediaPlayer的“setDisplay”方法為當(dāng)前播放器實例設(shè)置一個用于顯示視頻內(nèi)容、代表屏幕描繪的控制器。這樣用于播放視頻的播放承載體必須實現(xiàn)Surface Holder(表面視圖處理接口)的視圖組件。
    (2)Video View
    首先視頻播放布局資源中必須定義2個組件：“<VideoView>”標(biāo)記定義視頻視圖組件，“<MediaController>”標(biāo)記定義視頻播放控制器組件。在Acitity組件對布局資源填充完成后，獲取布局資源中定義的視頻視圖和播放控制器組件實例(mVideo和mController)，視頻視圖實例mVideo指定要播放的視頻文件路徑或URI，用于承載待顯示視頻內(nèi)容，并為mVideo設(shè)置播放控制器用于控制該視頻文件的播放行為(如暫停、前進(jìn)、后退和進(jìn)度拖曳等)，再調(diào)用VideoView．start()方法啟動播放行為。停止播放行為可以調(diào)用VideoView．stopPlayback()來停止回放行為。


3 測試
    本文設(shè)計的多媒體播放器是在Android SDK 2．3平臺下開發(fā)完成的。該播放器以應(yīng)用程序apk的形式分別集成到在Android 2．3模擬器和HTC A3380手機(jī)上，通過測試能夠?qū)崿F(xiàn)音／視頻文件的本地播放功能，例如暫停、繼續(xù)、停止、進(jìn)度拖曳等。以音頻播放為例，測試效果如圖3所示。

4 結(jié)語
    本文重點介紹基于Android平臺的多媒體播放器解決方案。側(cè)重分析UI(用戶界面)設(shè)計、音／視頻數(shù)據(jù)信息讀寫，及音／視頻播放等過程；并在Android SDK2．3平臺上進(jìn)行功能性測試，測試結(jié)果滿足預(yù)期，能夠正常播放本地多媒體文件。隨著用戶對移動終端的媒體播放功能的需求日益增加，提供支持更高分辨率的視頻播放，以及和網(wǎng)絡(luò)結(jié)合的流媒體方面的功能將是下一步的研究重點。