摘要：基于開(kāi)源移動(dòng)終端操作系統(tǒng)Android開(kāi)發(fā)了一個(gè)影音播放器。影音播放器由文件瀏覽器、視頻播放、音頻播放、播放列表管理及歌詞同步顯示等模塊組成,界面采用XML腳本配置生成。軟件基于文件瀏覽器的方式實(shí)現(xiàn)了媒體庫(kù)的管理,大大方便了用戶(hù)的操作。軟件每次啟動(dòng)時(shí)都會(huì)對(duì)儲(chǔ)存設(shè)備進(jìn)行掃描,將掃描到的歌詞文件信息保存到歌詞數(shù)據(jù)庫(kù)中。對(duì)正在播放的歌曲,根據(jù)歌曲名字檢索歌詞文件,并同步顯示歌詞。在A(yíng)ndroid模擬器和OMAP 3530開(kāi)發(fā)板上對(duì)播放器進(jìn)行了功能測(cè)試與驗(yàn)證。
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?a class="channel_keylink" href="/search.asp">移動(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A(yíng)ndroid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Eclipsel2 的Android開(kāi)發(fā)工具插件，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A(yíng)ndroid中都有解決方案，在A(yíng)ndroid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)ServiceService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A(yíng)ctivity中調(diào)用播放器。
(3)Intent在A(yíng)ndroid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)Activity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 providersAndroid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_7]。
在應(yīng)用程序中，可以通過(guò)Content providers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Content 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Con—tent provider定義的函數(shù)，而是通過(guò)ContentResolve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_8 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 2.0OTG，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A(yíng)ndroid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)In—tent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，則列出該文件夾下的所有文件；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A(yíng)ndroid中，每個(gè)列表都會(huì)有一個(gè)相應(yīng)的列表內(nèi)容庫(kù)，保存了該列表里面所包含的歌曲ID。通過(guò)Content Providers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。
③ <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。
在A(yíng)ndroid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)Con—tent 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An—droid提供的API就可以實(shí)現(xiàn)文件的解碼和播放。
④ <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。An—droid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(一id integerprimary key autoincrement，一display— nam e text notnull，一data text not nul1)；”表示創(chuàng)建一個(gè)歌詞文件的表，包含一id，一display_name，一data三列。其中jd是自增的且惟一的整數(shù)，一display—nAME是歌詞文件名稱(chēng)，一data是歌詞文件路徑。
4 系統(tǒng)測(cè)試
首先在A(yíng)ndroid SDK 1.6的模擬器上對(duì)影音播放器的各項(xiàng)功能進(jìn)行調(diào)試和測(cè)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文件管理器將播放器軟件安裝到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(.1rc)拷貝到SD卡，0MAP3530開(kāi)發(fā)板上的影音播放器可以通過(guò)文件瀏覽器選擇音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A(yíng)ndroid手機(jī)模擬器和OMAP3530開(kāi)發(fā)板上測(cè)試通過(guò)。
