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)組成的開放手機聯(lián)盟（ Open Handset Alliance） 發(fā)布了其智能手機平臺---Android.Android 是一個開放、自由的移動終端平臺，它是由操作系統(tǒng)、中間件、用戶界面、應(yīng)用軟件組成，同時其開放性保證該平臺不存在任何阻礙移動產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新的專有權(quán)障礙。開發(fā)人員在該平臺開發(fā)的應(yīng)用程序是使用Java 語言編寫的，在Dalvik 虛擬機上運行的。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設(shè)備綜合平臺，它包括操作系統(tǒng)、中間件和一些關(guān)鍵的平臺應(yīng)用。Android 最大特點在于它是一個開放的體系架構(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展的用戶體驗，Android 里面具有非常豐富的圖形系統(tǒng)、對多媒體的支持功能和非常強大的瀏覽器[2].
Android 平臺的開放性等特點既能促進技術(shù)（ 包括平臺自身） 的創(chuàng)新，又有助于降低開發(fā)成本，還可以使運營商能非常方便地制定特色化的產(chǎn)品，因此，它具有很大的市場發(fā)展?jié)摿Α?/p>
1 Android 軟件平臺的構(gòu)成
Android 軟件平臺主要由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 運行時庫和其它庫層。
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： 標準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行的環(huán)境。Android 的Java 程序運行環(huán)境包含一組Java 核心函數(shù)庫及Dalvik 虛擬機，它們有效地優(yōu)化了Java 程序的運行過程。
（4） Linux 內(nèi)核。
Android 系統(tǒng)平臺基于優(yōu)化了的Linux 內(nèi)核，它提供諸如硬件驅(qū)動程序（ USB、藍牙、顯示屏等） 、內(nèi)存管理、進程管理、電源管理等服務(wù)，同時也是手機軟、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Android 應(yīng)用程序都可以看作一組任務(wù)，這里每一個任務(wù)就可以稱作一個Activity.在應(yīng)用程序中，一個Activity 通常就是一個單獨的屏幕，用于呈現(xiàn)數(shù)據(jù)和與用戶進行交互，每個屏幕可以有一個或多個組件布局。
而每一個活動又是一個單獨的類，每一個這樣的類都要將Activity 作為父類。一個Activity 可以切換到新的Activity,也可以返回前一個Activity.Android 通過使用Intent 類來實現(xiàn)Activity 的切換。例如，一個簡單的游戲程序可以分為5 個Activity: 啟動畫面、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時間運行。典型的例子就是音樂播放器。在一個音樂播放器程序中有多個Activity,它們分別實現(xiàn)了歌曲的選擇和播放等功能。然而，音樂重放這個功能并沒有對應(yīng)的Activity,它通過Service 來實現(xiàn)。
音樂播放器程序啟動一個Service,它可以在后臺保持音樂的不斷播放。應(yīng)用程序還可以連接到一個Service.當Service 啟動后，還可以借助Service 提供的接口與它進行通信。
Android 應(yīng)用程序可以使用文件、SQL 數(shù)據(jù)庫等各種存儲系統(tǒng)來保存數(shù)據(jù)。但是，如果想實現(xiàn)不同應(yīng)用之間的數(shù)據(jù)共享，就需要用到Content Provider.
Content Provider 提供了一套標準的訪問接口，以方便其他應(yīng)用程序?qū)?shù)據(jù)進行訪問、操作。
在實際應(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 這樣的一個組件。
每個Broadcast Receiver 都可以接收一種或若干種Intent作為觸發(fā)事件，當一個Broadcast Receiver 被觸發(fā)后，系統(tǒng)就會通知相應(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，都早已成為了移動設(shè)備受到廣泛歡迎的主要原因。而今，手機設(shè)備很少會沒有攝像頭的，而且隨著技術(shù)的日益更新，越來越多的設(shè)備會擁有更為專業(yè)的視頻性能。用戶經(jīng)常使用手機來拍攝和瀏覽照片，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，包括對于多種媒體類型和格式的支持。
單獨的Android 設(shè)備和開發(fā)人員可以擴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 平臺的音頻、視頻的采集以及播放等操作都是通過它來實現(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展的接口，針對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 實現(xiàn)的。它可以獲得媒體文件和各種屬性和當前的播放狀態(tài)，并可以開始和停止文件的播放。
（ 2） MediaRecorder 類用來進行媒體采樣，包括音頻和視頻。MediaRecorder 作為狀態(tài)機運行，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)行任意長度的錄制，直到用戶停止。
（ 3） VideoView 類主要用來顯示一個視頻文件，它是SurfaceView 類的一個子類，且實現(xiàn)了MediaPlayerControl接口。
（ 4） Camera 類用來處理系統(tǒng)中與相機相關(guān)的事件，Camera 是一個專門用來連接和斷開相機服務(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 4 示例程序： 播放器 4. 1 布局設(shè)計 Android 是通過布局（ Layout） 來定義UI（ 用戶界面） 的。一般視圖（ View） 可以直接在布局的XML 里聲明。XML 文件如下所示： < ? xml version = ″1. 0″encoding = ″utf-8?″ > -< AbsoluteLayout xmlns: android = ″http: / /schemas. android. com/apk /res /android″ android: orientation = ″vertical″ android: layout_width = ″fill_parent″ android: layout_height = ″fill_parent″ > < ListView android: id = ″@ id /android: list″ android: layout_width = ″fill_parent″ android: layout_height = ″fill_parent″ android: layout_weight = ″1″ android: drawSelectorOnTop = ″false″ / > < ImageButton android: id = ″@ + id /LastImageButton″ android: layout_width = ″wrap_content″ android: layout_height = ″wrap_content″ android: layout_x = ″10px″ android: layout_y = ″170px″ android: src = ″@ drawable /last″ / > ?。?以下4 個BUTTON 同上，橫坐標有變化。） < /AbsoluteLayout > 這個簡單的播放器只有一個界面，可以顯示播放列表和對音樂的播放進行各種操作。 4. 2 程序框架設(shè)計 在這唯一的Activity 類的界面生成消息響應(yīng)方法中，先定義幾個操作按鈕，然后就要創(chuàng)建整個程序的主對象---mMediaPlayer 了。語句如下： public MediaPlayer mMediaPlayer = null; 這是一個MediaPlayer 類型的對象，它的功能前面已經(jīng)介紹過了，這里不再贅述。之后要創(chuàng)建的就是其它的組件，包括播放列表、歌曲的路徑以及索引了。 private List < String > mMusicList = new ArrayList < String >（ ） ; / /播放列表 private int currentListItme = 0; / /索引 private static final String MUSIC_PATH = new String（ ″ /sdcard/″） ; / /歌曲的路徑 4. 3 程序核心代碼 接下來設(shè)置這些ImageButton 的事件監(jiān)聽。 mStartImageButton. setOnClickListener（ new ImageButton. OnClickListener（ ） { @ Override public void onClick（ View v） { playMusic（ MUSIC_PATH + mMusi-cList. get（ currentListItme） ?。?; } } ） ; 這是"開始播放"按鈕的事件監(jiān)聽。這里是調(diào)用了一個playMusic（ ） 方法來實現(xiàn)音樂文件的播放的。 在playMusic（ ） 方法中，先調(diào)用mMediaPlayer 的reset（ ） 方法，重置MediaPlayer 到它的正常狀態(tài)。然后調(diào)用setDataSource（ string） 方法設(shè)置好音樂文件的數(shù)據(jù)源，再連續(xù)調(diào)用prepare（ ） 和start（ ） 方法，MediaPlayer將開始播放音樂文件。 接下來，要設(shè)置一個OnCompletionListener （ setOnCompletionListener（ new OnCompletionListener ） ） ,在歌曲結(jié)束的時候，onCompletion（ MediaPlayer） 會被調(diào)用，這樣就可以設(shè)置為自動播放下一曲目。代碼如下。 mMediaPlayer. setOnCompletionListener（ new OnCompletionListener（ ） { public void onCompletion（ MediaPlayer arg0） { nextMusic（ ） ; / /播放下一曲 } } ） ; 其它方法與上面方法類似，在"停止"按鈕的事件響應(yīng)方法里，要調(diào)用mMediaPlayer 的isPlaying（ ） 方法來判斷播放器是否正在播放，如果正在播放則調(diào)用reset（ ） 方法直接重置播放器即可。暫停則可以調(diào)用mMediaPlayer 的pause（ ） 方法，再次開始播放則調(diào)用start（ ）。 5 結(jié)束語 Android 手機應(yīng)用程序開發(fā)需要著眼于它的整個體系構(gòu)架，這是一項復雜的工程。本文先是介紹并分析了Android 系統(tǒng)的層次架構(gòu)，并在此基礎(chǔ)上介紹了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。接下來介紹了Android 為開發(fā)人員提供的簡單、易用的多媒體開發(fā)組件MediaPlayer、MediaRecorder等類。最后用具體的應(yīng)用程序簡要說明了Android多媒體應(yīng)用程序的開發(fā)方法。Android 具有極大的開放性和兼容性，相信廣大開發(fā)者可以借助AndroidSDK 提供的強大技術(shù)支持，開發(fā)出豐富多彩、極具個性的移動應(yīng)用。
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