vlc播放器 架构 vlc播放器是什么

VLC媒体播放器系统结构

VLC是免费和 开源跨平台多媒体播放器，一个可以播放大部分多媒体格式如DVD，CD，VCD和各种媒体流协议的框架。从技术来讲，只是一个处理计算机和网络上的媒体数据的软件包。VLC提供一套直观的API和模块化框架，可以很容易地添加新的编解码器，容器格式和传输协议。

源代码由C语言方面的专家编写。有时非常难以理解。要完全解释VLC播放器工作原理的话，可能需要编写一本书。我将努力用最少的语言文字来说明我对VLC源代码的研究的一些结果。让我们从最顶层的系统结构开始吧。

VLC由一个运行核和很多功能模块组成（200-400不等），VLC不能没有功能模块，很多功能都有由模块提供。主要有下面几个模块：

• libVLCcore是框架的中心模块。提供一个面向对象的层给c语言写成的模块，进行模块装载，对多媒体操作的功能抽象，如:输入，复用，解复，语音输出，视频输出。
• modules实现livVLCcore具体的功能，模块按照不同的能力进行分类。如输入管理模块（文件，网络），解码模块（mp3,dirvx），用户接口模块（文本，网页，telnet,等）
• Externallibraries外部依靠文件，通常为具体的功能模块服务。
• vlc (主要程序)–播放器主要入口，初始化libVLC，建立和显示用户接口（播放器窗口）。

功能模块

没有功能模块，VLC实际上是没有任何用处的。功能模块可以根据其能够提供的功能分类。每个具体的功能可以认为是类似面向对象的接口。模块装载简单解释如下：当VLC需要一个特别功能的模块（如解码功能）的时候，将打开所有的模块，然后找到一个最合适的。打开的时候按照匹配的分数按照从大到小进行排列，调用模块的Open()函数，如果返回OK，VLC就使用该模块。（更多详情，可以参考”VLC如何装载模块”一文）。下图说明一些主要模块的功能。

VLC 提供不同风格的用户界面。每个界面也是一个模块。与VLC一起发布的界面有基于QT的用于rWindows/Linux的界面， 基于Cocoa/Objective-C用于OSX的界面，基于Ncurses用于DOS控制台的界面和用于Maemo设备的界面等。

下图说明功能模块代码在文件系统中存放结构，以modules/audio_output为例。

audio_output目录下实现了不同语音技术的输出：ALSA,Pulse 和OSS,DirectX（Windows平台）

面向对象的层 – VLC对象

VLC定义了一些管理模块的层，这些层使用面向对象开发方法。VLC对象的定义如下：

/*****************************************************************************
 * The vlc_object_t type. Yes, it's that simple :-)
 *****************************************************************************/
/** The main vlc_object_t structure */
struct vlc_object_t
{
    VLC_COMMON_MEMBERS
};

VLC_COMMON_MEMBERS is a C“#define” coded as the following:

/* VLC_COMMON_MEMBERS : members common to all basic vlc objects */
#define VLC_COMMON_MEMBERS                                       \
/** \name VLC_COMMON_MEMBERS                                     \
 * these members are common for all vlc objects                  \
 */                                                              \
/**@{*/                                                          \
  const char *psz_object_type;                                   \
                                                                     \
  /* Messages header */                                          \
  char *psz_header;                                              \
  int  i_flags;                                                  \
                                                                     \
  /* Object properties */                                        \
  volatile bool b_die;                /**< set by the outside */ \
  bool b_force;   /**< set by the outside (eg. module_need()) */ \
                                                                     \
  /* Stuff related to the libvlc structure */                    \
  libvlc_int_t *p_libvlc;         /**< (root of all evil) - 1 */ \
                                                                     \
  vlc_object_t *  p_parent;                   /**< our parent */ \
                                                                     \
/**@}*/

在 src/misc/objects.c里面，定义了VLC对象的创建，销毁和查找方法:vlc_custom_create(..),vlc_object_destroy(...),vlc_object_find(...).例如，下面的例子创建一个心的VLC对象:

p_libvlc = vlc_custom_create( (vlc_object_t *)NULL, 
                        sizeof (*priv),VLC_OBJECT_GENERIC, "libvlc" );

LibVLC 实例

VLC库的根类是libvlc实例，该类定义如下：

struct libvlc_instance_t
{
  libvlc_int_t *p_libvlc_int;
  libvlc_vlm_t  libvlc_vlm;
  unsigned      ref_count;
  int           verbosity;
  vlc_mutex_t   instance_lock;
  struct libvlc_callback_entry_list_t *p_callback_list;
};

这里 libvlc_int_t为一个vlc对象。在初始化过程中，指向一个类型为libvlc_priv_t的对象。

这个libvlc_priv_t类型包含库主要的数据和结构。如playlist_t(src/playlist/)为一个主要的抽象结构，表示媒体播放清单。vlm_t是服务器运行核的根对象，允许多个媒体流同时运行。VLC可以有不同的用户界面，这些界面模块功过p_intf变量指向的对象进行访问。

/**
 * Private LibVLC instance data.
 */
typedef struct libvlc_priv_t
{
    . . . . . .
    . . . . . . 
    bool               playlist_active;

    /* Messages */
    msg_bank_t        *msg_bank;    ///< The message bank

    /* Singleton objects */
    module_t          *p_memcpy_module;  ///< Fast memcpy plugin used
    playlist_t        *p_playlist; //< the playlist singleton
    vlm_t             *p_vlm;  ///< the VLM singleton (or NULL)
    vlc_object_t      *p_dialog_provider; ///< dialog provider
    httpd_t           *p_httpd; ///< HTTP daemon (src/network/httpd.c)
    . . . . . . 
    . . . . . .

    /* Interfaces */
    struct intf_thread_t *p_intf; ///< Interfaces linked-list

} libvlc_priv_t;

模块抽象和通信

正如当前谈到的，VLC是有一套功能模块组成。在开发过程中，主要分两个方面：

• 初始化。调用open()和close()函数。
• 实现功能。实现每个具体的功能需要的方法。

例如，语音输出类模块需要实现下面的方法:

..................
int aout_VolumeDown( vlc_object_t * p_object, int i_nb_steps,audio_volume_t * pi_volume )
int aout_VolumeUp( vlc_object_t * p_object, int i_nb_steps, audio_volume_t * pi_volume )
int aout_VolumeGet( vlc_object_t * p_object, audio_volume_t * pi_volume )
int aout_ToggleMute( vlc_object_t * p_object, audio_volume_t * pi_volume )
..................

视频输出类的模块需要实现下面的方法:

....................
picture_t *vout_CreatePicture( vout_thread_t *p_vout, bool b_progressive,bool b_top_field_first,
                               unsigned int i_nb_fields )
void vout_DisplayPicture( vout_thread_t *p_vout, picture_t *p_pic )
void DestroyPicture( vout_thread_t *p_vout, picture_t *p_picture )
void vout_DropPicture( vout_thread_t *p_vout, picture_t *p_pic  )
....................

另外一个VLC的基本概念是：按照“察看者/可察看“结构开发，这样可以降低模块之间的耦合度。这个结构通过VLC变量的这种概念实现。

所谓VLC变量是一个可以设置为任何VLC对象的值。令人感兴趣的是，这些变量可以激活回调函数。下面说明变量如何工作的：

• 首先创建变量，使用 var_Create(p_libvlc, name, VLC_VAR_INTEGER )。p_libvlc为指向vlc对象的指针，name为变量名称，VLC_VAR_INTEGER为类型。
• 当需要设置变量的时候，调用var_SetInteger(p_libvlc, name, temp_value)之类的函数。temp_value是需要设置的值。对应地，可以使用var_getInteger将数据读取回来。
• var_AddCallback(vlc_object_t *p_this, const char *psz_name,vlc_callback_tpf_callback, void *p_data )可以设置回调函数，psz_name为变量名称，pf_callback为函数指针，p_data为通用的函数指针，指向用户数据。
• 当改变一个变量的值的时候，TriggerCallback(..)方法将会被调用，这样变量的察看者将会获得通知。

这个机制如何具体实现的呢？让在VLC的ncurses文本用户界面模块里面有一段代码：var_AddCallback(p_playlist, "playlist-item-append", PlaylistChanged, p_intf); 该代码的作用是：当 “playlist-item-append”变量发生变化时，PlaylistChanged()回调函数将会被调用。

这就是”察看者/可察看”结构的复杂执行的执行机制。