stagefright框架（一）Video Playback的流程

在Android上，預設的多媒體框架(multimedia framework)是OpenCORE。OpenCORE的優點是兼顧了跨平台的移植性，而且已經過多方驗證，所以相對來說較為穩定；但是其缺點是過於龐大複雜，需要耗費相當多的時間去維護。從Android 2.0開始，Google引進了架構稍為簡潔的Stagefright，並且有逐漸取代OpenCORE的趨勢(註1)。

[圖1] Stagefright在Android多媒體架構中的位置。

[圖2] Stagefright所涵蓋的模組 (註2)。
以下我們就先來看看Stagefright是如何播放一個影片檔。

Stagefright在Android中是以shared library的形式存在(libstagefright.so)，其中的module -- AwesomePlayer可用來播放video/audio (註3)。AwesomePlayer提供許多API，可以讓上層的應用程式(Java/JNI)來呼叫，我們以一個簡單的程式來說明video playback的流程。

在Java中，若要播放一個影片檔，我們會這樣寫：

MediaPlayer mp = new MediaPlayer();
mp.setDataSource(PATH_TO_FILE); ...... (1)
mp.prepare(); ........................ (2)、(3)
mp.start(); .......................... (4)

在Stagefright中，則會看到相對應的處理；

(1) 將檔案的絕對路徑指定給mUri

status_t AwesomePlayer::setDataSource(const char* uri, ...)
{
return setDataSource_l(uri, ...);
}

status_t AwesomePlayer::setDataSource_l(const char* uri, ...)
{
mUri = uri;
}

(2) 啟動mQueue，作為event handler

status_t AwesomePlayer::prepare()
{
return prepare_l();
}

status_t AwesomePlayer::prepare_l()
{
prepareAsync_l();

while (mFlags & PREPARING)
{
mPreparedCondition.wait(mLock);
}
}

status_t AwesomePlayer::prepareAsync_l()
{
mQueue.start();

mFlags |= PREPARING;
mAsyncPrepareEvent = new AwesomeEvent(
this
&AwesomePlayer::onPrepareAsyncEvent);
mQueue.postEvent(mAsyncPrepareEvent);
}

(3) onPrepareAsyncEvent被觸發

void AwesomePlayer::onPrepareAsyncEvent()
{
finishSetDataSource_l();

initVideoDecoder(); ...... (3.3)
initAudioDecoder();
}

status_t AwesomePlayer::finishSetDataSource_l()
{
dataSource = DataSource::CreateFromURI(mUri.string(), ...);
sp<MediaExtractor> extractor =
MediaExtractor::Create(dataSource); ..... (3.1)

return setDataSource_l(extractor); ......................... (3.2)
}


(3.1) 解析mUri所指定的檔案，並且根據其header來選擇對應的extractor

sp<MediaExtractor> MediaExtractor::Create(const sp<DataSource> &source, ...)
{
source->sniff(&tmp, ...);
mime = tmp.string();

if (!strcasecmp(mime, MEDIA_MIMETYPE_CONTAINER_MPEG4)
{
return new MPEG4Extractor(source);
}
else if (!strcasecmp(mime, MEDIA_MIMETYPE_AUDIO_MPEG))
{
return new MP3Extractor(source);
}
else if (!strcasecmp(mime, MEDIA_MIMETYPE_AUDIO_AMR_NB)
{
return new AMRExtractor(source);
}
}

(3.2) 使用extractor對檔案做A/V的分離 (mVideoTrack/mAudioTrack)

status_t AwesomePlayer::setDataSource_l(const sp<MediaExtractor> &extractor)
{
for (size_t i = 0; i < extractor->countTracks(); ++i)
{
sp<MetaData> meta = extractor->getTrackMetaData(i);

CHECK(meta->findCString(kKeyMIMEType, &mime));

if (!haveVideo && !strncasecmp(mime, "video/", 6))
{
setVideoSource(extractor->getTrack(i));
haveVideo = true;
}
else if (!haveAudio && !strncasecmp(mime, "audio/", 6))
{
setAudioSource(extractor->getTrack(i));
haveAudio = true;
}
}
}

void AwesomePlayer::setVideoSource(sp<MediaSource> source)
{
mVideoTrack = source;
}

(3.3) 根據mVideoTrack中的編碼類型來選擇video decoder (mVideoSource)

status_t AwesomePlayer::initVideoDecoder()
{
mVideoSource = OMXCodec::Create(mClient.interface(),
mVideoTrack->getFormat(),
false,
mVideoTrack);
}

(4) 將mVideoEvent放入mQueue中，開始解碼播放，並交由mVideoRenderer來畫出

status_t AwesomePlayer::play()
{
return play_l();
}

status_t AwesomePlayer::play_l()
{
postVideoEvent_l();
}

void AwesomePlayer::postVideoEvent_l(int64_t delayUs)
{
mQueue.postEventWithDelay(mVideoEvent, delayUs);
}

void AwesomePlayer::onVideoEvent()
{
mVideoSource->read(&mVideoBuffer, &options);
[Check Timestamp]
mVideoRenderer->render(mVideoBuffer);

postVideoEvent_l();
}


(註1) 從Android2.3 (Gingerbread) 開始，預設的多媒體框架為 Stagefright。
(註2) Stagefright的架構尚不斷在演進中，本系列文章並未含括所有的模組。
(註3) Audio的播放是交由 AudioPlayer 來處理，請參考《Stagefright (6) - Audio Playback的流程》。