Android多媒体之StagefrightPlayer原理分析

在Android多媒体之MediaPlayer框架分析这篇博客中，提到了MediaPlayer核心功能是由mediaserver进程中具体的播放器引擎完成的，而播放器引擎在不同的android版本上有很大的变化，变化的趋势是从早期的OpenCore到StagefrightPlayer再到最新的NuPlayer，虽然最新的android版本只存在NuPlayer了，由于之前接触过StagefrightPlayer，因此本文打算先分析一下StagefrightPlayer的原理。

那么MediaPlayer核心功能到底是什么呢？MediaPlayer说白了就是一个媒体播放器，而媒体播放器的核心功能就是播放音视频，流程一般是从数据源（比如本地文件）获取数据，一般获取到的数据是编码压缩后的数据，所以会先解码还原为原始的数据，视频一般就还原为YUV格式的，音频则还原为PCM格式的，然后分别送到显示设备和音频输出设备播放，下面是一张网上找的说明播放器流程的图，其实不管是什么播放器，都是一样的原理，差异只是在具体实现上有所不同罢了。

图一

可以看出一个播放器可以抽象出以下几个模块：

• Source:该模块用来从数据源获取数据，数据源大体分为本地数据源和远程数据源两类，本地数据源就是文件的形式，远程数据源一般会通过不同的协议来获取，比如HTTP/RTSP/HLS/RTMP等。
• Demux:该模块用来解析数据源，也称为解复用模块，因为一般数据源提供的数据是有规范格式的，一般称为容器格式，比如MP4/AVI/FLV等，容器一般既有音频数据也有视频数据，而后续的解码和播放都是需要单独进行的，因此该模块的功能就是从容器中拆分出音频数据和视频数据。
• Decoder:该模块就是将从容器中拆分出音频数据和视频数据进行解码，还原为原始的数据，视频一般就还原为YUV格式的，音频则还原为PCM格式的，由于容器中的数据可能采用不同的编码格式，比如H264/H265/VP8/VP8/AAC/AMR等，因此该模块会根据容器的信息确定具体的解码器类型。解码器类型可以是软件解码器也可以是平台相关的硬件解码器。
• Output:该模块就是将解码后的YUV图像送到显示设备播放，将解码后的PCM音频送到音频输出设备播放。由于视频输出和音频输出都是平台相关的，所以有的播放器考虑到移植性，不会直接使用平台相关的接口，而是使用一些跨平台的库，比如SDL。

好了，扯了这么多，感觉没啥实质性内容，接触过多媒体的同学一般都知道这些东西，写这些主要是为了给下文做铺垫，下面进入本文正题，先看看android系统StagefrightPlayer主要核心类的关系。在Android多媒体之MediaPlayer框架分析这篇博客中说过了，StagefrightPlayer主要是个接口类，真正干活的是AwesomePlayer。因此请把StagefrightPlayer直接忽略掉吧。

图二

图二基本上是与图一的播放器模型图对应的，画的图主要以本地文件数据源，MP4容器格式为例说明。

• DataSource对应Source模块，表示数据源，不同的子类表示不同的数据源，FileSource表示的是本地文件。
• MediaExtractor对应Demux模块，不同的子类对应不同的容器，MPEG4Extractor对应MP4格式的，MPEG4Source表示容器的一个Track。
• OMXCodec对应Decoder模块，Android系统的编解码是由openomx完成的，OMXCodec的mOMX成员是IOMX类型（BpOmx类型），负责与OMX通信。
• AwesomeRenderer和AudioPlayer对应Output模块，AwesomeRenderer负责视频渲染输出的，有AwesomeLocalRenderer和AwesomeNativeWindowRenderer两个子类，mNativeWindow表示渲染输出的窗口，在Android系统中就是Surface了。AudioPlayer负责播放音频，在Android系统中音频输出通过AudioTrack，最终由AudioFlinger合成输出。

AwesomePlayer是实际干活的播放器引擎，会协调各个模块工作，通过TimedEventQueue来调度。TimedEventQueue就是个时间事件队列，内部实现就是一个线程加一个队列再加不断产生的事件，原理可以看成跟handler是一样的吧。AwesomePlayer会持有以上模块各个对象，mVideoTrack和mAudioTrack实际类型为MPEG4Source，mVideoSource和mAudioSource实际类型为OMXCodec，其他成员就不细说了。

好了，接下来从流程的角度看一下AwesomePlayer的工作流程吧，序列图如下所示，这个图主要只画出了视频相关的，不同的数据源和不同的调用流程，实际的流程也会有些差异，细节先忽略掉吧。

图三

今天先到此为止吧，有点晚了，打算洗洗睡了，继续分析也主要是代码层面的分析了，感觉光贴代码也没啥意思，想深入了解的可以结合上面几个图自己去跟一下代码，后续有需要再补充吧。