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

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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：