ExoPlayer开发指南(官方文档翻译)

前言

播放视频和音乐是Android开发中很常见的需求。 Android框架提供了MediaPlayer这个类,能够用最少代码实现多媒体播放。同时,Android还提供偏底层的多媒体API,比如MediaCodec、AudioTrack和MediaDrm,可用于构建自定义媒体播放器解决方案。

ExoPlayer是google开源的应用级媒体播放器项目,构建在Android的底层多媒体API之上。该开源项目包含ExoPlayer库和演示demo,github地址:https://github.com/google/ExoPlayer

优缺点

与Android内置的MediaPlayer相比,ExoPlayer具有许多优点:

  • 支持通过HTTP(DASH)和SmoothStreaming进行动态自适应流,这两种都不受MediaPlayer的支持。还支持许多其他格式。有关详细信息,请参阅支持的格式页

  • 能够自定义和扩展播放器,以适应各种不同需求。 ExoPlayer专门设计了这一点,大部分组件都可以自己替换

  • 官网说了很多,其实说到底最主要的就是各个组件可以自定义,还可以接入ffmpeg组件,基本能满足99.9%的需求

缺点:

  • 缺点就是这个开源库是基于Android4.1种的MediaCodec组件、Android4.4种的Widevine组件,所以最低支持版本是4.4

Library概述

ExoPlayer库的核心是ExoPlayer接口,ExoPlayer公开了传统的高级媒体播放器功能,例如缓冲媒体,播放,暂停和seek等功能。在具体实现方面,该开源库对播放的媒体类型、存储方式、位置、渲染方式等进行了最少的实现,旨在让开发者自定义各种特性。ExoPlayer实现不是直接实现加载和呈现媒体,而是将这项工作委托给各种组件。 所有ExoPlayer共同的组件有:

  • MediaSource:定义多媒体数据源,这个类的功能就是从Uri中读取多媒体文件的二进制数据。 MediaSource在播放开始时通过ExoPlayer.prepare注入

  • TrackSelector:轨道提取器,从MediaSource中提取各个轨道的二进制数据,交给Renderer渲染。创建播放器时初注入

  • Renderer:对多媒体中的各个轨道(音轨、视频轨、字幕轨等)数据进行渲染,渲染就是“播放”,把二进制文件渲染成声音、画面。 创建播放器时注入

  • LoadControl:对MediaSource进行控制,比如什么时候开始缓冲、缓冲多少等等。创建播放器时注入

该库为提供了这些组件的默认实现,能够满足大部分需求,如果有特殊需求,可以通过自定义组件来实现。 比如,可以自定义LoadControl来更改播放器的缓冲策略,或自定义Renderer来渲染Android本身不支持的编解码器。

整个库中都存在注入组件的概念,许多子组件都能单独替换成自定义组件,而不会影响整个流程。 例如,默认的MediaSource实现需要通过其构造函数注入一个或多个DataSource工厂, 通过提供自定义Factory,可以从非标准源或不同的网络堆栈加载数据。

入门

实现一个最简单的播放器,需要如下流程:

  1. 添加ExoPlayer库作为依赖
  2. 创建一个SimpleExoPlayer实例
  3. 将播放器连接到UI,用于视频输出和用户输入(也就是放在某个Activity中)
  4. 准备播放器,传入MediaSource作为多媒体源
  5. 播放完成后释放

这些步骤在下面更详细地概述。完整的示例可以参考demo(github地址:https://github.com/google/ExoPlayer)中的PlayerActivity。

添加ExoPlayer作为依赖

第一步是确保项目根目录中的build.gradle文件中包含jcenter仓库:

repositories {
    jcenter()
}

然后在应用app模块的build.gradle文件中添加ExoPlayer库的依赖:

compile 'com.google.android.exoplayer:exoplayer:r2.X.X'

创建播放器

使用ExoPlayerFactory创建一个ExoPlayer实例, 该Factory提供了一系列方法来创建各种定制ExoPlayer实例。 大部分情况下,使用ExoPlayerFactory.newSimpleInstance方法之一即可, 这些方法返回SimpleExoPlayer,它实现了ExoPlayer以添加额外的高级别播放器功能。 下面是创建SimpleExoPlayer的示例:

// step1. 创建一个默认的TrackSelector
Handler mainHandler = new Handler();

// 创建带宽
BandwidthMeter bandwidthMeter = new DefaultBandwidthMeter();

// 创建轨道选择工厂
TrackSelection.Factory videoTrackSelectionFactory = new AdaptiveTrackSelection.Factory(bandwidthMeter);

// 创建轨道选择器实例
TrackSelector trackSelector = new DefaultTrackSelector(videoTrackSelectionFactory);

//step2. 创建播放器
SimpleExoPlayer player = ExoPlayerFactory.newSimpleInstance(context, trackSelector);

使用SimpleExoPlayer的setVideoSurfaceView、setVideoTextureView、setVideoSurfaceHolder和setVideoSurface方法设置播放器的目标SurfaceView、TextureView、SurfaceHolder或Surface。

准备播放器

在ExoPlayer中,每一个多媒体文件均由MediaSource表示,要播放一个多媒体,您必须先创建一个相应的MediaSource实例,然后将此实例传递给ExoPlayer.prepare。 ExoPlayer库为DASH(DashMediaSource),SmoothStreaming(SsMediaSource),HLS(HlsMediaSource)和常规媒体文件(ExtractorMediaSource)提供了默认MediaSource实现,这些实现将在本指南的后面更详细地描述。 下面的代码演示如何播放一个mp4文件:

// 测量播放带宽,如果不需要可以传null
DefaultBandwidthMeter bandwidthMeter = new DefaultBandwidthMeter();

// 创建加载数据的工厂
DataSource.Factory dataSourceFactory = new DefaultDataSourceFactory(context,
    Util.getUserAgent(context, "yourApplicationName"), bandwidthMeter);

// 创建解析数据的工厂
ExtractorsFactory extractorsFactory = new DefaultExtractorsFactory();

// 传入Uri、加载数据的工厂、解析数据的工厂,就能创建出MediaSource
MediaSource videoSource = new ExtractorMediaSource(mp4VideoUri,
    dataSourceFactory, extractorsFactory, null, null);

// Prepare
player.prepare(videoSource);

播放器准备好后,可以通过各种方法来控制播放。 例如,setPlayWhenReady启动和暂停播放,seekTo方法控制进度。

退出时通过ExoPlayer.release释放播放器,释放硬件资源。

MediaSource

在ExoPlayer中,每个多媒体均由MediaSource表示, ExoPlayer库为DASH(DashMediaSource)、SmoothStreaming(SsMediaSource)、HLS(HlsMediaSource)和常规媒体文件(ExtractorMediaSource)提供了默认实现。 github上的demo中,可以在PlayerActivity中找到实例化所有四个示例。

除了上述的MediaSource之外,ExoPlayer库还提供了MergingMediaSource、LoopingMediaSource和ConcatenatingMediaSource。 这些MediaSource通过组合实现更复杂的播放功能。 一些常见的用例如下所述。 注意,示例描述的是视频播放,但它们同样适用于仅音频播放,实际上也适用于任何支持的媒体类型的播放。

加载字幕文件

给出一个视频文件和一个单独的字幕文件,MergingMediaSource可以用于将它们合并到单个源中进行播放:

// 创建视频源
MediaSource videoSource = new ExtractorMediaSource(videoUri, ...);
// 创建字幕源
MediaSource subtitleSource = new SingleSampleMediaSource(subtitleUri, ...);
// 把视频和字幕合并
MergingMediaSource mergedSource = new MergingMediaSource(videoSource, subtitleSource);

循环播放单个视频

使用LoopingMediaSource可以使视频无缝循环播放多次。 以下示例播放视频5次:

MediaSource source = new ExtractorMediaSource(videoUri, ...);
// 播放5次
LoopingMediaSource loopingSource = new LoopingMediaSource(source, 5);

循环播放视频列表

ConcatenatingMediaSource可以连续播放两个或多个单独的MediaSource。 以下示例依次播放两个视频。 源之间的转换是无缝的,每个视频源可以是不同格式(例如,可以将480p H264的视频文件与720p VP9的视频文件连接在一起),可以是不同的类型(例如,将视频与仅音频流连接):

MediaSource firstSource = new ExtractorMediaSource(firstVideoUri, ...);
MediaSource secondSource = new ExtractorMediaSource(secondVideoUri, ...);
// 连接多媒体source
ConcatenatingMediaSource concatenatedSource =
    new ConcatenatingMediaSource(firstSource, secondSource);

进一步组合MediaSource

可以进一步将复杂的MediaSources组合在一起。比如,给定两个视频A和B,以下示例显示了如何一起使用LoopingMediaSource和ConcatenatingMediaSource来播放序列(A,A,B):

MediaSource firstSource = new ExtractorMediaSource(firstVideoUri, ...);
MediaSource secondSource = new ExtractorMediaSource(secondVideoUri, ...);
// 第一个source播放两次
LoopingMediaSource firstSourceTwice = new LoopingMediaSource(firstSource, 2);
// 把第一个source和firstSourceTwice连接起来
ConcatenatingMediaSource concatenatedSource =
    new ConcatenatingMediaSource(firstSourceTwice, secondSource);

下面的示例也可以得到相同的结果:

MediaSource firstSource = new ExtractorMediaSource(firstVideoUri, ...);
MediaSource secondSource = new ExtractorMediaSource(secondVideoUri, ...);
// Plays the first video twice, then the second video.
ConcatenatingMediaSource concatenatedSource =
    new ConcatenatingMediaSource(firstSource, firstSource, secondSource);


事件监听

播放期间,可以监听由ExoPlayer生成的事件,指示播放器的整体状态。 这些事件可用作更新用户界面(如播放控件)的触发器。 许多ExoPlayer组件还报告自己的组件特定的底层事件,可以用来监听性能。

上层事件

ExoPlayer通过addListener/removeListener方法添加/删除ExoPlayer.EventListener的实例, 监听者能够监听到播放状态的变化,以及播放失败的事件。

使用SimpleExoPlayer时,可以在播放器上设置其他侦听器。 比如,setVideoListener允许应用程序接收与视频渲染有关的事件,这些事件可能对于调整UI(例如,一个特定宽高比的视频被渲染到surface上了)有用。 可以在SimpleExoPlayer上设置其他侦听器来接收调试信息,例如调用setVideoDebugListener和setAudioDebugListener。

底层事件

除了上层监听外,ExoPlayer库提供的许多单独的组件允许自己的事件监听器。 通常需要将Handler对象传递给这些组件,这些Handler决定侦听器方法将在哪个线程调用,所以在大多数情况下,应该使用主线程的Handler。

向组件发送消息

一些组件允许在播放过程中更改配置。 一般来说,可以通过sendMessages或blockingSendMessages方法将消息通过ExoPlayer传递到组件来进行更改。 这种方法确保了线程安全,更改配置的操作与ExoPlayer上的其它事件一样,需要按顺序执行。

自定义

ExoPlayer与MediaPlayer的主要优点之一是可以自定义和扩展播放器,以更好地适应开发人员使用。 ExoPlayer库专门设计了这一点,定义了一些接口和抽象基类,使应用程序开发人员可以轻松地替换库提供的默认实现。 以下是构建自定义组件的一些case:

  • Renderer:可以自定义Renderer来处理默认实现不支持的多媒体格式

  • TrackSelector:自定义TrackSelector可以更改从MediaSource中提取轨道的方式

  • LoadControl:自定义LoadControl可以更改播放器的缓冲策略

  • Extractor:如果需要支持默认库不支持的容器格式,可以自定义Extractor类,然后可以将其与ExtractorMediaSource一起使用,以播放容器格式的多媒体

  • MediaSource:如果希望获取媒体样本以自定义方式提供给渲染器,或者希望实现自定义MediaSource合成行为,则实现自定义MediaSource类可能是适当的

  • DataSource:ExoPlayer库已经包含了许多不同情况的DataSource实现。您可能希望实现自己的DataSource类,以其他方式加载数据,比如通过自定义协议,使用自定义HTTP堆栈或从自定义持久缓存加载数据。

自定义指南

如果自定义组件需要将事件报告回应用程序,我们建议您使用与现有ExoPlayer组件相同的模型,其中将事件侦听器与Handler一起传递到组件的构造函数。

我们建议自定义组件使用与现有ExoPlayer组件相同的模型,以便在播放过程中可以方便地重新配置,请参考上面“向组件发送消息”章节。 为此,您应该实现一个ExoPlayerComponent并在其handleMessage方法中接收配置更改消息。 您的应用程序应通过调用ExoPlayer的sendMessages和blockingSendMessages方法来传递配置更改。

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