Android平台的VLC播放器实现机制研究

2015-09-12陈建明

单片机与嵌入式系统应用 2015年5期

陈建明

（绍兴市人力资源和社会保障局信息管理中心，绍兴312000）

陈建明（工程师），主要研究方向为多媒体通信、网络安全。

引言

VLC（Video LAN Client）是一款开源软件，其安装简单且运行稳定，支持多种平台（包括 Windows、Linux、Mac、Unix）。VLC Media Player媒体播放器是为多媒体播放而服务的软件，系统占用率非常低，支持大多数的主流音视频格式，如MPEG、WMV、MP4、MOV、3GP、FLV（Flash）等。既可播放DVD 影碟，又支持在线媒体播放。

目前VLC已完全支持中文，被国内用户广泛使用，也被越来越多Android平台爱好者所关注［1］。在智慧校园和数字化校园的建设中，随着多媒体通信的不断应用，在网络教学和远程教育过程中应用移植和扩展VLC源码的方案越来越多［2］。本项目是开发一款基于Android平台的学习资源视频点播平台，以扩展远程教育中对移动学习的支持方式。通过对VLC源码深入分析和核心模块移植而进行二次开发，利用其良好的多媒体格式支持库和UI框架，大大加快了项目的开发进度。

1 Android平台依赖库编译

由于VLC的跨平台性，在多个平台下都可成功编译和移植，本次项目讨论在Ubuntu 12.10环境下的VLC库生成过程。首先系统环境需要安装ant、gawk、libtool、m4、patch、pkg－config、ragel等工具，使用“apt－get builddep vlc”命令安装VLC相关依赖库，完成后安装JDK、Android SDK、NDK，并在／etc／profile中设置相应的环境变量和CPU 类型，最后使用“sh compile.sh”命令开始编译。成功后在vlc－android／libs／armeabi目录下生成libiomxgingerbread.so、libiomx－hc.so、libiomx－ics.so和libvlcjni.so四个动态库。需要注意的是，尽量保证Ubuntu系统版本和JDK、SDK、NDK 版本为最新，编译过程如遇无法下载依赖文件导致终止，则手动下载该文件后存放到android／vlc／contrib／tarballs／目录下。

当VLC的Android工程在eclipse中编译时，需要同时导入ActionBarSherlock、SlidingMenu和WheelView 三个依赖库的工程，并在主工程属性中设置正确的依赖库路径。如出现无法生成目标版本的apk文件错误，有可能是由于SDK版本与VLC工程文件中目标版本不符，需要修改android－vlc目录下project.properties文件中的target值。

2 源码实现分析

从UI设计模式和底层数据库操作两个方面对Android平台上的VLC播放器实现机制进行分析。在编译过程中可以发现，整个VLC工程除了C代码与播放相关的编解码库之外，还有3个与UI设计紧密相关的依赖工程。

2.1 UI设计分析

VLC在Android终端上的运行界面（如图1所示）非常简洁、美观、易于操作，主要由操作栏、侧边导航、主框架构成。

图1 VLC主操作界面

操作栏（Action bar）是Android用户界面中最经典的用户界面设计模式之一［3］，位于用户界面视图中的顶栏（如图1 中标识1），左边由应用图标和上下文形式的操作按钮组成，右边包含了一个溢出菜单。在 Android 3.0 Honeycomb 版本的SDK中添加了对操作栏的支持，在4.0 版本中加入了对手机操作栏的支持。这里使用了第三方开源库ActionBarSherlock，能够支持Android旧版本。

具体实现在prepareActionBar（）函数里，先调用set－NavigationMode（）接口设置操作栏的风格，支持标准、列表和标签3种模式，这里先设置NAVIGATION＿MODE＿STANDARD值为标准模式，再调用setDisplayOptions（0，ActionBar.DISPLAY＿SHOW＿TITLE）接口显示标题，最后调用setDisplayHomeAsUpEnabled（true）显示Up 按钮。当然，ActionBarSherlock还提供很多其他的设置以支持更复杂和个性化的设计，这里只描述与本项目相关的。

对于Android 3.0之后的版本，应用启动时，如果附带操作栏会在view 创建完成后调用onCreateOptions－Menu（）来对Option Memu进行布局。这里的布局文件是R.menu.media＿library，菜单项包括搜索、刷新等。需要注意的是，showAsAction属性值ifRoom 能够让菜单根据操作栏右侧的空间来响应式布局，根据屏幕尺寸动态调整显示菜单项个数。

整个主框架分为左边导航和右边内容显示，该布局为一个全屏的FrameLayout。图1 中标识2 部分是侧边导航面板，与仪表盘设计模式相比，提供了对媒体文件更直接的分类访问。通过轻击操作栏上的Up按键或者边缘滑动手势打开侧边导航面板。这里使用了开源库Sliding－Menu项目实现，导航通过mMenu.setBehindOffset（）接口设置导航面板尺寸，为导航项设置容器，封装到listview中，在SidebarAdapter类中可看到放入了Video、Audio等4个选择项。右边内容显示部分由R.layout.main布局，使用帧布局来局部刷新显示内容，定义了一个专用的帧框架作为片段的占位符，其ID 为fragment＿placeholder。最后通过SlidingMenu的接口setMenu（sidebar）和setContent（main）来呈现。

主框架的内容显示就是图1中标识3部分，在导航的listview 中注册了点击监听器OnItemClickListener（），其实现右侧内容显示流程如图2所示。

图2 主框架内容显示流程

内容显示使用了片段（fragment）来制作响应式用户界面。根据用户点击的导航项获取不同的ID 标识，在连续2次轻击过程中，多媒体文件有可能做了添加或删除操作，所以需要把activity后退栈中的片段清空，然后根据ID号提交对应的片段来添加、删除或替换。实现这些操作需要定义一个FramentManager实例，并能支持事务更改片段，这里只做了replace（）操作。正是因为构建了活动与片段交互的方法，才使多媒体文件的浏览过程具有了很大的灵活性。

2.2 多媒体文件的数据库管理

Android系统自带关系型数据库SQLite，能轻松实现管理本地存储的多媒体文件，包括音频和视频文件类型。VLC实现文件管理的功能包括按文件类型（音频或视频）、存储目录或者搜索过的历史记录来分别展现和管理，其功能实现的源文件主要包括MediaLibrary.java、Media－Database.java。

数据库操作类DatabaseHelper继承SQLiteOpenHelper辅助类来管理数据库的创建和版本，实现对数据库进行一些操作［4］。vlc＿database数据库创建的表包括媒体文件信息表Media＿table、存放路径表directories＿table、播放排列表playlist＿table、playlist＿media＿table和历史查找表searchhistory＿table五个表，与媒体文件信息相关的Media＿table表内容非常关键，各字段和数据类型如表1所列。

表1 Media＿table表信息

利用adb调试程序可查看模拟器中数据库的实际信息，如Media＿table表中存储的一条信息格式如下：

file：／／／mnt／sdcard／When%20You%20Believe.mp3｜0｜276148｜1｜｜When You Believe｜Mariah Carey｜R＆b｜Mariah Carey Story｜0｜0｜｜－1｜－2

媒体文件的信息获取由Media类来实现，通过调用libVLC.readTracksInfo（mLocation）接口把文件信息保存到TrackInfo类中。系统启动时会在目录／media／、／Android／data／和外部存储SD卡上查找后缀是音频或视频的文件，读取信息并保存到表Media＿table中。libVLC类是底层VLC库提供的播放接口，里面的方法是通过native关键字定义。

这正是利用VLC 库来开发Android上播放器的优点，JNI是双向接口，不仅可以通过JNI在Java代码中访问Native模块，还可以在Native代码中嵌入一个JVM，并通过JNI访问运行于其中的Java模块，实现了Java代码与Native代码的互访，提高了多媒体文件解码和定位的效率。

基于5张表中的信息，上层可以实现按文件类型（音频或视频）检索、按存储目录检索、按历史搜索行为检索等，而且在音频文件类型展示中还可以应用表中字段（如ARTIST，ALBUM，TITLE，GENRE）按类型对所有文件进行分门别类，还可以选择按名字或长度进行排序，提供了良好的操作体验。

系统查找所有媒体文件的具体实现在MediaLiarary类中，定义了内部类GetMediaItemsRunnable开启独立线程，主要操作directories＿table、media＿table两个表，实现流程如图3所示。