基于Android系統(tǒng)的影音播放器的設(shè)計

摘要：基于開源移動終端操作系統(tǒng)Android開發(fā)了一個影音播放器。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。軟件基于文件測覽器的方式實現(xiàn)了媒體庫的管理，大大方便了用戶的操作。軟件每次啟動時都會對儲存設(shè)備進(jìn)行掃描，將掃描到的歌詞文件信惠保存到歌詞數(shù)據(jù)庫中。對正在播放的歌曲，根據(jù)歌曲名字檢索歌詞文件，并同步顯示歌詞。在Android模擬器和OMAP 3530開發(fā)板上對播放器進(jìn)行了功能測試與驗證。
關(guān)鍵詞：Android；影音播放器；歌詞顯示；OMAP3530

0 引言
Android一詞的本義指“機(jī)器人”，同時也是Google于2007年11月5日宣布的基于Linux平臺的開源移動終端操作系統(tǒng)的名稱，該平臺由操作系統(tǒng)、中間件、用戶界面和應(yīng)用軟件組成，是首個為移動終端打造的真正開放和完整的移動軟件。
隨著科技的不斷發(fā)展，手機(jī)不再只是人們?nèi)粘Ｉ畹囊苿油ㄐ殴ぞ?，而是一個多媒體平臺，可提供強(qiáng)大的多媒體功能，越來越多的人喜歡用手機(jī)聽音樂、看電影。Android系統(tǒng)內(nèi)置的音樂播放器基于媒體庫對歌曲進(jìn)行管理，并且不支持歌詞的同步顯示。對于部分已經(jīng)習(xí)慣的基于文件瀏覽器形式播放器的用戶，操作起來會有所不便。對于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，開發(fā)出新的播放器應(yīng)用軟件。

1 Android平臺
Android軟件開發(fā)主要涉及到的相關(guān)技術(shù)包括Android SDK(開發(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平臺上使用Java語言進(jìn)行Android應(yīng)用開發(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開發(fā)工其插件，同時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插件可以加快開發(fā)Android應(yīng)用程序的速度。
Android模擬器是在計算機(jī)上運行的一個虛擬移動設(shè)備，可以使用模擬器來模擬一個實際的Android運行環(huán)境，來設(shè)計、調(diào)試和測試應(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)，觀察堆和線程信息，截取模擬器屏幕畫面，模擬來電或短信等功能。
1．2 Android系統(tǒng)架構(gòu)
Android是一個專門針對移動設(shè)備的軟件集，它包括一個操作系統(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運行時庫和其他庫、優(yōu)化的Linux內(nèi)核。
1．3 Android應(yīng)用程序的組件
手機(jī)的運行環(huán)境比較復(fù)雜，一個程序運行時經(jīng)常會出現(xiàn)很多的突發(fā)情況，例如，來電或者短信及電量不足等。這些問題在Android中都有解決方案，在Android的應(yīng)用程序中，以下幾個組件特別重要：
(1)Activity
顧名思義，Activity就是活動。應(yīng)用程序必須至少包含一個Activity。Activity提供了一個虛擬的用戶接口，每一個Activity都有一個默認(rèn)的窗口可以用來顯示用戶界面，一般情況下，它是全屏的窗口。例如，影音播放軟件的每個用戶界面就是Activity。
(2)Service
Service與Activity的主要區(qū)別在于，Service是在后臺活動的，它沒有用戶界面。典型的應(yīng)用場景是，用戶選擇了一個播放列表開始播放后，離開了該用戶界面(Activity)，如果仍然希望歌曲不會暫停，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，每一個行為都可以抽象為一個Intent?？梢院唵蔚匕袸ntent理解為一個包含了數(shù)據(jù)的消息。Intent可以用于啟動一個Act-ivity或者Service，可以用于進(jìn)程間的通信。事實上，應(yīng)用程序的啟動也是通過Intent實現(xiàn)的。
(4)Content providers
Android平臺內(nèi)置了一套SQLite數(shù)據(jù)儲存機(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Content prov-iders訪問數(shù)據(jù)庫。每個Content provider都定義了一系列的方法用于訪問它對應(yīng)的數(shù)據(jù)庫。應(yīng)用程序在新建數(shù)據(jù)庫時也可以定義相應(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ContentResolver間接調(diào)用。這樣設(shè)計的好處是一個ContentResolver可以訪問任何的Content provider，統(tǒng)一了接口。

2 硬件平臺
系統(tǒng)的硬件平臺采用基于OMAP3530的開發(fā)板DevKit8000。美國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，適用于各種無線手持終端應(yīng)用。DevKit8000開發(fā)板外接了一個4．3寸的LCD屏、電阻式觸摸屏和音頻輸入／輸出接口，可以用于對基于Android系統(tǒng)的影音播放器的開發(fā)。
通過打補(bǔ)丁包和開發(fā)LCD驅(qū)動、觸摸屏驅(qū)動、按鍵驅(qū)動等外設(shè)驅(qū)動，在DevKit8000開發(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Activities組成，每個Activity對應(yīng)于一個模塊。不同的Activities通過Intent進(jìn)行通信和相互調(diào)用。
各個模塊之間的關(guān)系如圖1所示。

視頻播放調(diào)用順序依次是<啟動畫面>、<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<啟動畫面>、<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的說明。下面為對應(yīng)啟動畫面的描述：

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模塊：
(1)<啟動畫面>模塊。主要功能是顯示軟件啟動畫面。利用定時器線程去控制啟動畫面顯示時間，并且當(dāng)用戶按下按鍵的時候，會立即中斷啟動畫面的顯示并跳轉(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界面。用戶界面由Android的XML配置生成。
主菜單提供三個選項，分別是視頻播放、音頻播放和退出程序；視頻播放時，調(diào)用<文件瀏覽器>模塊，讓用戶選擇需要播放的視頻文件。音頻播放時，調(diào)用<播放列表管理>模塊，讓用戶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Content providers訪問系統(tǒng)的播放列表數(shù)據(jù)庫，并利用修改的結(jié)果更新數(shù)據(jù)庫。因為采用的是系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫，所以與系統(tǒng)內(nèi)置的音樂播放器列表共用。同時，它還提供添加列表內(nèi)容的接口。通過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，每個列表都會有一個相應(yīng)的歹盯表內(nèi)容庫，保存了該列表里面所包含的歌曲ID。通過ContentProviders可以訪問并修改。其中，添加功能是基于文件瀏覽器實現(xiàn)的，在文件瀏覽器中可以對音樂文件的進(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(專輯封面、專輯名稱、歌手、長度等)和顯示正在播放歌曲的時間進(jìn)度，控制歌曲的播放。
<正在播放>模塊的界面用XML配置生成。

實際使用的效果圖如圖2所示。

在Android的音樂庫已經(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、時長等)保存在媒體數(shù)據(jù)庫中。只需要通過Content providers對該數(shù)據(jù)庫進(jìn)行訪問，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：


通過創(chuàng)建MediaPlayer播放器類對象，調(diào)用Android提供的API就可以實現(xiàn)文件的解碼和播放。
④<歌詞同步顯示>模塊。程序啟動時，對內(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)庫中。對正在播放的歌曲，根據(jù)歌曲名字自動檢索歌詞文件，并同步顯示歌詞。第一次啟動該程序時，需要新建歌詞數(shù)據(jù)庫，用于保存歌詞文件信息。Android提供了類SQLiteOpenHelper用于新建數(shù)據(jù)庫。

DATABASE_CREATE是一個SQL原語的字符串宏，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，_data是歌詞文件路徑。歌詞顯示效果如圖3所示。

4 系統(tǒng)測試
首先在Android SDK1.6的模擬器上對影音播放器的各項功能進(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開發(fā)板的系統(tǒng)上，然后將測試用的視頻文件、MP3音樂文件及對應(yīng)的歌詞文件(.lrc)拷貝到SD卡，OMAP3530開發(fā)板上的影音播放器可以通過文件瀏覽器選擇視頻文件并正常播放，在播放音頻文件時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
本文以Android上影音播放器的開發(fā)為范例，詳細(xì)給出了Android上應(yīng)用的開發(fā)方法。開發(fā)的影音播放器在Android手機(jī)模擬器和OMAP35 30開發(fā)板上測試通過。