基于Android的多媒體應(yīng)用開發(fā)與研究

摘要： 首先介紹并分析Android 系統(tǒng)的層次架構(gòu)，并在此基礎(chǔ)上介紹Android 應(yīng)用程序開發(fā)的相關(guān)技術(shù)和基本的開發(fā)流程。接下來介紹Android 提供的多媒體開發(fā)組件。最后用具體的應(yīng)用程序---播放器簡(jiǎn)要說明Android 多媒體應(yīng)用程序的開發(fā)方法。

0 引言

2007 年11 月由Google 牽頭，有30 多家移動(dòng)技術(shù)和無線應(yīng)用領(lǐng)域領(lǐng)先企業(yè)組成的開放手機(jī)聯(lián)盟（ Open Handset Alliance） 發(fā)布了其智能手機(jī)平臺(tái)---Android.Android 是一個(gè)開放、自由的移動(dòng)終端平臺(tái)，它是由操作系統(tǒng)、中間件、用戶界面、應(yīng)用軟件組成，同時(shí)其開放性保證該平臺(tái)不存在任何阻礙移動(dòng)產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新的專有權(quán)障礙。開發(fā)人員在該平臺(tái)開發(fā)的應(yīng)用程序是使用Java 語言編寫的，在Dalvik 虛擬機(jī)上運(yùn)行的。Android 的底層是以開放性的Linux Kernel為其架構(gòu)，也可以理解為Google 推出的手機(jī)操作系統(tǒng)和相關(guān)軟件的總稱[1].

Android 是一套真正意義上的開放性移動(dòng)設(shè)備綜合平臺(tái)，它包括操作系統(tǒng)、中間件和一些關(guān)鍵的平臺(tái)應(yīng)用。Android 最大特點(diǎn)在于它是一個(gè)開放的體系架構(gòu)，具有非常好的開發(fā)和調(diào)試環(huán)境，而且還支持各種可擴(kuò)展的用戶體驗(yàn)，Android 里面具有非常豐富的圖形系統(tǒng)、對(duì)多媒體的支持功能和非常強(qiáng)大的瀏覽器[2].

Android 平臺(tái)的開放性等特點(diǎn)既能促進(jìn)技術(shù)（ 包括平臺(tái)自身） 的創(chuàng)新，又有助于降低開發(fā)成本，還可以使運(yùn)營(yíng)商能非常方便地制定特色化的產(chǎn)品，因此，它具有很大的市場(chǎng)發(fā)展?jié)摿Α?/p>

1 Android 軟件平臺(tái)的構(gòu)成

Android 軟件平臺(tái)主要由5 部分構(gòu)成，它們分別是： 關(guān)鍵應(yīng)用程序、應(yīng)用程序框架和組件、C /C ++ 函數(shù)庫、Java 程序運(yùn)行環(huán)境、優(yōu)化了的Linux 內(nèi)核。

（1） 關(guān)鍵應(yīng)用程序。

Android 本身會(huì)附帶一些核心的應(yīng)用程序，包括E-mail 客戶端、短信程序、日歷、地圖、瀏覽器、通訊錄等，目前所有的應(yīng)用程序都是用Java 語言開發(fā)的。

更多有特色的Android 應(yīng)用程序還有待于廣大開發(fā)者共同參與開發(fā)。

（2） 應(yīng)用程序框架及組件。

Android 應(yīng)用程序開發(fā)基于框架和組件。Android 本身已在其框架中提供了許多組件供應(yīng)用程序調(diào)用，開發(fā)者也可在開發(fā)應(yīng)用程序時(shí)順帶開發(fā)新的組件，并將該組件放入應(yīng)用程序框架中，以供自己和其它應(yīng)用程序調(diào)用。

（3） Android 運(yùn)行時(shí)庫和其它庫層。

Android 應(yīng)用程序框架之下是一套C /C ++ 函數(shù)庫，它們服務(wù)于Android 應(yīng)用程序組件，其功能通過組件間接提供給開發(fā)者。這些函數(shù)庫包括： 標(biāo)準(zhǔn)C函數(shù)庫、多媒體庫、瀏覽器引擎（ 集成了Web 瀏覽器和Internet 安全的SSL 和WebKit） 、2D、3D 圖形庫及SQLite 引擎和外觀管理器等。這一層也提供了程序運(yùn)行的環(huán)境。Android 的Java 程序運(yùn)行環(huán)境包含一組Java 核心函數(shù)庫及Dalvik 虛擬機(jī)，它們有效地優(yōu)化了Java 程序的運(yùn)行過程。

（4） Linux 內(nèi)核。

Android 系統(tǒng)平臺(tái)基于優(yōu)化了的Linux 內(nèi)核，它提供諸如硬件驅(qū)動(dòng)程序（ USB、藍(lán)牙、顯示屏等） 、內(nèi)存管理、進(jìn)程管理、電源管理等服務(wù)，同時(shí)也是手機(jī)軟、硬件的連接層。

2 Android 程序開發(fā)的基本組件

Android 有如下幾大基本組件： Activity、Service、CONtent Provider 和BroadcaST Receiver。

Activity 是Android 最基本的應(yīng)用程序組件。任何一個(gè)Android 應(yīng)用程序都可以看作一組任務(wù)，這里每一個(gè)任務(wù)就可以稱作一個(gè)Activity.在應(yīng)用程序中，一個(gè)Activity 通常就是一個(gè)單獨(dú)的屏幕，用于呈現(xiàn)數(shù)據(jù)和與用戶進(jìn)行交互，每個(gè)屏幕可以有一個(gè)或多個(gè)組件布局。

而每一個(gè)活動(dòng)又是一個(gè)單獨(dú)的類，每一個(gè)這樣的類都要將Activity 作為父類。一個(gè)Activity 可以切換到新的Activity,也可以返回前一個(gè)Activity.Android 通過使用Intent 類來實(shí)現(xiàn)Activity 的切換。例如，一個(gè)簡(jiǎn)單的游戲程序可以分為5 個(gè)Activity: 啟動(dòng)畫面、主菜單界面、游戲主界面、高分辨和幫助界面。

Service,即"服務(wù)"的意思，相當(dāng)于沒有界面的Activity.應(yīng)用程序的Service 可以不需要用戶直接參與而長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行。典型的例子就是音樂播放器。在一個(gè)音樂播放器程序中有多個(gè)Activity,它們分別實(shí)現(xiàn)了歌曲的選擇和播放等功能。然而，音樂重放這個(gè)功能并沒有對(duì)應(yīng)的Activity,它通過Service 來實(shí)現(xiàn)。

音樂播放器程序啟動(dòng)一個(gè)Service,它可以在后臺(tái)保持音樂的不斷播放。應(yīng)用程序還可以連接到一個(gè)Service.當(dāng)Service 啟動(dòng)后，還可以借助Service 提供的接口與它進(jìn)行通信。

Android 應(yīng)用程序可以使用文件、SQL 數(shù)據(jù)庫等各種存儲(chǔ)系統(tǒng)來保存數(shù)據(jù)。但是，如果想實(shí)現(xiàn)不同應(yīng)用之間的數(shù)據(jù)共享，就需要用到Content Provider.

Content Provider 提供了一套標(biāo)準(zhǔn)的訪問接口，以方便其他應(yīng)用程序?qū)?shù)據(jù)進(jìn)行訪問、操作。

在實(shí)際應(yīng)用中，常常需要等待系統(tǒng)或者其它應(yīng)用發(fā)出一道指令。在Android 中，充分考慮了這類需求，于是就有了Broadcast Receiver 這樣的一個(gè)組件。

每個(gè)Broadcast Receiver 都可以接收一種或若干種Intent作為觸發(fā)事件，當(dāng)一個(gè)Broadcast Receiver 被觸發(fā)后，系統(tǒng)就會(huì)通知相應(yīng)的程序。

3 Android 多媒體API 及開發(fā)方法

多媒體---無論是圖像、視頻還是聲音，都早已成為了移動(dòng)設(shè)備受到廣泛歡迎的主要原因。而今，手機(jī)設(shè)備很少會(huì)沒有攝像頭的，而且隨著技術(shù)的日益更新，越來越多的設(shè)備會(huì)擁有更為專業(yè)的視頻性能。用戶經(jīng)常使用手機(jī)來拍攝和瀏覽照片，錄制聲音和觀看視頻。

3. 1 Android 提供的多媒體開發(fā)框架

Android 軟件開發(fā)包提供了一系列的方法來處理音視頻媒體，包括對(duì)于多種媒體類型和格式的支持。

單獨(dú)的Android 設(shè)備和開發(fā)人員可以擴(kuò)展其支持的媒體格式列表。

Open Core 是Android 多媒體開發(fā)的核心，所有Android 平臺(tái)的音頻、視頻的采集以及播放等操作都是通過它來實(shí)現(xiàn)的。程序員可以通過Open Core 方便快速地開發(fā)出想要的多媒體應(yīng)用程序，例如： 錄音、播放、回放、視頻會(huì)議等。Open Core 和框架圖如圖1 所示。

圖1 Open Core 框架圖

由圖1 可以看出，Open Core 支持的格式有MPEG4、H. 263、MP3、AAC、JPG 等。Open Core 多媒體框架有一套通用可擴(kuò)展的接口，針對(duì)第三方的多媒體編解碼器，輸入、輸出設(shè)備等。

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3. 2 Open Core 的主要多媒體類與接口

Open Core 主要提供了如下幾個(gè)多媒體類：

（ 1） MediaPlayer 類可以用于播放音頻、視頻和流媒體，它包含了Audio 和Video 的播放功能，在Android的界面上，音頻和視頻的播放都是調(diào)用Media-Player 實(shí)現(xiàn)的。它可以獲得媒體文件和各種屬性和當(dāng)前的播放狀態(tài)，并可以開始和停止文件的播放。

（ 2） MediaRecorder 類用來進(jìn)行媒體采樣，包括音頻和視頻。MediaRecorder 作為狀態(tài)機(jī)運(yùn)行，需要設(shè)置不同的參數(shù)，如源格式和源設(shè)備。設(shè)置后可執(zhí)行任意長(zhǎng)度的錄制，直到用戶停止。

（ 3） VideoView 類主要用來顯示一個(gè)視頻文件，它是SurfaceView 類的一個(gè)子類，且實(shí)現(xiàn)了MediaPlayerControl接口。

（ 4） Camera 類用來處理系統(tǒng)中與相機(jī)相關(guān)的事件，Camera 是一個(gè)專門用來連接和斷開相機(jī)服務(wù)的類。

Open Core 在使用過程中的調(diào)用關(guān)系如圖2所示。

圖2 使用Open Core 的調(diào)用關(guān)系圖