Android4.2.2多媒体架构MediaPlay的创建过程分析(二)：解析器的创建

最新推荐文章于 2024-05-08 15:29:50 发布

天才2012

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分类专栏：我心所向之Android4.2.2多媒体、视频采集与显示 android源码

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我心所向之Android4.2.2多媒体、视频采集与显示

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欢迎和大家交流。qq:1037701636 email: gzzaigcn2012@gmail.com

在上一文中，我们分析到setDataSource_pre()函数最终实际返回的是StagefrightPlayer类(class StagefrightPlayer : public MediaPlayerInterface).

1 .继续分析setDataSource 函数：

    // now set data source
    setDataSource_post(p, p->setDataSource(fd, offset, length));

实际是多态下的StagefrightPlayer的setDataSource 函数的实现：

status_t StagefrightPlayer::setDataSource(
        const char *url, const KeyedVector<String8, String8> *headers) {
    return mPlayer->setDataSource(url, headers);
}

mPlayer这个成员函数是new AwesomePlayer出来的对象，故最终是进入了stagefright中去做进一步的处理：

status_t AwesomePlayer::setDataSource(
        int fd, int64_t offset, int64_t length) {
    Mutex::Autolock autoLock(mLock);                                                                                                         ...                             .....                                                                                        return setDataSource_l(dataSource);
}

status_t AwesomePlayer::setDataSource_l(
        const sp<DataSource> &dataSource) {
    sp<MediaExtractor> extractor = MediaExtractor::Create(dataSource);//创建一个解析器MPEG4Extractor，mime = NULL

    if (extractor == NULL) {
        return UNKNOWN_ERROR;
    }

    if (extractor->getDrmFlag()) {
        checkDrmStatus(dataSource);
    }

    return setDataSource_l(extractor);
}

MediaExtractor类，可以理解为音视频数据源的解析器，我们来看其创建过程，传入是默认参数mime= NULL：

sp<MediaExtractor> MediaExtractor::Create(
        const sp<DataSource> &source, const char *mime) {
    sp<AMessage> meta;

    String8 tmp;
    if (mime == NULL) {
        float confidence;
        if (!source->sniff(&tmp, &confidence, &meta)) {//提取mime数值
            ALOGV("FAILED to autodetect media content.");

            return NULL;
        }

        mime = tmp.string();//获取mime值
        ALOGV("Autodetected media content as '%s' with confidence %.2f",
             mime, confidence);
    }

//根据对文件解析的不同格式创建一个Extractor解析器
    MediaExtractor *ret = NULL;
    if (!strcasecmp(mime, MEDIA_MIMETYPE_CONTAINER_MPEG4)
            || !strcasecmp(mime, "audio/mp4")) {
        int fragmented = 0;
        if (meta != NULL && meta->findInt32("fragmented", &fragmented) && fragmented) {
            ret = new FragmentedMP4Extractor(source);
        } else {
            ret = new MPEG4Extractor(source);
        }
.................
    return ret;
}

在这里穿插解释下MIME类型的概念，谷歌来的，应该是表示各种视频格式的一个字符段：

video/x-ms-asf asf
video/mpeg mpeg mpg
video/x-msvideo avi
application/vnd.rn-realmedia rm
audio/x-pn-realaudio ram ra
audio/x-aiff aif aiff aifc
audio/mpeg mpga mp3
audio/midi mid midi
audio/wav wav
audio/x-ms-wma wma
video/x-ms-wmv wmv

2. 这里和大家简单分析source->sniff的实现过程，其目的很清楚就是获取当前视频源的MIME类型。

bool DataSource::sniff(
        String8 *mimeType, float *confidence, sp<AMessage> *meta) {
    *mimeType = "";
    *confidence = 0.0f;
    meta->clear();

    Mutex::Autolock autoLock(gSnifferMutex);
    for (List<SnifferFunc>::iterator it = gSniffers.begin();
         it != gSniffers.end(); ++it) {
        String8 newMimeType;
        float newConfidence;
        sp<AMessage> newMeta;
        if ((*it)(this, &newMimeType, &newConfidence, &newMeta)) {
            if (newConfidence > *confidence) {
                *mimeType = newMimeType;
                *confidence = newConfidence;
                *meta = newMeta;
            }
        }
    }

    return *confidence > 0.0;
}

该函数中一个gSnifers的全局变量中查找注册的函数it，函数指针类型为SnifferFunc。那么这些函数是如何注册的呢，我们回到AwesomePlay的构造函数中去：

  DataSource::RegisterDefaultSniffers();

void DataSource::RegisterDefaultSniffers() {
    RegisterSniffer(SniffMPEG4);
    RegisterSniffer(SniffFragmentedMP4);
..........

    char value[PROPERTY_VALUE_MAX];
    if (property_get("drm.service.enabled", value, NULL)
            && (!strcmp(value, "1") || !strcasecmp(value, "true"))) {
        RegisterSniffer(SniffDRM);
    }
}

我们看到其注册了多个函数指针，而这都是针对不同的格式进行的注册，将他维护在这个gSniffers迭代器中：

void DataSource::RegisterSniffer(SnifferFunc func) {
    Mutex::Autolock autoLock(gSnifferMutex);

    for (List<SnifferFunc>::iterator it = gSniffers.begin();
         it != gSniffers.end(); ++it) {
        if (*it == func) {
            return;
        }
    }

    gSniffers.push_back(func);//保存函数指针
}

最终都回调到这个函数指针之中去：

bool SniffMPEG4(
        const sp<DataSource> &source, String8 *mimeType, float *confidence,
        sp<AMessage> *meta) {
    if (BetterSniffMPEG4(source, mimeType, confidence, meta)) {
        return true;
    }

    if (LegacySniffMPEG4(source, mimeType, confidence)) {
        ALOGW("Identified supported mpeg4 through LegacySniffMPEG4.");
        return true;
    }

    return false;
}

这里的BetterSniffMPEG4()函数逻辑比较复杂，但总体思想是读取出source的一些头信息，如果好当前的MPEG4格式所需具备的信息一样则返回。

最终返回一个属于该source的MIEM类型，如这里假设的是MEDIA_MIMETYPE_CONTAINER_MPEG4的格式。

3.解析器的创建

经历过上述的过程，继续回到sp<MediaExtractor> MediaExtractor::Create()函数中去，根据提取到的MEME的类型，做如下操作。

  ret = new MPEG4Extractor(source);

创建好上述的解析器后，我们回到AwesomePlayer::setDataSource_l()中，继续执行setDataSource_l(extractor)，对新建的这个解析器做处理，其实质是显示音视频A/V的分离。

setVideoSource(extractor->getTrack(i));//设置视频源mVideoTrack ；

setAudioSource(extractor->getTrack(i));//设置音频源mAudioTrack；

mVideoTrack和mAudioTrack的做为创建的AwesomePlay的成员函数，其类型为MPEG4Source，继承了MediaSource。

sp<MediaSource> MPEG4Extractor::getTrack(size_t index) {
    status_t err;
    if ((err = readMetaData()) != OK) {
        return NULL;
    }

    Track *track = mFirstTrack;
    while (index > 0) {
        if (track == NULL) {
            return NULL;
        }

        track = track->next;
        --index;
    }

    if (track == NULL) {
        return NULL;
    }

    return new MPEG4Source(
            track->meta, mDataSource, track->timescale, track->sampleTable);
}

到此为止就是讲视频源进行了A\V的分离，其过程是通过Stagefrightplay多媒体框架——>Awesomeplay——>MPEG4Extractor——>MPEG4Source.这几个过程。

4. 准备好解码器

在完成APP侧的setDataSource后，就进入prepare操作。在MPS侧由如下函数来实现：

status_t MediaPlayerService::Client::prepareAsync()
{
    ALOGV("[%d] prepareAsync", mConnId);
    sp<MediaPlayerBase> p = getPlayer();//stragefrightplay类
    if (p == 0) return UNKNOWN_ERROR;
    status_t ret; 

    ret = p->prepareAsync();
    
#if CALLBACK_ANTAGONIZER
    ALOGD("start Antagonizer");
    if (ret == NO_ERROR) mAntagonizer->start();
#endif
    return ret;
}

getPlayer获取之前创建的播放器StagefrightPlayer这个对象，继续执行：

status_t StagefrightPlayer::prepareAsync() {
    return mPlayer->prepareAsync();
}

mPlayer即为Awesomeplayer，实际的实现如下：

status_t AwesomePlayer::prepareAsync_l() {
    if (mFlags & PREPARING) {
        return UNKNOWN_ERROR;  // async prepare already pending
    }

    if (!mQueueStarted) {
        mQueue.start();启动mQueue:TimeEventQueue首次启动
        mQueueStarted = true;
    }

    modifyFlags(PREPARING, SET);
    mAsyncPrepareEvent = new AwesomeEvent(
            this, &AwesomePlayer::onPrepareAsyncEvent);//onPrepareAsyncEvent回调函数，事件处理

    mQueue.postEvent(mAsyncPrepareEvent);//传入类对象AwesomeEvent，mAsyncPrepareEvent

    return OK;
}

在这里将回答在(一)中提到的事件注册与处理的这个过程。

4.1 AwesomePlayer中的Event处理机制。

a. 首先这里需要来看mQueue，他是TimedEventQueue类的对象，称为时间事件队列。首次调用是，需要进行start。

void TimedEventQueue::start() {
    if (mRunning) {
        return;
    }

    mStopped = false;

    pthread_attr_t attr;
    pthread_attr_init(&attr);
    pthread_attr_setdetachstate(&attr, PTHREAD_CREATE_JOINABLE);

    pthread_create(&mThread, &attr, ThreadWrapper, this);//创建一个进程

    pthread_attr_destroy(&attr);

    mRunning = true;
}

显而易见的是，这个Event事件处理机制脱离了Awesomeplayer，独立创建了一个线程ThradWrapper，其内部调用thredEntry来处理

void TimedEventQueue::threadEntry() {
    prctl(PR_SET_NAME, (unsigned long)"TimedEventQueue", 0, 0, 0);

    for (;;) {
        int64_t now_us = 0;
        sp<Event> event;
            while (mQueue.empty()) {
                mQueueNotEmptyCondition.wait(mLock);
            }
.......
}

该函数就是在不断等待着有事件需要处理，类似于一个Queue里面非空则一直阻塞，等待signal唤醒。

b.我们来看AwesomeEvent类继承了TimedEventQueue的Event内部类。其构造函数表明，将一个函数指针作为一个参数维护在mMethod。可以猜测到这个函数将会作为事件发生时的处理函数。那么这个过程如何触发呢？

struct AwesomeEvent : public TimedEventQueue::Event {
    AwesomeEvent(
            AwesomePlayer *player,
            void (AwesomePlayer::*method)())
        : mPlayer(player),
          mMethod(method) {
    }

protected:
    virtual ~AwesomeEvent() {}

    virtual void fire(TimedEventQueue *queue, int64_t /* now_us */) {
        (mPlayer->*mMethod)();//调用最终的注册的处理函数
    }

private:
    AwesomePlayer *mPlayer;
    void (AwesomePlayer::*mMethod)();

    AwesomeEvent(const AwesomeEvent &);
    AwesomeEvent &operator=(const AwesomeEvent &);
};

c. mQueue.postEvent(mAsyncPrepareEvent);//传入类对象AwesomeEvent，mAsyncPrepareEvent来实现事件的唤醒与处理

TimedEventQueue::event_id TimedEventQueue::postTimedEvent(
        const sp<Event> &event, int64_t realtime_us) {
    Mutex::Autolock autoLock(mLock);

    event->setEventID(mNextEventID++);

    List<QueueItem>::iterator it = mQueue.begin();
    while (it != mQueue.end() && realtime_us >= (*it).realtime_us) {
        ++it;
    }

    QueueItem item;
    item.event = event;
    item.realtime_us = realtime_us;

    if (it == mQueue.begin()) {
        mQueueHeadChangedCondition.signal();
    }

    mQueue.insert(it, item);//在mQueue中插入event

    mQueueNotEmptyCondition.signal();//发出信号触发事件

    return event->eventID();
}

将当前的Event对象插入打Awesomeplayer的mQueue队列中，然后发出signal，唤醒threadEntry线程，让线程去处理当前的事件。

5.真正进入解码器创建的世界

void AwesomePlayer::onPrepareAsyncEvent() { //基于队列和事件机制调用
    Mutex::Autolock autoLock(mLock);

    if (mFlags & PREPARE_CANCELLED) {
        ALOGI("prepare was cancelled before doing anything");
        abortPrepare(UNKNOWN_ERROR);
        return;
    }

    if (mUri.size() > 0) {
        status_t err = finishSetDataSource_l();

        if (err != OK) {
            abortPrepare(err);
            return;
        }
    }

    if (mVideoTrack != NULL && mVideoSource == NULL) {
        status_t err = initVideoDecoder();//初始化视频解码器

        if (err != OK) {
            abortPrepare(err);
            return;
        }
    }

    if (mAudioTrack != NULL && mAudioSource == NULL) {
        status_t err = initAudioDecoder();//初始化饮品解码器

        if (err != OK) {
            abortPrepare(err);
            return;
        }
    }

    modifyFlags(PREPARING_CONNECTED, SET);

    if (isStreamingHTTP()) {
        postBufferingEvent_l();
    } else {
        finishAsyncPrepare_l();//完成异步的prepare
    }
}

对于音视频解码器的创建和调用这里不在做分析，考虑到他是一块独特的模块，将在另一文中进行分析，自己也有很多内容需要进一步消化。

附件：MediaPlayer的创建过程以及A/V的分离简易流程图：