Android音视频开发Media FrameWork框架源码解析
慢慢529 人气:0一、Media FrameWork背景
Media Framework (媒体函数库)：此函数库让Android 可以播放与录制许多常见的音频与视频文件，支持的文件类型包括MPEG4、H.264、MP3、AAC、AMR、JPG 与PNG 等。 Surface Manager (外观管理函数库)：管理图形界面的操作与2D、3D 图层的显示。
二、Media Framework“路线图”
我们可以看到用红色框框圈起来的地方。一个是app应用Gallery（也可以为第三方player）；另外一个是Media Framework。对，没错，讲了这么多，我们的主角“Media Framework”登场了。让我们来看看它的庐山真面目， 如图所示：
接下来，给大家简单介绍下它。看的顺序是→ ↓ ← ↓ →（肿么都觉得是在打表情符号:-D）
2.1 代理端
这一端做的事情只是将下面复杂的逻辑进行封装（java），然后透过jni调用底下的native层方法来实现具体功能。并且，这些个具体的功能是在服务端实现的，他们分属不同的进程，通过Binder来通信，最终通过调用服务端的方法实现具体的逻辑处理。（有童鞋问：Binder是个什么东东呢？ 小弟有时间会讲解的，现在就理解它是一个进程间通信的一种方式就好，求甚解的朋友们可以百度下_）
2.2 服务端
这边的主要任务就是在MediaPlayerFactory中，创建出NuplayerDriver（这个不是底层驱动啦，我们理解为一个抽象出来的NuPlayer的基类就好啦）。 然后Nuplayer中，我们可以看到有三大模块。
2.2.1 Source
这里是为咱们的播放器提供数据源的（解协议，解封装在这里）。
2.2.2 Decoder
这里是解码数据的地方（解码在这里）
2.2.3 Renderer
这里是用来做Display的，里面涉及到A/V同步的问题。
2.2.4 Foundation
这个部分是基础类。在后面的分析当中，我们会知道在NuPlayer中会启动相当多的线程，这些线程如何异步/同步的通信，需要依靠AMessage/ALooper/AHandler来支持
之后， 通过接口类IOMX来通过Binder进程间通信，远程调用具体的decoder来实现解码。
2.3 OMX端
这一端就比较靠近底层了，里面会有各种各样的插件注册其中。它还链接这Codec Driver，这里面就是放的各种具体的解码器啦。
2.4 Kernel端
最后， OMX的具体解码器在启动Kernel层的A/V Codec Driver完成解码操作。
三、media播放的流程
在framework中涉及media播放的流程头文件如下：IMediaPlayer.h mediaplayer.h IMediaPlayerClient.h
其中IMediaPlayer.h 定义了binder通信相关的接口。 定义了：
class BnMediaPlayer: public BnInterface
{
public:
virtual status_t onTransact( uint32_t code,
const Parcel& data,
Parcel* reply,
uint32_t flags = 0);
};
IMediaPlayer.cpp 是binder通信接口的实现。
class BpMediaPlayer: public BpInterface; status_t BnMediaPlayer::onTransact();
mediaplayer.h 是定义binder通信的客户端。在mediaplayer.cpp中如下代码获取BpMediaPlayer：
status_t MediaPlayer::setDataSource(
const char *url, const KeyedVector *headers)
{
LOGV("setDataSource(%s)", url);
status_t err = BAD_VALUE;
if (url != NULL) {
const sp& service(getMediaPlayerService());
if (service != 0) {
sp player(
service->create(getpid(), this, url, headers));
err = setDataSource(player);
}
}
return err;
}
服务端在MediaPlayerService中。在MediaPlayerService.h中如下定义：
class Client : public BnMediaPlayer 在MediaPlayerService.cpp中，create函数创建了BnMediaPlayer:
sp MediaPlayerService::create(
pid_t pid, const sp& client, const char* url,
const KeyedVector *headers)
{
int32_t connId = android_atomic_inc(&mNextConnId);
sp c = new Client(this, pid, connId, client);
LOGV("Create new client(%d) from pid %d, url=%s, connId=%d", connId, pid, url, connId);
if (NO_ERROR != c->setDataSource(url, headers))
{
c.clear();
return c;
}
wp w = c;
Mutex::Autolock lock(mLock);
mClients.add(w);
return c;
}
再来看一下MediaPlayer这个类的定义：
class MediaPlayer : public BnMediaPlayerClient, public virtual IMediaDeathNotifier{}
很奇怪：在binder通信的客户端又有了一个binder通信的服务端： BnMediaPlayerClient 在IMediaPlayerClient.h 中这个binder通信只有一个接口：
class IMediaPlayerClient: public IInterface
{
public:
DECLARE_META_INTERFACE(MediaPlayerClient);
virtual void notify(int msg, int ext1, int ext2) = 0;
};
这个binder通信服务为谁提供呢？在回来看一下MediaPlayerServer中的create函数：
sp MediaPlayerService::create( pid_t pid, const sp& client, const char* url, const KeyedVector *headers)
客户端就在这里。这个binder通信的实质是一个消息回调函数。framework的media框架式一个双向binder通信框架。
以seek接口为例分析一下：
在mediaplayer.cpp 中调用seek 接口：
MediaPlayer (seek)->IMediaPlayer.cpp(bpMediaPlayer.cpp )->IMediaPlayer.cpp(bnMediaPlayer.cpp )
在这里其实已经达到了MediaPlayerServer中的client类。当底层的media 完成seek 以后会抛出来一消息，这个消息通过 const sp& client 通知给MediaPlayer。
在media相关的头文件中还有一个MediaPlayerInterface.h 。这个头文件定义了底层播放器的接口。
四、Media FrameWork源码分析
首先，针对android.media.MediaPlayer进行分析。
里面有很多native代码，我们找到native_setup这个jni调用，就可以找到整个框架的入口。
我们查看
android_media_MediaPlayer_native_setup@framworks/base/media/jni/android_media_MediaPlayer.cpp
`static` `void` `android_media_MediaPlayer_native_setup(
JNIEnv *env, jobject thiz, jobject weak_this
)``
{
`` ``
LOGV(``"native_setup"``);
`` ``sp mp = ``new` `MediaPlayer();
`` ``
if` `(mp == NULL) {
`` ``
jniThrowException(
env, ``"java/lang/RuntimeException"``,
``"Out of memory"``);
``
``return``;
`` ``
}
` ` ``
// create new listener and give it to MediaPlayer
`` ``
sp listener = ``new` `JNIMediaPlayerListener(
env, thiz, weak_this);
`` ``
mp->setListener(listener);
` ` ``
// Stow our new C++ MediaPlayer in an opaque field in the Java object.
`` ``
setMediaPlayer(env, thiz, mp);
``
}
`
从这里的这段代码我们可以看到，android在这里实例化了一个变量mp:MediaPlayer。
并且为其设置了一个listener：JNIMediaPlayerListener
在后面我们会看到对mp的调用，现在让我们先看看MediaPlayer是什么东东。
MediaPlayer@framworks/base/include/media/mediaplayer.h MediaPlayer@framworks/base/media/libmedia/mediaplayer.cpp
在这里我们终于找到了MediaPlayer:BnMediaPlayerClient:IMediaPlayerClient
原来他也是对Bind Native的一个封装，而他本身提供了很多方法用于访问，包括start等。下面是start的cpp代码：
status_t MediaPlayer::start()
{
LOGV("start");
Mutex::Autolock _l(mLock);
if (mCurrentState & MEDIA_PLAYER_STARTED)
return NO_ERROR;
if ( (mPlayer != 0) && ( mCurrentState & ( MEDIA_PLAYER_PREPARED |
MEDIA_PLAYER_PLAYBACK_COMPLETE | MEDIA_PLAYER_PAUSED ) ) ) {
mPlayer->setLooping(mLoop);
mPlayer->setVolume(mLeftVolume, mRightVolume);
mCurrentState = MEDIA_PLAYER_STARTED;
status_t ret = mPlayer->start();
if (ret != NO_ERROR) {
mCurrentState = MEDIA_PLAYER_STATE_ERROR;
} else {
if (mCurrentState == MEDIA_PLAYER_PLAYBACK_COMPLETE) {
LOGV("playback completed immediately following start()");
}
}
return ret;
}
LOGE("start called in state %d", mCurrentState);
return INVALID_OPERATION;
}
原来这里又调用了mPlayer:sp
从这里我们发现最终的服务，还是由IMediaPlayer这个东西提供的，而IMediaPlayer@framworks/base/include/media/IMediaPlayer.h
实际上是如下定义的一个类，它继承了IInterface@framworks/base/include/binder/IInterface.h这个类（注意虽然名字是Interface，但是它确实是个类！:-)）
class IMediaPlayer: public IInterface
{
public:
DECLARE_META_INTERFACE(MediaPlayer);
virtual void disconnect() = 0;
virtual status_t setVideoSurface(const sp<ISurface>& surface) = 0;
virtual status_t prepareAsync() = 0;
virtual status_t start() = 0;
virtual status_t stop() = 0;
virtual status_t pause() = 0;
virtual status_t isPlaying(bool* state) = 0;
virtual status_t seekTo(int msec) = 0;
virtual status_t getCurrentPosition(int* msec) = 0;
virtual status_t getDuration(int* msec) = 0;
virtual status_t reset() = 0;
virtual status_t setAudioStreamType(int type) = 0;
virtual status_t setLooping(int loop) = 0;
virtual status_t setVolume(float leftVolume, float rightVolume) = 0;
virtual status_t invoke(const Parcel& request, Parcel *reply) = 0;
virtual status_t setMetadataFilter(const Parcel& filter) = 0;
virtual status_t getMetadata(bool update_only,
bool apply_filter,
Parcel *metadata) = 0;
};
为了弄清楚，在什么地方产生的mPlayer，我转而分析MediaPlayerService@framworks/base/media/libmediaplayerservice/MediaPlayerService.h
其中有如下代码
virtual sp<IMediaRecorder> createMediaRecorder(pid_t pid); void removeMediaRecorderClient(wp<MediaRecorderClient> client); virtual sp<IMediaMetadataRetriever> createMetadataRetriever(pid_t pid); // House keeping for media player clients virtual sp<IMediaPlayer> create(pid_t pid, const sp<IMediaPlayerClient>& client, const char* url); virtual sp<IMediaPlayer> create(pid_t pid, const sp<IMediaPlayerClient>& client, int fd, int64_t offset, int64_t length);
原来在这个地方会创建你sp对象。
加载全部内容