10. Android MultiMedia框架完全解析 - MediaExtractor::Create函数的解析和FslExtractor分析

先来看看MediaExtractor所处的位置：

（一）创建流程

在GenericSource.cpp的NuPlayer::GenericSource::initFromDataSource()函数中调用了：

extractor = MediaExtractor::Create(mDataSource,mimeType.isEmpty() ? NULL : mimeType.string());

NuPlayer会为每个播放的文件，创建一个MediaExtractor，这个类的作用就是解析，概念上等同于demuxer或者Parser。MediaExtractor负责从文件中分离音视频数据，并抽象成MediaSource。MediaSource生产数据，送往MediaCodec。MediaCodec又将数据通过ACodec和OpenMAX的接口送往组件。组件解码后的数据会返回给MediaCodec，之后再由MediaCodec送往Renderer模块。

函数如下所示（MediaExtractor.cpp）：

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)) {//此时的source是FileSourceALOGV("FAILED to autodetect media content.");return NULL;}mime = tmp.string();ALOGV("Autodetected media content as '%s' with confidence %.2f",mime, confidence);}bool isDrm = false;// DRM MIME type syntax is "drm+type+original" where// type is "es_based" or "container_based" and// original is the content's cleartext MIME typeif (!strncmp(mime, "drm+", 4)) {const char *originalMime = strchr(mime+4, '+');if (originalMime == NULL) {// second + not foundreturn NULL;}++originalMime;if (!strncmp(mime, "drm+es_based+", 13)) {// DRMExtractor sets container metadata kKeyIsDRM to 1return new DRMExtractor(source, originalMime);} else if (!strncmp(mime, "drm+container_based+", 20)) {mime = originalMime;isDrm = true;} else {return NULL;}}bool use_fsl = false;int value;MediaExtractor *ret = NULL;value = property_get_int32("media.fsl_codec.flag", 0);if(value & 0x01)use_fsl = true;if(isDrm)use_fsl = false;if (!strcasecmp(mime, MEDIA_MIMETYPE_CONTAINER_MPEG4)|| !strcasecmp(mime, "audio/mp4")) {if(use_fsl)ret = new FslExtractor(source,mime);elseret = new MPEG4Extractor(source);} else if (!strcasecmp(mime, MEDIA_MIMETYPE_AUDIO_MPEG)) {if(use_fsl)ret = new FslExtractor(source,mime);elseret = new MP3Extractor(source, meta);} else if (!strcasecmp(mime, MEDIA_MIMETYPE_AUDIO_AMR_NB)|| !strcasecmp(mime, MEDIA_MIMETYPE_AUDIO_AMR_WB)) {ret = new AMRExtractor(source);} else if (!strcasecmp(mime, MEDIA_MIMETYPE_AUDIO_FLAC)) {if(use_fsl)ret = new FslExtractor(source,mime);elseret = new FLACExtractor(source);} else if (!strcasecmp(mime, MEDIA_MIMETYPE_CONTAINER_WAV)) {ret = new WAVExtractor(source);} else if (!strcasecmp(mime, MEDIA_MIMETYPE_CONTAINER_OGG)) {ret = new OggExtractor(source);} else if (!strcasecmp(mime, MEDIA_MIMETYPE_CONTAINER_MATROSKA)) {if(use_fsl)ret = new FslExtractor(source,mime);elseret = new MatroskaExtractor(source);} else if (!strcasecmp(mime, MEDIA_MIMETYPE_CONTAINER_MPEG2TS)) {if(use_fsl)ret = new FslExtractor(source,mime);elseret = new MPEG2TSExtractor(source);} else if (!strcasecmp(mime, MEDIA_MIMETYPE_CONTAINER_WVM)) {// Return now.  WVExtractor should not have the DrmFlag set in the block below.return new WVMExtractor(source);} else if (!strcasecmp(mime, MEDIA_MIMETYPE_AUDIO_AAC_ADTS)) {if(use_fsl)ret = new FslExtractor(source,mime);elseret = new AACExtractor(source, meta);} else if (!strcasecmp(mime, MEDIA_MIMETYPE_CONTAINER_MPEG2PS)) {if(use_fsl)ret = new FslExtractor(source,mime);elseret = new MPEG2PSExtractor(source);} else if (!strcasecmp(mime, MEDIA_MIMETYPE_AUDIO_MIDI)) {ret = new MidiExtractor(source);} else if(!strcasecmp(mime, MEDIA_MIMETYPE_CONTAINER_AVI)){ret = new FslExtractor(source,mime);} else if(!strcasecmp(mime, MEDIA_MIMETYPE_CONTAINER_FLV)){ret = new FslExtractor(source,mime);} else if(!strcasecmp(mime, MEDIA_MIMETYPE_CONTAINER_ASF)){ret = new FslExtractor(source,mime);} else if(!strcasecmp(mime, MEDIA_MIMETYPE_CONTAINER_RMVB)){ret = new FslExtractor(source,mime);} else if(!strcasecmp(mime, MEDIA_MIMETYPE_AUDIO_APE)) {ret = new FslExtractor(source,mime);}if (ret != NULL) {if (isDrm) {ret->setDrmFlag(true);} else {ret->setDrmFlag(false);}}return ret;
}

首先，这里的source是FileSource，FileSource的父类是DataSource，在setDataSource的过程中，NuPlayer::setDataSourceAsync函数会创建一个GenericSource，如下所示：

NuPlayer::setDataSourceAsync(int fd, int64_t offset, int64_t length) {sp<AMessage> msg = new AMessage(kWhatSetDataSource, this);sp<AMessage> notify = new AMessage(kWhatSourceNotify, this);sp<GenericSource> source =new GenericSource(notify, mUIDValid, mUID);status_t err = source->setDataSource(fd, offset, length);if (err != OK) {ALOGE("Failed to set data source!");source = NULL;}

而在这个类的构造函数中，有一个很重要的点：DataSource::RegisterDefaultSniffers();（GenericSource.cpp）

void DataSource::RegisterDefaultSniffers() {Mutex::Autolock autoLock(gSnifferMutex);if (gSniffersRegistered) {return;}RegisterSniffer_l(SniffMPEG4);RegisterSniffer_l(SniffMatroska);RegisterSniffer_l(SniffOgg);RegisterSniffer_l(SniffWAV);RegisterSniffer_l(SniffFLAC);RegisterSniffer_l(SniffAMR);RegisterSniffer_l(SniffMPEG2TS);RegisterSniffer_l(SniffMP3);RegisterSniffer_l(SniffAAC);RegisterSniffer_l(SniffMPEG2PS);RegisterSniffer_l(SniffWVM);RegisterSniffer_l(SniffMidi);RegisterSniffer_l(SniffFSL);char value[PROPERTY_VALUE_MAX];if (property_get("drm.service.enabled", value, NULL)&& (!strcmp(value, "1") || !strcasecmp(value, "true"))) {RegisterSniffer_l(SniffDRM);}gSniffersRegistered = true;
}

通过这个函数，注册了很多探测器函数，这些函数用来探测文件的类型（探测器函数究竟是如何探测出文件类型的，一般有三种方法：1) 读取文件名的后缀；2) 解析文件头；3) 读取一小段数据，解析这段数据）。

继续回到MediaExtractor::Create函数中，它调用了source->sniff函数，这个函数如下所示：

bool DataSource::sniff(String8 *mimeType, float *confidence, sp<AMessage> *meta) {*mimeType = "";*confidence = 0.0f;meta->clear();{Mutex::Autolock autoLock(gSnifferMutex);if (!gSniffersRegistered) {return false;}}ALOGV("******* In DataSource::sniff function. ************");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;}}}ALOGV("******* At end of DataSource::sniff function.  ***********");return *confidence > 0.0;
}

从DataSource::RegisterDefaultSniffers()中注册过的sniff中，遍历执行，理论上来说，在执行到SniffMPEG4函数时，应该能够检测出来文件类型，因为这个文件就是mp4格式的。（具体内部是如何检测的，以后添加进去，同时还可以把那个检测错误的例子添加进去。）

继续回到MediaExtractor::Create函数中，从sniff函数中出来，意味着检测出媒体类型的，然后打印出：

MediaExtractor: Autodetected media content as 'video/mp4' with confidence 0.40

然后，会根据媒体类型来选取对应的Extractor：

if (!strcasecmp(mime, MEDIA_MIMETYPE_CONTAINER_MPEG4)|| !strcasecmp(mime, "audio/mp4")) {if(use_fsl)ret = new FslExtractor(source,mime);elseret = new MPEG4Extractor(source);}

对于普通的平台，mp4格式的文件，就会使用MPEG4Extractor，而对于FSL平台，会提供有FSLExtractor来使用，这些Extractor以lib库的形式存在于Android系统中，这些lib库对于解析数据有硬件加速作用，但是源码是不公开的。

所以对于普通的文件，都会有加速的lib库来使用，那么就创建了FslExtractor来使用，进入FslExtractor的构造函数中（FslExtractor.cpp）：

FslExtractor::FslExtractor(const sp<DataSource> &source,const char *mime): mDataSource(source),mReader(new FslDataSourceReader(mDataSource)),mMime(strdup(mime)),bInit(false),mFileMetaData(new MetaData)
{memset(&mLibName,0,255);mLibHandle = NULL;IParser = NULL;parserHandle = NULL;mFileMetaData->setCString(kKeyMIMEType, mime);currentVideoTs = 0;currentAudioTs = 0;mVideoActived = false;ALOGV("FslExtractor::FslExtractor mime=%s",mMime);ALOGD("FslExtractor::FslExtractor mime=%s",mMime);
}

创建了一个FslDataSourceReader来读取文件。

至此，MediaExtractor::Create函数分析完毕。

（二）FslExtractor类的解读：

class FslExtractor : public MediaExtractor
class MediaExtractor : public RefBase
class MediaExtractor : public RefBase {
public:static sp<MediaExtractor> Create(const sp<DataSource> &source, const char *mime = NULL);virtual size_t countTracks() = 0;virtual sp<MediaSource> getTrack(size_t index) = 0;enum GetTrackMetaDataFlags {kIncludeExtensiveMetaData = 1};virtual sp<MetaData> getTrackMetaData(size_t index, uint32_t flags = 0) = 0;// Return container specific meta-data. The default implementation// returns an empty metadata object.virtual sp<MetaData> getMetaData();enum Flags {CAN_SEEK_BACKWARD  = 1,  // the "seek 10secs back button"CAN_SEEK_FORWARD   = 2,  // the "seek 10secs forward button"CAN_PAUSE          = 4,CAN_SEEK           = 8,  // the "seek bar"};// If subclasses do _not_ override this, the default is// CAN_SEEK_BACKWARD | CAN_SEEK_FORWARD | CAN_SEEK | CAN_PAUSEvirtual uint32_t flags() const;// for DRMvoid setDrmFlag(bool flag) {mIsDrm = flag;};bool getDrmFlag() {return mIsDrm;}virtual char* getDrmTrackInfo(size_t trackID, int *len) {return NULL;}virtual void setUID(uid_t uid) {}protected:MediaExtractor() : mIsDrm(false) {}virtual ~MediaExtractor() {}private:bool mIsDrm;MediaExtractor(const MediaExtractor &);MediaExtractor &operator=(const MediaExtractor &);
};

这个类是个基类，定义了一些简单的函数。

下面是FslExtractor类的实现：

class FslExtractor : public MediaExtractor {
public:// Extractor assumes ownership of "source".FslExtractor(const sp<DataSource> &source,const char *mime);//构造函数virtual size_t countTracks();  //统计媒体文件中的Track数目virtual sp<MediaSource> getTrack(size_t index);  //获取Trackvirtual sp<MetaData> getTrackMetaData(size_t index, uint32_t flags);//获取track元数据virtual sp<MetaData> getMetaData();virtual uint32_t flags() const;status_t Init();  //初始化函数status_t ActiveTrack(uint32 index);status_t DisableTrack(uint32 index);status_t HandleSeekOperation(uint32_t index,int64_t * ts, uint32_t flag);status_t GetNextSample(uint32_t index,bool is_sync);status_t CheckInterleaveEos(uint32_t index);status_t ClearTrackSource(uint32_t index);protected:virtual ~FslExtractor();private:sp<DataSource> mDataSource;FslDataSourceReader *mReader;char *mMime;bool bInit;char mLibName[255];void *mLibHandle;FslParserInterface * IParser;  //FslParserInterface类中包含了一个lib库向外提供的函数接口FslFileStream fileOps;//对于文件的操作函数集合ParserMemoryOps memOps;//对于内存的操作函数集合ParserOutputBufferOps outputBufferOps;//对于outputbuffer的操作函数集合uint32_t mReadMode;uint32_t mNumTracks;bool bSeekable;uint64_t mMovieDuration;struct TrackInfo {uint32_t mTrackNum;sp<FslMediaSource> mSource;sp<MetaData> mMeta;const FslExtractor *mExtractor;bool bCodecInfoSent;bool bPartial;sp<ABuffer> buffer;int64_t outTs = 0;int32_t syncFrame = 0;uint32_t max_input_size;uint32_t type;bool bIsNeedConvert;};Vector<TrackInfo> mTracks;sp<MetaData> mFileMetaData;FslParserHandle  parserHandle;Mutex mLock;int64_t currentVideoTs;int64_t currentAudioTs;bool mVideoActived;bool isLiveStreaming() const;status_t GetLibraryName();status_t CreateParserInterface();status_t ParseFromParser();status_t ParseMetaData();status_t ParseMediaFormat();status_t ParseVideo(uint32 index, uint32 type,uint32 subtype);status_t ParseAudio(uint32 index, uint32 type,uint32 subtype);status_t ParseText(uint32 index, uint32 type,uint32 subtype);int bytesForSize(size_t size);void storeSize(uint8_t *data, size_t &idx, size_t size);void addESDSFromCodecPrivate(const sp<MetaData> &meta,bool isAudio, const void *priv, size_t privSize);status_t addVorbisCodecInfo(const sp<MetaData> &meta,const void *_codecPrivate, size_t codecPrivateSize);bool isTrackModeParser();status_t convertPCMData(sp<ABuffer> inBuffer, sp<ABuffer> outBuffer, int32_t bitPerSample);FslExtractor(const FslExtractor &);FslExtractor &operator=(const FslExtractor &);
};

（三）解析文件流程

在NuPlayer::GenericSource::initFromDataSource()函数中，创建好Extractor后，随后就调用mFileMeta = extractor->getMetaData();来解析文件，来看看其内部实现（FslExtractor.cpp）：

sp<MetaData> FslExtractor::getMetaData()
{if(!bInit){status_t ret = OK;ret = Init();if(ret != OK)return NULL;}return mFileMetaData;
}

跳转到Init函数中去执行了：

status_t FslExtractor::Init()
{status_t ret = OK;if(mReader == NULL)return UNKNOWN_ERROR;ALOGD("FslExtractor::Init BEGIN");memset (&fileOps, 0, sizeof(FslFileStream));fileOps.Open = appFileOpen;fileOps.Read= appReadFile;fileOps.Seek = appSeekFile;fileOps.Tell = appGetCurrentFilePos;fileOps.Size= appFileSize;fileOps.Close = appFileClose;fileOps.CheckAvailableBytes = appCheckAvailableBytes;fileOps.GetFlag = appGetFlag;memset (&memOps, 0, sizeof(ParserMemoryOps));memOps.Calloc = appCalloc;memOps.Malloc = appMalloc;memOps.Free= appFree;memOps.ReAlloc= appReAlloc;outputBufferOps.RequestBuffer = appRequestBuffer;outputBufferOps.ReleaseBuffer = appReleaseBuffer;ret = CreateParserInterface();if(ret != OK){ALOGE("FslExtractor create parser failed");return ret;}ret = ParseFromParser();ALOGD("FslExtractor::Init ret=%d",ret);if(ret == OK)bInit = true;return ret;
}

这个Init函数中，初始化了fileOps，memOps和outputBufferOps，分别为它们初始化了对应的函数指针，然后就进入CreateParserInterface函数了，这个函数如下所示：

status_t FslExtractor::CreateParserInterface()
{status_t ret = OK;int32 err = PARSER_SUCCESS;tFslParserQueryInterface  myQueryInterface;ret = GetLibraryName();if(ret != OK)return ret;do{mLibHandle = dlopen(mLibName, RTLD_NOW);if (mLibHandle == NULL){ret = UNKNOWN_ERROR;break;}ALOGD("load parser name %s",mLibName);myQueryInterface = (tFslParserQueryInterface)dlsym(mLibHandle, "FslParserQueryInterface");if(myQueryInterface == NULL){ret = UNKNOWN_ERROR;break;}IParser = new FslParserInterface;if(IParser == NULL){ret = UNKNOWN_ERROR;break;}err = myQueryInterface(PARSER_API_GET_VERSION_INFO, (void **)&IParser->getVersionInfo);if(err)break;if(!IParser->getVersionInfo){err = PARSER_ERR_INVALID_API;break;}// create & deleteerr = myQueryInterface(PARSER_API_CREATE_PARSER, (void **)&IParser->createParser);if(err)break;if(!IParser->createParser){err = PARSER_ERR_INVALID_API;break;}}

这个函数中重要的部分我都用红色标出了，首先通过GetLibraryName函数获取到所需的lib库的名字，对于MP4格式的文件，所需的lib库的名字就为lib_mp4_parser_arm11_elinux.3.0.so，

status_t FslExtractor::GetLibraryName()
{const char * name = NULL;for (size_t i = 0; i < sizeof(mime_table) / sizeof(mime_table[0]); i++) {if (!strcmp((const char *)mMime, mime_table[i].mime)) {name = mime_table[i].name;break;}}if(name == NULL)return NAME_NOT_FOUND;strcpy(mLibName, "lib_");strcat(mLibName,name);strcat(mLibName,"_parser_arm11_elinux.3.0.so");ALOGD("GetLibraryName %s",mLibName);return OK;
}

然后使用dlopen函数来打开动态库，把Handler保存在mLibHandle中，这个mLibHandle就交给dlsym系统调用来使用了。有关dlopen和dlsym调用的知识，可以查看：《ShareLibarayMgr.cpp的解析》

然后tFslParserQueryInterface是一个函数指针：

typedef int32 (*tFslParserQueryInterface)(uint32 id, void ** func);

首先声明一个tFslParserQueryInterface类型的变量myQueryInterface，这样的话，myQueryInterface也就是一个函数指针了，然后通过强制类型转换，把dlsym(mLibHandle, "FslParserQueryInterface")也转换成一个tFslParserQueryInterface类型的函数指针，最终通过myQueryInterface(PARSER_API_GET_VERSION_INFO, (void **)&IParser->getVersionInfo);就把一个enum值与lib提供出来的接口函数统一起来。从而每个lib提供出来的函数接口就保存在FslParserInterface * IParser中了，以后如果想要使用lib库提供的函数，就只需要使用IParser中的函数接口就行，如IParser->getVersionInfo()， IParser->createParser2()等等。

下面继续回到FslExtractor::Init()函数中去，下一个调用的函数就是ParseFromParser();

status_t FslExtractor::ParseFromParser()
{int32 err = (int32)PARSER_SUCCESS;uint32 flag = FLAG_H264_NO_CONVERT | FLAG_OUTPUT_PTS | FLAG_ID3_FORMAT_NON_UTF8;uint32 trackCnt = 0;bool bLive = mReader->isLiveStreaming();ALOGI("Core parser %s \n", IParser->getVersionInfo());if(IParser->createParser2){if(bLive){flag |= FILE_FLAG_NON_SEEKABLE;flag |= FILE_FLAG_READ_IN_SEQUENCE;}err = IParser->createParser2(flag,&fileOps,&memOps,&outputBufferOps,(void *)mReader,&parserHandle);ALOGD("createParser2 flag=%x,err=%d\n",flag,err);}else{err = IParser->createParser(bLive,&fileOps,&memOps,&outputBufferOps,(void *)mReader,&parserHandle);ALOGD("createParser flag=%x,err=%d\n",flag,err);}if(PARSER_SUCCESS !=  err){ALOGE("fail to create the parser: %d\n", err);return UNKNOWN_ERROR;}if(mReader->isStreaming() || !strcasecmp(mMime, MEDIA_MIMETYPE_CONTAINER_MPEG2TS)|| !strcasecmp(mMime, MEDIA_MIMETYPE_CONTAINER_MPEG2PS))mReadMode = PARSER_READ_MODE_FILE_BASED;elsemReadMode = PARSER_READ_MODE_TRACK_BASED;err = IParser->setReadMode(parserHandle, mReadMode);if(PARSER_SUCCESS != err){ALOGW("fail to set read mode to track mode\n");mReadMode = PARSER_READ_MODE_FILE_BASED;err = IParser->setReadMode(parserHandle, mReadMode);if(PARSER_SUCCESS != err){ALOGE("fail to set read mode to file mode\n");return UNKNOWN_ERROR;}}if ((NULL == IParser->getNextSample && PARSER_READ_MODE_TRACK_BASED == mReadMode)|| (NULL == IParser->getFileNextSample && PARSER_READ_MODE_FILE_BASED == mReadMode)){ALOGE("get next sample did not exist");return UNKNOWN_ERROR;}err = IParser->getNumTracks(parserHandle, &trackCnt);if(err)return UNKNOWN_ERROR;mNumTracks = trackCnt;if(IParser->initializeIndex){err = IParser->initializeIndex(parserHandle);}ALOGI("mReadMode=%d,mNumTracks=%u",mReadMode,mNumTracks);err = IParser->isSeekable(parserHandle,(bool *)&bSeekable);if(err)return UNKNOWN_ERROR;ALOGI("bSeekable %d", bSeekable);err = IParser->getMovieDuration(parserHandle, (uint64 *)&mMovieDuration);if(err)return UNKNOWN_ERROR;err = ParseMetaData();if(err)return UNKNOWN_ERROR;err = ParseMediaFormat();if(err)return UNKNOWN_ERROR;return OK;
}

首先通过IParser->getVersionInfo()获取当前使用的lib库的版本号并打印出来，然后通过IParser->createParser2来创建Parser，然后设置ReadMode，对于实时直播视频等等，它的ReadMode是PARSER_READ_MODE_FILE_BASED，对于普通文件，ReadMode是PARSER_READ_MODE_TRACK_BASED，然后把ReadMode通过IParser->setReadMode函数设置到lib库里面，这些都是lib库需要的一些参数，具体的实现在其内部。

之后判断IParser->getNextSample是否存在，IParser->getNextSample对应PARSER_READ_MODE_TRACK_BASED，而IParser->getFileNextSample 对应PARSER_READ_MODE_FILE_BASED。这两个函数都是必须提供好的，如果没有这两个函数的话，就无法继续运行了。

然后就是通过IParser->getNumTracks来获取这个媒体文件的track数目，并通过IParser->isSeekable来查询文件是否可以执行seek操作。

然后通过ParseMetaData函数，来获取一些medatada数据，metadata数据包括title，artist，album等等，在系统中显示的这些信息就是从这里获取到的。

之后就是ParseMediaFormat函数了，在这个函数内部会去使用IParser->getNumPrograms， IParser->getProgramTracks，IParser->getTrackType等等操作，获取文件中的track内容和信息。然后根据解析出来的TrackTypes执行ParseVideo，ParseAudio和ParseText函数。

在FslExtractor::ParseVideo函数内部，分别依次调用IParser->getTrackDuration，IParser->getDecoderSpecificInfo，IParser->getBitRate，IParser->getVideoFrameWidth，IParser->getVideoFrameHeight，IParser->getVideoFrameRate等等lib库里面的函数来获取这些信息，然后打印出：

FslExtractor: ParseVideo width=1024,height=768,fps=20,rotate=0

同时呢，解析出来这些数据后，当然是把他们放在metadata数据里面比较合适啊，于是通过meta->setData把这些数据都放到metadata中。

同时，在FslExtractor中有个Vector<TrackInfo> mTracks，这里面保存着这些Track的信息，先声明一个TrackInfo结构体，然后将里面的成员变量一一赋值，最后添加到Vector中，最后打印出这句话：

FslExtractor: add video track index=0,source index=0,mime=video/avc

至此，ParseFromParser()函数算是分析完了，我们继续回到FslExtractor::Init()函数中，打印出这句话：FslExtractor: FslExtractor::Init ret=0

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