Android 多媒体框架中Mediaplayer与Opencore的衔接过程

本文从代码的角度来分析Android多媒体框架中mediaplay是如何调用opencore的。
一.摘要：
对于Android 多媒体框架，Google 在 Android 2.2中就已经实现了stagefright，但还是保留了opencore；
在新推出的2.3版本中，正式抛弃了opencore，而采用stagefright。网上关于Android opencore架构的文章有很多，例如下面的链接：
http://www.360doc.com/content/10/0207/22/155970_15398760.shtml。
但大都是基于框架的，而没有更加细致的给出代码的实现过程，
本文从MediaPlayer::setDataSource开始，分析一下整个opcncore的初始化过程。

二. 引子：
在播放一个视频文件的时候，往往会这样做：
第一步，创建一个MediaPlayer对象；
第二步，依次调用MediaPlayer的setDataSource，prepare,start函数；

本文仅仅分析setDataSource（opencore的初始化就是在这个函数中完成的）。
三. 代码分析：
1.  MediaPlayer::setDataSource(int fd, int64_t offset, int64_t length)：
当我们在java层调用setDataSource函数时，最终，它会通过jni调用到C++层的MediaPlayer::setDataSource(int fd, int64_t offset, int64_t length)函数。它的实现如下：
status_t MediaPlayer::setDataSource(int fd, int64_t offset, int64_t length) ;
  1）．getMediaPlayerService()  
        1.1   getService(String16("media.player")
  2）.  service->create(getpid(), this, fd, offset, length)
        2.1  c = new Client, //这是一个MediaPlayerService：：Client对象，参考MediaPlayerService类图
        2.2  c->setDataSource(fd, offset, length)
               getPlayerType
               sp<MediaPlayerBase> p = createPlayer(playerType);  // 真正的是实例PVPlayer, MidiFile or VorbisPlayer
                   android::createPlayer(playerType, this, notify)
                        sp<MediaPlayerBase> p;
                        case 1: p = new PVPlayer();  // defined media/PVPlayer.h
                        case 2: p = new MidiFile();   // defined libmediaplayerservice/PVPlayer.h
                        case 3: p = new VorbisPlayer();// same as MidiFile

                        case 4: p = new stagefright;   // 2.2开始加入的，2.3中就彻底用它了。

    3）. setDataSource(player):保存player的引用到MediaPlayer中.

以上三步，简要分析如下：
首先. 得到MediaPlayerService；
其次. 通过MediaPlayerService这个service来创建Client，再通过Client去创建Player（即调用createPlayer函数），事实上，创建的真正的是实例PVPlayer, MidiFile or VorbisPlayer，这就是opencore于mediaplayer的真正的唯一的桥梁。
最后. 通过调用setDataSource（这个是MediaPlayer类的函数）就创建的适配层的实例保存在MediaPlayer类的成员对象mPlayer中（详见setDataSource函数）。

2. PVPlayer的初始化：

  1）相关文件分布：
     既然createPlayer(playerType)函数中最创建PVPlayer（即调用new PVPlayer()）,那么，就有必要看一下PVPlayer的构造的实现：
     PVPlayer的头文件是PVPlayer.h，路径为：base/include/media,而实现是在Playerdriver.cpp中，路径为：opencore/android.
     从这个小小的文件分布来看，也能得出PVPlayer是衔接C++层的mediaserver与opencore的桥梁。
  2）然而，为什么头文件和实现不是相同的前缀名呢？
     答：看Playerdriver.cpp的代码就知道，原来，最终的与opencore打交道的任务都落在了Playerdriver这个类上，
     而它也是PVPlayer类的一个数据成员。所以，为了与上层的MediaPlayer（要注意，PVPlayer类是MediaPlayer类的数据成员->其实是sp<IMediaPlayer>       mPlayer，这里，因为PVPlayer继承了sp<IMediaPlayer>）衔接，头文件取名为PVPlayer; 另外，真正与opencore 打交道的是Playerdriver，所以，实现的Cpp文件就是Playerdriver.cpp了。笔者认为，为了更加代码更加清晰，完全可以写一个PVPlayer.cpp,将PVPlayer.cpp相关代码写在这个PVPlayer.cpp中，尽管代码不是特别多。
  3） 是该看一下PVPlayer的初始化过程了：
    看PVPlayer的构造函数，最主要的就就创建了Playerdriver对象（ mPlayerDriver = new PlayerDriver(this);),所以，PlayerDriver的构造才是核心。

3. PlayerDriver的构造：

在 PlayerDriver 的构造过程中，最主要做了 3 件事情：

 

   1） Semaphore （信号量）的创建：

    mSyncSem = new OsclSemaphore();

   mSyncSem->Create();

   2）load libopencorehw.so:

mLibHandle = ::dlopen(MIO_LIBRARY_NAME, RTLD_NOW); //MIO_LIBRARY_NAME = "libopencorehw.so";

3) 开始 player thread

createThreadEtc(PlayerDriver::startPlayerThread , this, "PV player");

4. PlayerDriver::playerThread的实现：

startPlayerThread会call playerThread，playerThread是真正创建PV thread的函数。

int PlayerDriver::playerThread()
{
    int error;

    LOGV("InitializeForThread");
    if (!InitializeForThread())
    {
        LOGV("InitializeForThread fail");
        mPlayer = NULL;
        mSyncSem->Signal();
        return -1;
    }

    LOGV("OMX_MasterInit");
    OMX_MasterInit();

    LOGV("OsclScheduler::Init");
    OsclScheduler::Init("AndroidPVWrapper");

    LOGV("CreatePlayer");
    OSCL_TRY(error, mPlayer = PVPlayerFactory::CreatePlayer(this, this, this));
    if (error) {
        // Just crash the first time someone tries to use it for now?
        mPlayer = NULL;
        mSyncSem->Signal();
        return -1;
    }

    LOGV("AddToScheduler");
    AddToScheduler();
    LOGV("PendForExec");
    PendForExec();

    LOGV("OsclActiveScheduler::Current");
    OsclExecScheduler *sched = OsclExecScheduler::Current();
    LOGV("StartScheduler");
    error = OsclErrNone;
    OSCL_TRY(error, sched->StartScheduler(mSyncSem));
    OSCL_FIRST_CATCH_ANY(error,
                         // Some AO did a leave, log it
                         LOGE("Player Engine AO did a leave, error=%d", error)
                        );

    LOGV("DeletePlayer");
    PVPlayerFactory::DeletePlayer(mPlayer);

    delete mDownloadContextData;
    mDownloadContextData = NULL;

    delete mDataSource;
    mDataSource = NULL;
    delete mAudioSink;
    PVMediaOutputNodeFactory::DeleteMediaOutputNode(mAudioNode);
    delete mAudioOutputMIO;
    delete mVideoSink;
    if (mVideoNode) {
        PVMediaOutputNodeFactory::DeleteMediaOutputNode(mVideoNode);
        delete mVideoOutputMIO;
    }

    mSyncStatus = OK;
    mSyncSem->Signal();
    // note that we only signal mSyncSem. Deleting it is handled
    // in enqueueCommand(). This is done because waiting for an
    // already-deleted OsclSemaphore doesn't work (it blocks),
    // and it's entirely possible for this thread to exit before
    // enqueueCommand() gets around to waiting for the semaphore.

    // do some of destructor's work here
    // goodbye cruel world
    delete this;

    //Moved after the delete this, as Oscl cleanup should be done in the end.
    //delete this was cleaning up OsclSemaphore objects, eventually causing a crash
    OsclScheduler::Cleanup();
    LOGV("OsclScheduler::Cleanup");

    OMX_MasterDeinit();
    UninitializeForThread();
    return 0;
}

简析：
1）.OMX_MasterInit 的调用，这正好是OMX协议定义中规定的要调用的第一个函数。
2）.OsclScheduler::Init("AndroidPVWrapper");
3）.OSCL_TRY(error, mPlayer = PVPlayerFactory::CreatePlayer(this, this, this)); 通过Factory模式来创建Player.
   在pv_player_factory.cpp中，有：
OSCL_EXPORT_REF PVPlayerInterface *PVPlayerFactory::CreatePlayer(PVCommandStatusObserver* aCmdStatusObserver,
        PVErrorEventObserver *aErrorEventObserver,
        PVInformationalEventObserver *aInfoEventObserver,
        bool aHwAccelerated)
{
    return PVPlayerEngine::New(aCmdStatusObserver, aErrorEventObserver, aInfoEventObserver, aHwAccelerated);  // 会创建PVPlayerEngine的实例。
}
4）.AddToScheduler();
5）.PendForExec();
6）.OSCL_TRY(error, sched->StartScheduler(mSyncSem));
   StartScheduler的实现：
       （1)  call BlockingLoopL
               A. call CallRunExec(pvactive);  // PVActiveBase *pvactive, 真正的对象是PlayerDriver实例。
                      a.     call pvactive->Run() // 调用PlayerDriver的run.
   分析：在PlayerDriver的run函数中，根据command的命令来执行相应的handle函数。

7）.可以看到，与OSCl层的调用，创建Engine的代码，具体，请读者自己看源码来理解吧。

5.  PVPlayerDriver中command的定义与理解：

<!-- @page { margin: 2cm } P { margin-bottom: 0.21cm } -->

 

对PVPlayerDriver 的各种操作使用各种命令来完成，这些命令在playerdriver.h 中进行的定义。

enum player_command_type {

PLAYER_QUIT = 1,

PLAYER_SETUP = 2,

PLAYER_SET_DATA_SOURCE = 3,

PLAYER_SET_VIDEO_SURFACE = 4,

PLAYER_SET_AUDIO_SINK = 5,

PLAYER_INIT = 6,

PLAYER_PREPARE = 7,

PLAYER_START = 8,

PLAYER_STOP = 9,

PLAYER_PAUSE = 10,

PLAYER_RESET = 11,

PLAYER_SET_LOOP = 12,

PLAYER_SEEK = 13,

PLAYER_GET_POSITION = 14,

PLAYER_GET_DURATION = 15,

PLAYER_GET_STATUS = 16,

PLAYER_REMOVE_DATA_SOURCE = 17,

PLAYER_CANCEL_ALL_COMMANDS = 18,

PLAYER_CHECK_LIVE_STREAMING = 19

};

 

这些命令一般实现的是PVPlayerInterface 各个接口的简单封装，例如对于较为简单的暂停播放这个操作，整个系统执行的过程如下所示：

(1) ．在PVPlayer 中的pause 函数（在playerdriver.cpp 文件中）

status_t PVPlayer::pause()

{

LOGV("pause");

return mPlayerDriver->enqueueCommand(new PlayerPause(0,0));

}

这时调用其成员mPlayerDriver （PlayerDriver 类型）的函数，将一个PlayerPause 命令加入了命令序列，具体的各种命令功能在playerdriver.h 文件中。

(2) ．PlayerDriver 类的enqueueCommand 将间接调用各个以handle 为开头的函数，对于PlayerPause 命令，调用的函数是handlePause

void PlayerDriver::handlePause(PlayerPause* ec)

{

LOGV("call pause");

mPlayer->Pause(0);

FinishSyncCommand(ec);

}

这里的mPlayer 是一个PVPlayerInterface 类型的指针，使用这个指针调用到了OpenCore 的 Player Engine 中的PVPlayerEngine 类。

在这个播放器适配器的实现中，一个主要的工作是将Android 框架中定义的媒体的输出（包括Audio 的输出和Video 的输出）转换成，OpenCore 的 Player Engine 需要的形式。在这里两个重要的类是android_surface_output.cpp 实现的AndroidSurfaceOutput ，android_audio_output.cpp 实现的AndroidAudioOutput 。

对于Video 输出的设置过程，在类PlayerDriver 中定义了3 个成员：

PVPlayerDataSink *mVideoSink;

PVMFNodeInterface *mVideoNode;

PvmiMIOControl *mVideoOutputMIO;

这里的mVideoSink 的类型为PVPlayerDataSink ，这是Player Engine 中定义的类接口，mVideoNode 的类型为PVMFNodeInterface ，在pvmi/pvmf/include 的pvmf_node_interface.h 中定义，这是所有的PVMF 的NODE 都需要继承的统一接口，mVideoOutputMIO 的类型为PvmiMIOControl 也在pvmi/pvmf/include 中定义，这是媒图输出控制的接口类。

(1) ．在PVPlayer 的setVideoSurface 用以设置一个Video 输出的界面，这里使用的参数的类型是ISurface 指针：

status_t PVPlayer::setVideoSurface(const sp<ISurface>& surface)

{

LOGV("setVideoSurface(%p)", surface.get());

mSurface = surface;

return OK;

}

setVideoSurface 函数设置的是PVPlayer 中的一个成员mSurface ，真正设置Video 输出的界面的功能在run_set_video_surface() 函数中实现：

void PVPlayer::run_set_video_surface(status_t s, void *cookie)

{

LOGV("run_set_video_surface s=%d", s);

if (s == NO_ERROR) {

PVPlayer *p = (PVPlayer*)cookie;

if (p->mSurface == NULL) {

run_set_audio_output(s, cookie);

} else {

p->mPlayerDriver->enqueueCommand(new PlayerSetVideoSurface(p->mSurface, run_set_audio_output, cookie));

}

}

}

这时使用的命令是PlayerSetVideoSurface ，最终将调用到PlayerDriver 中的handleSetVideoSurface 函数。

(2) ．handleSetVideoSurface 函数的实现如下所示：

void PlayerDriver::handleSetVideoSurface(PlayerSetVideoSurface* ec)

{

int error = 0;

mVideoOutputMIO = new AndroidSurfaceOutput(ec->surface());

mVideoNode = PVMediaOutputNodeFactory::CreateMediaOutputNode(mVideoOutputMIO);

mVideoSink = new PVPlayerDataSinkPVMFNode;

 

((PVPlayerDataSinkPVMFNode *)mVideoSink)->SetDataSinkNode(mVideoNode);

((PVPlayerDataSinkPVMFNode *)mVideoSink)->SetDataSinkFormatType(PVMF_YUV420);

 

OSCL_TRY(error, mPlayer->AddDataSink(*mVideoSink, ec));

OSCL_FIRST_CATCH_ANY(error, commandFailed(ec));

}

在这里首先建立的创建成员mVideoOutputMIO （类型为PvmiMIOControl ），这时建立的类是类AndroidSurfaceOutput ，这个类继承了PvmiMIOControl ，所以可以作为PvmiMIOControl 使用。然后调用PVMediaOutputNodeFactory::CreateMediaOutputNode 建立了PVMFNodeInterface 类型的mVideoNode 。随后创建PVPlayerDataSinkPVMFNode 类型的mVideoSink ，PVPlayerDataSinkPVMFNode 本身继承了PVPlayerDataSink ，因此可以作为PVPlayerDataSink 使用。调用SetDataSinkNode 函数将mVideoNode 设置为mVideoSink 的数据输出节点。

 

结语：再次说一下，opencore将在2.3版本中彻底消失，但是OMX还会在stagefright中继续使用。不过对于上层应用来说，不用管这些，因为接口没有变化。