Android系統(tǒng)WMA文件播放功能的設(shè)計與實現(xiàn)

摘要 為增強Android多媒體系統(tǒng)的功能，在Android智能手機上添加WMA音頻播放功能，使Android平臺支持WMA格式，播放WMA格式文件。基于Android多媒體系統(tǒng)的Stagefright框架，通過創(chuàng)建WMA的文件解析單元和解碼單元，使WMA音頻文件中的編碼數(shù)據(jù)被正確地解碼成原始數(shù)據(jù)并輸出。通過在Android平臺測試機上反復播放WMA音頻文件，播放聲音清晰、音質(zhì)良好。
關(guān)鍵詞 Android；WMA；多媒體；Stagefright

WMA可用于多種格式的編碼文件中。微軟公司在WMA9中大幅改進了其引擎，實際上幾乎可以在同文件同音質(zhì)下比MP3體積約小1／3，因此適合用于網(wǎng)絡(luò)串流媒體及行動裝置。許多播放器軟件也紛紛開發(fā)出支持WMA格式的插件程序來，但Android手機尚未支持該格式，故在Android手機中添加WMA音頻解碼格式具有一定意義。

1 Andr0Id平臺及其多媒體框架結(jié)構(gòu)
1．1 Android系統(tǒng)
Android是Goosle與OHA(Open Handset Alliance)推出的開源手機操作系統(tǒng)。Android基于Linux平臺，由操作系統(tǒng)、中間件、用戶界面和應(yīng)用軟件組成。Android平臺自底向上由4個層次組成：Linux內(nèi)核層、運行時庫和其他庫層、應(yīng)用框架層、應(yīng)用程序?qū)印?br /> (1)Linux Kernel。Android底層是一個基于Linux2．6內(nèi)核來開發(fā)的獨立操作系統(tǒng)，該層主要用于提供系統(tǒng)的底層服務(wù)，包括安全機制、內(nèi)存管理、進程管理、網(wǎng)絡(luò)堆棧和驅(qū)動等。
(2)Libraries和Android Runtime。這一層主要與進程運行相關(guān)，包含了一套C／C++函數(shù)庫，主要包括Libc、Media、Framework、WebKit、SGL、OpenGLES、FreeType、SQLite等。核心庫提供了Java編程核心庫的大多數(shù)功能，這些功能通過Android應(yīng)用框架展現(xiàn)給開發(fā)人員，另外每一個Android程序都有獨立的Dalvik虛擬機為它提供運行環(huán)境。
(3)Application Framework。該層是Android平臺專為應(yīng)用程序開發(fā)而設(shè)計的。開發(fā)者通過使用核心應(yīng)用程序調(diào)用Android框架提供的API，這個應(yīng)用程序結(jié)構(gòu)被設(shè)計成方便復用的組件，該層由一系列的服務(wù)和系統(tǒng)構(gòu)成。
(4)Applications。Android本身附帶一些核心的應(yīng)用程序包，例如Email客戶端、瀏覽器、日歷、Google地圖、SMS短消息程序等。
1．2 媒體播放器結(jié)構(gòu)及多媒體實現(xiàn)的核心
Android多媒體系統(tǒng)縱向跨越了Android系統(tǒng)的所有4個層次：Java應(yīng)用程序?qū)印ava框架層、本地代碼層、Linux驅(qū)動層。多媒體本地代碼層是多媒體系統(tǒng)的重點。Libmedia庫提供多媒體部分的本地框架，Libstagefright提供多媒體核心功能的實現(xiàn)。
Android媒體播放器的模塊結(jié)構(gòu)如圖1所示。

上層的應(yīng)用程序?qū)⒚襟w的URI作為輸入設(shè)置到媒體播放器中，再經(jīng)過應(yīng)用框架、JNI和本地框架，一直到設(shè)置到StagefrightPlayer中。在這個過程中沒有數(shù)據(jù)流的傳遞，只是傳遞了URI路徑。經(jīng)Stagefright-Player中的解析單元進行解析后，讀取音頻流，經(jīng)過解碼器的處理轉(zhuǎn)換成原始數(shù)據(jù)。音頻原始數(shù)據(jù)將被送到音頻輸出環(huán)節(jié)中。
Stagefright是Android多媒體本地實現(xiàn)的核心。Stagefright中包括的內(nèi)容很多，單從播放的角度來看StagefrightPlayer輸入的是文件或網(wǎng)絡(luò)媒體流，輸出的是音視頻輸出設(shè)備，基本功能包括了媒體流控制、文件解析、音視頻文件解碼等方面。所以，要實現(xiàn)Android多媒體對WMA音頻格式媒體文件或流媒體的播放，就需要擴展Stagefright中的文件解析和音頻解碼等方面，添加WMA格式的文件解析單元和WMA音頻文件解碼單元。