Android蓝牙协议栈fluoride(八) - 音乐播放与控制(1)

概述

通常情况下音乐播放与控制这两个profile(即A2DP和AVRCP)都是同时存在的，A2DP分为Sink(SNK)和Source(SRC)两个角色，ACRVP分为Controller(CT)和Target(TG)两个角色。接下来的几篇博客将详细介绍这两个profile。
Sink和Source、CT和TG都是成对出现的。CT和TG可以同时存在在一个设备上，而Sink和Source则不能同时存在在一个设备上(不能同时工作)。角色关系如下：

A2DP profile底层依赖AVDTP协议，AVRCP底层依赖AVCTP协议，它们都基于L2CAP协议实现，SDP支持双方的服务发现。AVDTP协议实现了音频流的传输，A2DP进行角色管理以及编解码；AVRCP实现播放控制与信息同步，控制包括：播放、暂停、上一首、下一首、音量调节等，信息包括播放位置、播放状态、专辑信息、音量同步等。SIG的spec对协议栈定义如下：

接口

flouride协议栈中，A2DP的接口定义如下：

// a2dp source的回调
typedef struct {
  size_t size;
  // 连接状态变化上报
  btav_connection_state_callback connection_state_cb;
  // 音频状态变化上报
  btav_audio_state_callback audio_state_cb;
  // 音频配置变化上报
  btav_audio_source_config_callback audio_config_cb;
  btav_mandatory_codec_preferred_callback mandatory_codec_preferred_cb;
} btav_source_callbacks_t;

// a2dp source的api
typedef struct {
  size_t size;
  // 向协议栈注册回调
  bt_status_t (*init)(btav_source_callbacks_t* callbacks, int max_connected_audio_devices, const std::vector<btav_a2dp_codec_config_t>& codec_priorities, const std::vector<btav_a2dp_codec_config_t>& offloading_preference);
  // 连接指定设备
  bt_status_t (*connect)(const RawAddress& bd_addr);
  // 端口指定设备
  bt_status_t (*disconnect)(const RawAddress& bd_addr);
  // 设置指定的设备是否静音
  bt_status_t (*set_silence_device)(const RawAddress& bd_addr, bool silence);
  // 设置制定的设备为active，有播放时会将音频发送给该设备
  bt_status_t (*set_active_device)(const RawAddress& bd_addr);
  // 编码器配置
  bt_status_t (*config_codec)(const RawAddress& bd_addr, std::vector<btav_a2dp_codec_config_t> codec_preferences);
  void (*cleanup)(void);
} btav_source_interface_t;

// a2dp sink的回调
typedef struct {
  size_t size;
  // 连接状态变化上报
  btav_connection_state_callback connection_state_cb;
  // audio状态变化上报
  btav_audio_state_callback audio_state_cb;
  // audio配置变化上报
  btav_audio_sink_config_callback audio_config_cb;
} btav_sink_callbacks_t;

// a2dp sink的api
typedef struct {
  size_t size;
  // 向协议栈注册回调
  bt_status_t (*init)(btav_sink_callbacks_t* callbacks);
  // 连接指定的设备
  bt_status_t (*connect)(const RawAddress& bd_addr);
  // 断开指定设备
  bt_status_t (*disconnect)(const RawAddress& bd_addr);
  void (*cleanup)(void);
  // 设置音频播放焦点
  void (*set_audio_focus_state)(int focus_state);
  // 设置播放增益
  void (*set_audio_track_gain)(float gain);
  //将制定设备设置为active，即播放收到的该设备的数据
  bt_status_t (*set_active_device)(const RawAddress& bd_addr);
} btav_sink_interface_t;

可以看到，没有音频流相关的API，作为Sink时，解码后的数据直接写入到Audio模块，作为Source时，直接从Audio模块获取数据进行编码，蓝牙应用层不需要关注音频流的具体内容。

AVRCP中大部分接口都可以直接从函数名理解其作用，因此文章中没有详细列出，可参考源码进行理解。

AVRCP Controller的接口如下：

// ACRCP CT的回调
typedef struct {
  ...
} btrc_ctrl_callbacks_t;

//ACRCP TG的API
typedef struct {
  ...
} btrc_ctrl_interface_t;

以前的android版本使用的AVRCP target的接口定义如下：

// AVRCP TG的回调
typedef struct {
  ... 
} btrc_callbacks_t;

// ACRCP TG的API
typedef struct {
  ...
} btrc_interface_t;

旧版本TG的API渐渐的不满足AVRCP版本更新的需求，新版本API采用了面向对象的思想重新实现，接口定义如下：

// 媒体相关的回调
class MediaCallbacks {
 public:
  virtual void SendMediaUpdate(bool track_changed, bool play_state, bool queue) = 0;
  virtual void SendFolderUpdate(bool available_players, bool addressed_players, bool uids_changed) = 0;
  virtual void SendActiveDeviceChanged(const RawAddress& address) = 0;
  virtual ~MediaCallbacks() = default;
};

// JNI给协议栈提供的媒体相关接口
class MediaInterface {
 public:
  // 将CT端的按键事件（AVRCP中的Passthrough命令）发送给应用层，其中包含播放/暂停等
  virtual void SendKeyEvent(uint8_t key, KeyState state) = 0;
  // 从应用层获取歌曲信息
  using SongInfoCallback = base::Callback<void(SongInfo)>;
  virtual void GetSongInfo(SongInfoCallback info_cb) = 0;
  // 从应用层获取播放状态
  using PlayStatusCallback = base::Callback<void(PlayStatus)>;
  virtual void GetPlayStatus(PlayStatusCallback status_cb) = 0;
  // 当前播放列表
  using NowPlayingCallback = base::Callback<void(std::string, std::vector<SongInfo>)>;
  virtual void GetNowPlayingList(NowPlayingCallback now_playing_cb) = 0;
  // 媒体播放器列表
  using MediaListCallback = base::Callback<void(uint16_t curr_player, std::vector<MediaPlayerInfo>)>;
  virtual void GetMediaPlayerList(MediaListCallback list_cb) = 0;
  // 获取目录中的列表
  using FolderItemsCallback = base::Callback<void(std::vector<ListItem>)>;
  virtual void GetFolderItems(uint16_t player_id, std::string media_id, FolderItemsCallback folder_cb) = 0;
  // 浏览播放器
  using SetBrowsedPlayerCallback = base::Callback<void(bool success, std::string root_id, uint32_t num_items)>;
  virtual void SetBrowsedPlayer(uint16_t player_id, SetBrowsedPlayerCallback browse_cb) = 0;
  // 播放指定item
  virtual void PlayItem(uint16_t player_id, bool now_playing, std::string media_id) = 0;
  // 设置active设备
  virtual void SetActiveDevice(const RawAddress& address) = 0;
  // 注册/注销媒体更新的回调
  virtual void RegisterUpdateCallback(MediaCallbacks* callback) = 0;
  virtual void UnregisterUpdateCallback(MediaCallbacks* callback) = 0;
  MediaInterface() = default;
  virtual ~MediaInterface() = default;
};

// JNI给协议栈提供的音量相关接口
class VolumeInterface {
 public:
  using VolumeChangedCb = base::Callback<void(int8_t volume)>;
  // 不支持绝对音量时指示连接状态
  virtual void DeviceConnected(const RawAddress& bdaddr) = 0;
  // 支持绝对音量时指示连接状态，cb是协议栈提供给JNI调节音量的回调，调用cb时向CT发送ACRCP中的SET_ABSOLUTE_VOLUME命令
  virtual void DeviceConnected(const RawAddress& bdaddr, VolumeChangedCb cb) = 0;
  // 指示断开状态
  virtual void DeviceDisconnected(const RawAddress& bdaddr) = 0;
  // 收到CT端的AVRC_EVT_VOLUME_CHANGE事件时调用，通知应用层音量变化
  virtual void SetVolume(int8_t volume) = 0;
  virtual ~VolumeInterface() = default;
};

// 协议栈提供给JNI的接口
class ServiceInterface {
 public:
  // JNI注销接口给协议栈，mediaInterface不能为空，volumeInterface为空时不支持绝对音量
  virtual void Init(MediaInterface* mediaInterface, VolumeInterface* volumeInterface) = 0;
  // 注册/注销BIP服务，用于传输专辑封面信息
  virtual void RegisterBipServer(int psm) = 0;
  virtual void UnregisterBipServer() = 0;
  // 连接/断开指定设备
  virtual bool ConnectDevice(const RawAddress& bdaddr) = 0;
  virtual bool DisconnectDevice(const RawAddress& bdaddr) = 0;
  // 设置BIP客户端的状态
  virtual void SetBipClientStatus(const RawAddress& bdaddr, bool connected) = 0;
  virtual bool Cleanup() = 0;
 protected:
  virtual ~ServiceInterface() = default;
};

在之后的文章中不会专门描述旧接口相关的实现，主要集中在新的接口上，但旧接口和CT的接口是类似的。