基于Android系統(tǒng)的影音播放器設(shè)計(jì) - 全文

　　0 引言

　　Android一詞的本義指“機(jī)器人”，同時(shí)也是Google于2007年11月5日宣布的基于Linux平臺(tái)的開(kāi)源移動(dòng)終端操作系統(tǒng)的名稱(chēng)，該平臺(tái)由操作系統(tǒng)、中間件、用戶(hù)界面和應(yīng)用軟件組成，是首個(gè)為移動(dòng)終端打造的真正開(kāi)放和完整的移動(dòng)軟件。

　　隨著科技的不斷發(fā)展，手機(jī)不再只是人們?nèi)粘Ｉ畹囊苿?dòng)通信工具，而是一個(gè)多媒體平臺(tái)，可提供強(qiáng)大的多媒體功能，越來(lái)越多的人喜歡用手機(jī)聽(tīng)音樂(lè)、看電影。Android系統(tǒng)內(nèi)置的音樂(lè)播放器基于媒體庫(kù)對(duì)歌曲進(jìn)行管理，并且不支持歌詞的同步顯示。對(duì)于部分已經(jīng)習(xí)慣的基于文件瀏覽器形式播放器的用戶(hù)，操作起來(lái)會(huì)有所不便。對(duì)于Android手機(jī)操作系統(tǒng)，可以充分利用它豐富的可編程擴(kuò)展性，開(kāi)發(fā)出新的播放器應(yīng)用軟件。

　　1 Android平臺(tái)

　　Android軟件開(kāi)發(fā)主要涉及到的相關(guān)技術(shù)包括Android SDK(開(kāi)發(fā)插件、調(diào)試工具包等)、Android系統(tǒng)架構(gòu)和Android應(yīng)用程序組件。

　　1.1 Android SDK

　　Android SDK(Software Development Kit)提供了Android平臺(tái)上使用Java語(yǔ)言進(jìn)行Android應(yīng)用開(kāi)發(fā)的API接口和工具。其中，最重要的工具是Android模擬器和Eclipse的Android開(kāi)發(fā)工其插件，同時(shí)SDK也包含了各種在模擬器上用于調(diào)試、打包和安裝的工具。

　　Eclipse IDE的Android開(kāi)發(fā)工具插件(AndroidDevelopment Tools Plugin for the Eclipse IDE，ADT)大大擴(kuò)展了Eclipse集成環(huán)境功能，使得生成和調(diào)試Android應(yīng)用程序既容易又迅速。使用Eclipse，ADT插件可以加快開(kāi)發(fā)Android應(yīng)用程序的速度。

　　Android模擬器是在計(jì)算機(jī)上運(yùn)行的一個(gè)虛擬移動(dòng)設(shè)備，可以使用模擬器來(lái)模擬一個(gè)實(shí)際的Android運(yùn)行環(huán)境，來(lái)設(shè)計(jì)、調(diào)試和測(cè)試應(yīng)用程序。

　　Dalvik調(diào)試監(jiān)視器服務(wù)(Dalvik Debug MonitorService，DDMS)集成了Dalvik(為Android平臺(tái)定制的虛擬機(jī)(VM))，能夠在模擬器或者設(shè)備上管理進(jìn)程并協(xié)助調(diào)試。DDMS提供進(jìn)程管理，產(chǎn)生跟蹤數(shù)據(jù)，觀(guān)察堆和線(xiàn)程信息，截取模擬器屏幕畫(huà)面，模擬來(lái)電或短信等功能。

　　1.2 Android系統(tǒng)架構(gòu)

　　Android是一個(gè)專(zhuān)門(mén)針對(duì)移動(dòng)設(shè)備的軟件集，它包括一個(gè)操作系統(tǒng)，中間件和一些重要的應(yīng)用程序。Android的系統(tǒng)架構(gòu)從上往下依次是應(yīng)用程序、應(yīng)用程序框架和組件、Android運(yùn)行時(shí)庫(kù)和其他庫(kù)、優(yōu)化的Linux內(nèi)核。

　　1.3 Android應(yīng)用程序的組件

　　手機(jī)的運(yùn)行環(huán)境比較復(fù)雜，一個(gè)程序運(yùn)行時(shí)經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)很多的突發(fā)情況，例如，來(lái)電或者短信及電量不足等。這些問(wèn)題在Android中都有解決方案，在Android的應(yīng)用程序中，以下幾個(gè)組件特別重要：

　　(1)Activity

　　顧名思義，Activity就是活動(dòng)。應(yīng)用程序必須至少包含一個(gè)Activity。Activity提供了一個(gè)虛擬的用戶(hù)接口，每一個(gè)Activity都有一個(gè)默認(rèn)的窗口可以用來(lái)顯示用戶(hù)界面，一般情況下，它是全屏的窗口。例如，影音播放軟件的每個(gè)用戶(hù)界面就是Activity。

　　(2)Service

　　Service與Activity的主要區(qū)別在于，Service是在后臺(tái)活動(dòng)的，它沒(méi)有用戶(hù)界面。典型的應(yīng)用場(chǎng)景是，用戶(hù)選擇了一個(gè)播放列表開(kāi)始播放后，離開(kāi)了該用戶(hù)界面(Activity)，如果仍然希望歌曲不會(huì)暫停，就可以用Service去調(diào)用播放器，而不是在Activity中調(diào)用播放器。

　　(3)Intent

　　在Android中，每一個(gè)行為都可以抽象為一個(gè)Intent。可以簡(jiǎn)單地把Intent理解為一個(gè)包含了數(shù)據(jù)的消息。Intent可以用于啟動(dòng)一個(gè)Act-ivity或者Service，可以用于進(jìn)程間的通信。事實(shí)上，應(yīng)用程序的啟動(dòng)也是通過(guò)Intent實(shí)現(xiàn)的。

　　(4)Content providers

　　Android平臺(tái)內(nèi)置了一套SQLite數(shù)據(jù)儲(chǔ)存機(jī)制，并包含一系列管理SQLite Database的相關(guān)方法。在應(yīng)用程序中，可以通過(guò)Content prov-iders訪(fǎng)問(wèn)數(shù)據(jù)庫(kù)。每個(gè)Content provider都定義了一系列的方法用于訪(fǎng)問(wèn)它對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)庫(kù)。應(yīng)用程序在新建數(shù)據(jù)庫(kù)時(shí)也可以定義相應(yīng)的Con-tent provider用于向其他應(yīng)用程序共享數(shù)據(jù)。一般情況下，應(yīng)用程序不直接調(diào)用Content provider定義的函數(shù)，而是通過(guò)ContentResolver間接調(diào)用。這樣設(shè)計(jì)的好處是一個(gè)ContentResolver可以訪(fǎng)問(wèn)任何的Content provider，統(tǒng)一了接口。

　　2 硬件平臺(tái)

　　系統(tǒng)的硬件平臺(tái)采用基于OMAP3530的開(kāi)發(fā)板DevKit8000。美國(guó)TI公司的OMAP3530應(yīng)用處理器集成了600 MHz的ARM Cortex-A8 CPU內(nèi)核和430 MHz的C64x+DSP內(nèi)核，并提供了USB 2.OOTG，SD/MMC和LCD等豐富的外設(shè)接口，適用于各種無(wú)線(xiàn)手持終端應(yīng)用。DevKit8000開(kāi)發(fā)板外接了一個(gè)4.3寸的LCD屏、電阻式觸摸屏和音頻輸入/輸出接口，可以用于對(duì)基于Android系統(tǒng)的影音播放器的開(kāi)發(fā)。

　　通過(guò)打補(bǔ)丁包和開(kāi)發(fā)LCD驅(qū)動(dòng)、觸摸屏驅(qū)動(dòng)、按鍵驅(qū)動(dòng)等外設(shè)驅(qū)動(dòng)，在DevKit8000開(kāi)發(fā)板上移植了版本為6.2.29的Linux內(nèi)核和版本為1.6的Android系統(tǒng)。

　　3 Android影音播放器軟件開(kāi)發(fā)

　　3.1 軟件功能

　　Android的影音播放軟件主要包括以下功能：

　　(1)播放視頻

　　支持快進(jìn)、快退、暫停、繼續(xù)和進(jìn)度拖拽。

　　(2)播放音頻

　　支持快進(jìn)、快退、上一首、下一首、暫停、繼續(xù)、停止和進(jìn)度拖拽;支持隨機(jī)播放、循環(huán)播放兩種模式;支持歌詞同步顯示。

　　3.2 各模塊之間的關(guān)系

　　影音播放軟件工程文件主要包括src文件夾(Java源碼)、res文件夾(資源文件)和AndroidManifest.xml(程序清單)。軟件主要由8個(gè)Activities組成，每個(gè)Activity對(duì)應(yīng)于一個(gè)模塊。不同的Activities通過(guò)Intent進(jìn)行通信和相互調(diào)用。

　　各個(gè)模塊之間的關(guān)系如圖1所示。

?

　　視頻播放調(diào)用順序依次是<啟動(dòng)畫(huà)面>、<主菜單>、<文件瀏覽器>、<視頻播放器>;

　　音頻播放調(diào)用順序依次是<啟動(dòng)畫(huà)面>、<主菜單>、<播放列表管理>、<播放列表內(nèi)容管理>、<正在播放>。在<正在播放>的界面上。點(diǎn)擊相應(yīng)的按鈕就可以執(zhí)行歌詞同步顯示功能。

　　在工程目錄的AndroidManifest.xml(清單文件)里面，添加各Activity的說(shuō)明。下面為對(duì)應(yīng)啟動(dòng)畫(huà)面的描述：

?

　　3.3 軟件模塊

　　根據(jù)影音播放軟件功能，可以將軟件劃分為以下幾個(gè)模塊：

　　(1)<啟動(dòng)畫(huà)面>模塊。主要功能是顯示軟件啟動(dòng)畫(huà)面。利用定時(shí)器線(xiàn)程去控制啟動(dòng)畫(huà)面顯示時(shí)間，并且當(dāng)用戶(hù)按下按鍵的時(shí)候，會(huì)立即中斷啟動(dòng)畫(huà)面的顯示并跳轉(zhuǎn)到<主菜單>模塊。

　　(2)<主菜單>模塊。主要功能是提供播放軟件的用戶(hù)界面。用戶(hù)界面由Android的XML配置生成。

　　主菜單提供三個(gè)選項(xiàng)，分別是視頻播放、音頻播放和退出程序;視頻播放時(shí)，調(diào)用<文件瀏覽器>模塊，讓用戶(hù)選擇需要播放的視頻文件。音頻播放時(shí)，調(diào)用<播放列表管理>模塊，讓用戶(hù)選擇需要播放的列表。

　　(3)<文件瀏覽器>模塊。用于瀏覽內(nèi)存卡上的文件。如果路徑是文件夾，則列出該文件央下的所有文件;如果路徑是文件，則先檢查文件擴(kuò)展名是否為支持的視頻格式，如果是，則調(diào)用系統(tǒng)內(nèi)置的播放器播放。

　　(4)<音頻播放>模塊。它包括以下幾個(gè)模塊：

　　①<播放列表管理>模塊。主要功能是添加、刪除、重命名列表。通過(guò)Content providers訪(fǎng)問(wèn)系統(tǒng)的播放列表數(shù)據(jù)庫(kù)，并利用修改的結(jié)果更新數(shù)據(jù)庫(kù)。因?yàn)椴捎玫氖窍到y(tǒng)的數(shù)據(jù)庫(kù)，所以與系統(tǒng)內(nèi)置的音樂(lè)播放器列表共用。同時(shí)，它還提供添加列表內(nèi)容的接口。通過(guò)播放列表管理模塊進(jìn)入到<播放列表內(nèi)容管理>模塊。

　　②<播放列表內(nèi)容管理>模塊。主要功能是添加、刪除、多選播放列表中的歌曲。在Android中，每個(gè)列表都會(huì)有一個(gè)相應(yīng)的歹盯表內(nèi)容庫(kù)，保存了該列表里面所包含的歌曲ID。通過(guò)ContentProviders可以訪(fǎng)問(wèn)并修改。其中，添加功能是基于文件瀏覽器實(shí)現(xiàn)的，在文件瀏覽器中可以對(duì)音樂(lè)文件的進(jìn)行標(biāo)記和添加。

　?、?正在播放>模塊。主要功能是顯示歌曲的相關(guān)信息(專(zhuān)輯封面、專(zhuān)輯名稱(chēng)、歌手、長(zhǎng)度等)和顯示正在播放歌曲的時(shí)間進(jìn)度，控制歌曲的播放。

　　<正在播放>模塊的界面用XML配置生成。

　　實(shí)際使用的效果圖如圖2所示。

?

　　在Android的音樂(lè)庫(kù)已經(jīng)將歌曲的Idv2或Idv3標(biāo)簽進(jìn)行解析，并將歌曲的相關(guān)信息(包括演唱者、流派、時(shí)長(zhǎng)等)保存在媒體數(shù)據(jù)庫(kù)中。只需要通過(guò)Content providers對(duì)該數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行訪(fǎng)問(wèn)，就可以得到相關(guān)的信息并送顯示。獲取歌曲相關(guān)信息的程序源碼如下：

　　通過(guò)創(chuàng)建MediaPlayer播放器類(lèi)對(duì)象，調(diào)用Android提供的API就可以實(shí)現(xiàn)文件的解碼和播放。

　?、?歌詞同步顯示>模塊。程序啟動(dòng)時(shí)，對(duì)內(nèi)存卡進(jìn)行掃描，將掃描到的歌詞文件名字和路徑保存到歌詞數(shù)據(jù)庫(kù)中。對(duì)正在播放的歌曲，根據(jù)歌曲名字自動(dòng)檢索歌詞文件，并同步顯示歌詞。第一次啟動(dòng)該程序時(shí)，需要新建歌詞數(shù)據(jù)庫(kù)，用于保存歌詞文件信息。Android提供了類(lèi)SQLiteOpenHelper用于新建數(shù)據(jù)庫(kù)。

　　DATABASE_CREATE是一個(gè)SQL原語(yǔ)的字符串宏，其內(nèi)容是“create table lyric_meta(_id integerprimary key autoincrement，_disp-alay_name text not null，_date text not null);”表示創(chuàng)建一個(gè)歌詞文件的表，包含_id，_display_name，_data三列。其中_id是自增的且惟一的整數(shù)，_display_name是歌詞文件名稱(chēng)，_data是歌詞文件路徑。歌詞顯示效果如圖3所示。

?

　　4 系統(tǒng)測(cè)試

　　首先在Android SDK1.6的模擬器上對(duì)影音播放器的各項(xiàng)功能進(jìn)行調(diào)試。調(diào)試結(jié)束后，將編譯生成的安裝文件(.APK)拷貝到SD卡，利用Android文件管理器將播放軟件安裝到OMAP3530開(kāi)發(fā)板的系統(tǒng)上，然后將測(cè)試用的視頻文件、MP3音樂(lè)文件及對(duì)應(yīng)的歌詞文件(.lrc)拷貝到SD卡，OMAP3530開(kāi)發(fā)板上的影音播放器可以通過(guò)文件瀏覽器選擇視頻文件并正常播放，在播放音頻文件時(shí)可以正常顯示匹配的歌詞，支持快進(jìn)、快退、暫停等控制功能。

　　5 結(jié)語(yǔ)

　　本文以Android上影音播放器的開(kāi)發(fā)為范例，詳細(xì)給出了Android上應(yīng)用的開(kāi)發(fā)方法。開(kāi)發(fā)的影音播放器在Android手機(jī)模擬器和OMAP35 30開(kāi)發(fā)板上測(cè)試通過(guò)。