基于Android系统的多媒体播放器解决方案

摘要：介绍基于Android操作系统的一个多媒体播放器软件解决方案。该多媒体播放器由启动画面、音频播放、视频播放等模块组成，重点分析UI(用户界面)设计、数据存储(Preferences等)、多媒体应用等技术难点。在此提出的软件解决方案在Android 2．3版本的模拟器和HTC A3380上分别进行功能测试与验证，能够满足用户使用音视频文件进行本地播放及相关需求，并提出总结与展望。
关键词：Android；用户界面；数据存储；多媒体应用

0 引言
    Android本义为“机器人”，是目前最流行的移动终端开发平台，依靠Google的强大开发和媒体资源，Android成为众多移动终端厂商竞相追逐的对象。当今全球信息时代，移动终端不再局限于通信业务，多媒体业务的应用才是终端厂商的发展方向。音视频播放作为一项不可或缺的多媒体业务，对于具有丰富的可编程扩展性的Android操作系统，可以开发出个性化的音视频播放应用软件。

1 Android平台
1．1 Android系统架构
    Android是Google于2007年11月5日宣布的基于Linux平台开源手机操作系统名称，该平台由操作系统、中间件、用户界面和应用软件组成。从软件分层的角度来看，Android平台自上而下由应用程序、应用程序框架、Android运行时、库及Linux内核共5部分构成。
1．2 Android应用程序组件
    Android系统的基本组件包括Activity(活动)、Service(服务)、BroadcastReceiver(广播接收者)和ContentProvider(内容提供者)等，此外还包括专门负责在基本组件之间传递消息的Intent(意向)组件。

2 软件解决方案
2．1 概述
    基于Android平台的多媒体播放器软件主要由3个模块组成：启动画面模块、音频播放模块、视频播放模块。该播放器具有播放列表预览、前进、后退、暂停、继续、进度拖曳和停止等功能。
2．2 用户界面设计
    在Android应用中，UI(用户界面)是人与手机之间传递、交换信息的媒介和对话接口，是Android系统的重要组成部分。本文设计的多媒体播放器界面主要由主界面、音／视频资源列表界面、音／视频播放列表界面、音／视频播放界面等组成。本文重点介绍前2种界面设计。
2．2．1 主界面设计
   主界面采用标签布局，使用TabHost(标签页视图)并定义2个标签，分别是音频播放列表标签页和视频播放列表标签页。
    TabHost(标签页视图)必须配合TabActivity(标签Activity组件)使用。该播放器主界面的MainActivity继承自TabActivity，初始化2个标签页，并为每个标签分配不同的用户Activity(活动)，MusicActivitv(音频播放)和VedioActivity(视频播放)，通过调用指定的Intent来打开合适的Activity(活动)。
2．2．2 资源列表界面设计
    资源列表界面采用ListView(列表视图)作为核心视图。以视频资源列表为例，SD卡中的视频资源列表如图1所示。

    该列表的Activity组件(VideoLibrary)继承自ListActivity。通过Android平台为基础数据类型(视频信息)装载ContentProvider(内容提供器)，来获取位于SD卡设备目录／data／data／com．android．providers．media／databases里的视频数据库信息，并使用Simple Curosr Adapter适配器作为列表适配器将视频资源信息填充到列表视图中。

    
2．3 数据存储
    Android平台主要提供了4种数据存储机制：Preferences(参数选项)，Databases(数据库)，Files(文件)和Network(网络)。
    Preferences(参数选项)是一种轻量级的、用于存储或获取数据类型的“键-值”项的机制。它通常用来存放应用程序的配置信息。本文设计的多媒体播放器采用Preferen ces机制来存储或获取音／视频历史播放信息等配置信息。
2．3．1 获取数据
    若要获取Preferences文件的数据，例如继续播放动作需要读取播放历史信息。首先通过调用Context．getSharedPreferences(String name，int mode)方法传入Preferences文件名和打开模式来获得一个Shared Preferences对象sp，若该Preferences文件不存在，在提交数据后会创建该Preferences文件。利用该sp对象调用getter方法，传入相应的键来读取数据。

    在Android平台中，所有音／视频文件的相关信息都是以Content的形式提供给开发者的，所以历史播放信息是content：／／样式的URI，也就是前面提到的nowPlaying。
2．3．2 存储数据
    若要修改Preferences文件的数据，例如暂停当前播放，或停止播放并退出该播放器软件会引起播放历史信息的变更。而产生该动作的原理是，每当播放新的音／视频文件首先将其URI赋值到全局变量nowPlaying，然后在退出该播放软件时处理变更工作：利用Shared Prefer ences对象sp调用edit()方法获得一个内部类Editor对象editor，利用该editor对象对Preferences文件进行编辑，即读取nowPlaying的数据，随后必须调用commit()方法才可以完成修改该Preferences文件里键为URI_KEY的对应数值。
   
2．4 多媒体应用
2．4．1 多媒体宏观结构
    Android的多媒体部分框架涉及应用程序、Java框架层、C语言框架、硬件抽象层等环节。其中Android Java框架层提供标准多媒体API供上层相关应用程序调用。而媒体的播放过程实际上是由下层的OpenCore和Stagefright等实现的。Android多媒体宏观结构如图2所示。

2．4．2 多媒体处理过程
    典型数据流在多媒体播放器中的运行过程主要经过以下环节：最上层的Java应用程序将媒体URI(媒体文件或者流媒体)作为输入设置到媒体播放器中(主要是通过Android平台提供的标准接口API，如MediaPlayer(媒体播放器接口)等)，经过Java框架层，JNI和本地框架层，一直设置到PVPlayer(OpenCore)。该过程中只是传递媒体URI路径，并无数据流传递。由PVPlayer进行解析后，将媒体分成音频流(MP3，AMR，AAC等)和视频流(H263，H264，MPEG4等)，经过编解码器的处理和同步(AVSync)处理后转换成原始数据(音频通常是PCM，视频通常是YUV或RGB格式)。随后音视频原始数据将被送入音频和视频的输出环节(扬声器或者显示屏等硬件)。
2．4．3 多媒体播放接口
    Android平台提供android．media包来管理各种音频和视频的媒体接口，该包中的MediaPlayer(媒体播放器接口)用于控制音频或视频文件和流的回放。另外在android．widget包中还提供Video View(视频视图)组件用于播放视频文件，以简化相对于使用Media Player播放视频的繁琐控制过程。
    (1)MediaPlayer
    对播放音频而言，通过MediaPlayer．crea te(Context context，Uri uri)方法来获取播放器实例，无需播放准备，直接通过MediaPlay er．start()方法来启动播放动作。其中nowPlaying就是用户当前选中的待播放文件。
    ／／开始播放
    MediaPlayer mPlayer=MediaPlayer．create(context，nowPlaying)；
    mPlayer．start()；
    通过播放器实例mp调用MediaPlayer．pause()方法可以暂停当前播放行为，可以使用start()方法恢复播放。
    首先调用MediaPlayer．stop()停止当前播放行为，再调用释放与播放器相关资源的方法MediaPlayer．release()来完成停止播放动作。
    对于播放视频来说，通过MediaPlayer(媒体播放器接口)的“setDataSource”方法可以指定视频文件路径。与播放音频数据不同的是，视频播放还要设置显示视频内容的承载体，使用MediaPlayer的“setDisplay”方法为当前播放器实例设置一个用于显示视频内容、代表屏幕描绘的控制器。这样用于播放视频的播放承载体必须实现Surface Holder(表面视图处理接口)的视图组件。
    (2)Video View
    首先视频播放布局资源中必须定义2个组件：“<VideoView>”标记定义视频视图组件，“<MediaController>”标记定义视频播放控制器组件。在Acitity组件对布局资源填充完成后，获取布局资源中定义的视频视图和播放控制器组件实例(mVideo和mController)，视频视图实例mVideo指定要播放的视频文件路径或URI，用于承载待显示视频内容，并为mVideo设置播放控制器用于控制该视频文件的播放行为(如暂停、前进、后退和进度拖曳等)，再调用VideoView．start()方法启动播放行为。停止播放行为可以调用VideoView．stopPlayback()来停止回放行为。


3 测试
    本文设计的多媒体播放器是在Android SDK 2．3平台下开发完成的。该播放器以应用程序apk的形式分别集成到在Android 2．3模拟器和HTC A3380手机上，通过测试能够实现音／视频文件的本地播放功能，例如暂停、继续、停止、进度拖曳等。以音频播放为例，测试效果如图3所示。

4 结语
    本文重点介绍基于Android平台的多媒体播放器解决方案。侧重分析UI(用户界面)设计、音／视频数据信息读写，及音／视频播放等过程；并在Android SDK2．3平台上进行功能性测试，测试结果满足预期，能够正常播放本地多媒体文件。随着用户对移动终端的媒体播放功能的需求日益增加，提供支持更高分辨率的视频播放，以及和网络结合的流媒体方面的功能将是下一步的研究重点。