嵌入式软件实验要求在Linux系统上实现一个音乐播放器，应用到QT的信号与槽机制，方便实现。

 

 

 

一 要求：

（1）采用QT开发技术，在Linux上实现一个多媒体播放器。程序自动读取U盘中的所有多媒体格式文件，生成多媒体播放列表，并自动播放第一首歌曲或视频。具有播放、暂停、停止、快进、快退等功能。可以手动选择文件播放。支持自动顺序播放和循环播放。要求支持mp4、WMV、mp3、wav等常见格式文件。

（2）搭建MQTT服务器，可以通过手机或电脑客户端对多媒体播放器进行远程控制，实现远程播放、停止等控制功能。

 

 

二、思路

       要求的是采用QT技术，做一个播放器。首先我们先创建一个进程，用QProcess指向这个进程，这个进程用来对播放器进行操作，实现播放、暂停、停止、快进、快退等功能，为了实现mqtt技术，需要另开一个进程，打开终端，开启mqtt服务，获取终端接收到的数据。同时我们用windows系统用python写一个简易的客户端，往ubuntu里发布内容，从而控制播放器的播放暂停等功能，下面对各个技术进行详细的介绍：

 

 

 

 

三、播放器的实现步骤

 

1.安装Qt与mplayer

 

（1）安装Qt

首先到官网下载QT安装包，此处安装的是qt-opensource-linux-x64-5.7.0.run，

打开终端，输入“sudo chmod -R 777 qtopensource-linux-x64-5.7.0.run”赋予安装包权限，再开始安装Qt，输入“./qt-opensource-linux-x64-5.7.0.run”，然后根据弹出的窗口，按照提示，一直点击next，等待安装。

 

（2）配置Qt环境

打开终端，输入命令“sudo apt-get install gcc g++”,安装linux下编程的编译器。然后输入命令“sudo apt-get install libqt4-dev”，不然编译时会出现错误“cannot find -lgl”。再输入命令“sudo apt-get install essential”，这是一个编译工具，可以使程序直到头文件和库函数放在哪个位置。进入bin目录，“./qtcreator”打开Qt。

 

（3）在Linux系统上安装mplayer播放器

使用“sudo apt-get install mplayer”命令进行安装mplayer。

 

 2.界面的设置

 

3.添加文件功能的实现

定义一个目录，为待读取目录，然后使用dir的过滤器，通过dir.entryList()函数，递归搜索文件，将定义的几种后缀的音频文件过滤出来，然后将其加到fileList中，并将文件名通过addItem函数放到ui播放列表Widget中，QFileInfo为我们提供了系统无关的文件信息，包括文件的名字和在文件系统中位置，文件的访问权限，是否是目录或符合链接，等等。最后将当前行设置在第0行，开始播放。

nameFilters << "*.mp3" << "*.mp4" << "*.rmvb" << "*.mkv" << "*.avi" << "*.3gp" << "*.mov"; QStringList newFileList = dir.entryList(nameFilters,QDir::Files|QDir::Readable,QDir::Name); void MainWindow::addFile() { int i; QDir dir("/home/msj/"); if(dir.exists()){ QString s = "/home/msj/"; QStringList nameFilters; nameFilters << "*.mp3" << "*.mp4" << "*.rmvb" << "*.mkv" << "*.avi" << "*.3gp" << "*.mov"; QStringList newFileList = dir.entryList(nameFilters, QDir::Files|QDir::Readable,QDir::Name); qDebug()<<newFileList; for(i=0;i<newFileList.count();i++){ if(!fileList.contains(newFileList[i])){ this->fileList.append(s+newFileList[i]); } } ui->listWidget->clear(); for(i=0;i<fileList.size();i++){ ui->listWidget->addItem(QFileInfo(fileList.at(i)).fileName()); } //qDebug()<<fileList.at(0); ui->listWidget->setCurrentRow(0); selectFile(); } }

 

4、播放实现

使用mplay播放器，应用slave模式，不再截获后台事件，并为其开启一个从进程，在后台运行。并实时监测标准输出。

void MainWindow::selectFile() { QString fileName = QString(fileList.at(ui->listWidget->currentRow())); if(!fileName.isEmpty()){ if(this->playStatus) { playStatus = false; process->write("quit\n");//设置Mplayer quit process->waitForFinished(); } QStringList args; args << "-slave"; //默认情况下，mplayer接受键盘的命令，而"-slave"使其不再接受键盘事件，而是作为后台程序运行 //接受以“\n”结束的命令控制，这样我们可以在进程中给他发送命令，而不需要操作键盘了. args << "-quiet"; //尽可能的不打印播放信息 args << "-zoom"; //视频居中，四周黑条，全屏播放 args << "-wid" << QString::number(ui->Frame->winId(),10); // "-wid <窗口标识>" 是指让MPlayer依附于那个窗口， args << "-vo"; args << "x11"; args << fileName;//播放file_name文件 process = new QProcess(this); connect(process, SIGNAL(readyReadStandardOutput()),this, SLOT(back_message_slots())); //process有可读取的信息时，发出信号，在槽函数back_message_slots()中读取信息。 process ->setProcessChannelMode(QProcess::MergedChannels); //设置进程渠道的模式为融合模 式，即将标准输出和标准容错绑定到同一个管道的写端 process -> start("mplayer", args); this->playStatus = true; this->pauseStatus = false; } }

 

槽函数，将标准输出的内容实时显示在ui界面中 

void MainWindow::back_message_slots() { while(process->canReadLine()) { QString message(process->readLine()); QStringList message_list = message.split("="); if(message_list[0] == "ANS_TIME_POSITION")//从mplayer里读取当前时间 { this->curr_time = message_list[1].toDouble(); QTime time = int_to_time(curr_time); ui->Start_Time->setText(time.toString("hh:mm:ss")); ui->PlaySlider->setValue(100 * curr_time / fileLength); } else if(message_list[0] == "ANS_LENGTH")//总时间 { this->fileLength = message_list[1].toDouble(); QTime time = int_to_time(fileLength); ui->End_Time->setText(time.toString("hh:mm:ss")); } } }

 

5、播放进度条

播放进度条采用信号与槽机制，定义好超时函数，并将其作为信号，槽函数实现获取当前播放时间，在标准输出中每一秒显示一次，与第4条中的实时获取ui播放时间呼应。

connect(timer, SIGNAL(timeout()), this, SLOT(get_time_pos())); timer->start(1000); void MainWindow::get_time_pos() { if(this->playStatus && (!this->pauseStatus)){ process->write("get_time_length\n"); process->write("get_time_pos\n");//mplayer将时间在标准输出显示 } if(this->curr_time == this->fileLength-1 && ui->End_Time->text()!="00:00:00") { ui->Start_Time->setText("00:00:00"); ui->End_Time->setText("00:00:00"); ui->PlaySlider->setValue(0); qApp->processEvents(); ui->Frame->update(); circle(); } }

 

6、点击信号

 

（1）播放列表的点击

void MainWindow::on_listWidget_clicked(const QModelIndex &index) QString fileName = QString(fileList.at(ui->listWidget->currentRow()));

选择要播放的音频后，获取当前选定的行，重复执行上述播放实现。 

 

（2）快进快退的点击

直接向后台mplayer中传入seek命令，“0”是相对定位，即在当前的位置上快进快退1秒。

void MainWindow::on_Back_clicked() { if(this->playStatus) { process->write("seek -1 0\n"); } }

 

（3）上一首下一首点击

 直接设置列表框setCurrentRow即可，默认从0 - n-1

void MainWindow::on_Last_clicked() { ui->Frame->update(); if(ui->listWidget->currentRow()-1 >= 0) { ui->listWidget->setCurrentRow(ui->listWidget->currentRow()-1); } else { ui->listWidget->setCurrentRow(ui->listWidget->count()-1); } selectFile(); }

 

（4）循环单一模式实现

设立一个模式变量circle，0为单一播放，1为循环播放，每次播放完毕后，检测circle的值，判断接下来的播放模式。

 

（5）进度条move

 使用seek命令，第三个参数“1”是绝对定位，进度条默认为0-100，检测拖动的位置，并在继续运行，需要注意的是需要将QString类型的命令转换成ASCII码，再传入mplayer。

void MainWindow::on_PlaySlider_sliderMoved(int position) { if(this->playStatus) { QString command = "seek "+ QString::number(position) + " 1\n"; process->write(command.toAscii()); } }

 

（6）声音条move

 传入命令volume position 2，如果第三个参数不为0的话，就把volume的值设置为position。

void MainWindow::on_VioceSlider_sliderMoved(int position) { //position; //qDebug()<<this->viocenum; if(this->playStatus) { process->write(QString("volume "+QString::number(position)+" 2\n").toAscii()); this->viocenum = position; } else { this->viocenum = position; //qDebug()<<this->viocenum; } }

 

四、MQTT传输实现步骤

 

1、首先安装Linux上安装MQTT服务。

（1）先引入mosquitto仓库并更新，输入命令“sudo apt-add-repository ppa:mosquitto-dev/mosquitto-ppa”以及“sudo apt-get update”，然后安装mosquitto，键入命令“sudo apt-get install mosquitto”，之后便可以开启MQTT服务了。

（2）开启MQTT服务，“sudo service mosquito start”

（3）查看mosquitto服务状态，sudo service mosquitto status

由于MQTT服务是基于发布/订阅模式的通讯协议，我们的思路是再开一个进程pro，用这个进程来开启服务，并保持订阅状态，接受客户端的发送信息。

2、Windows端搭建MQTT服务客户端

（1)调试前准备

我们采用Java来进行写客户端，首先我们要先导入jar包：mqtt-client-0.4.0

网盘地址：https://pan.baidu.com/s/1lD9e4BEIqlVxcSAWiBwdiA  密码 c3g3 

调试环境：Eclipse+jdk1.8.0

首先New一个project项目（New->Project...->Java Project)，并导入jar包,放在lib下面。

 然后右键项目，属性，然后添加mqtt的jar包加到项目中。

（2）MQTT的开发

1）、由于MQTT是基于TCP协议的，所以我们首先定义好IP和端口号。

//tcp://MQTT安装的服务器地址:MQTT定义的端口号 public static final String HOST = "tcp://192.168.244.131:1883"; //定义一个主题 public static final String TOPIC = "mqtt"; //定义MQTT的ID，可以在MQTT服务配置中指定 private static final String clientid = "server11";

2）、建立MQTT连接

public ServerMQTT() throws MqttException { // MemoryPersistence设置clientid的保存形式，默认为以内存保存 client = new MqttClient(HOST, clientid, new MemoryPersistence()); connect(); }

 connect()是用来连接服务器的。

3）、发送消息

public static void sendMessage(String msg)throws Exception{ ServerMQTT server = new ServerMQTT(); server.message = new MqttMessage(); server.message.setQos(0); //保证消息能到达一次 server.message.setRetained(true); String str = msg; server.message.setPayload(str.getBytes()); try{ publish(server.topic11 , server.message); //断开连接 // server.client.disconnect(); }catch (Exception e){ e.printStackTrace(); } }

（3）窗口类的创建

首先我们在main函数里用Jframe类new一个窗口，设置好位置、大小和默认退出方式等。

JFrame frame = new JFrame(); frame.setTitle("窗体"); frame.setBounds(200, 200, 580, 600);//起始位置 大小 frame.setDefaultCloseOperation(JFrame.EXIT_ON_CLOSE); frame.setVisible(true);

我们添加按钮，并增加监听事件，监听事件为向Mqtt服务器发送数据“play”。

JButton button_play = new JButton("play"); button_play.setBounds(100, 100, 65, 30); button_play.addActionListener(new ActionListener() { public void actionPerformed(ActionEvent e) { try { sendMessage("play"); } catch (Exception e1) { // TODO Auto-generated catch block e1.printStackTrace(); } } });

窗口如下：

（4）连接尝试

1)首先我们先在Linux系统上打开mqtt服务;sudo service mosquitto start

 2)然后开始订阅一个主题的消息：mosquitto_sub -h localhost  -t "mqtt" -v

3)运行java程序，发送消息，点击play按钮，发送“play",发送成功

 

（5）用QT开启服务

经过了以上步骤，我们windows端和Unbutu端可以相互通信了，但是我们肯定不能用终端直接完成，现在我们把linux终端上的内容移植到QT上来。

我们在QT头文件上创建一个进程，用于开启在开启终端，首先在.h文件中声明

QProcess *pro_mqtt;

然后我们在cpp文件中创建一下，然后启动订阅主题为”mqtt“的服务，应用信号与槽，读取终端中的内容，在槽里进行相关操作。（！！！！！注意：我们首先要在终端中开启服务，我们在QT上只是开启了订阅）

pro_mqtt = new QProcess(this); pro_mqtt->start("bash"); //启动终端 pro_mqtt->waitForStarted(); //等待启动完成 //sudo service mosquitto start; pro_mqtt->write("mosquitto_sub -h localhost -t \"mqtt\" -v\n"); //向终端写入命令 connect(pro_mqtt , SIGNAL(readyReadStandardOutput()) , this , SLOT(get_readoutput()));

槽函数(注意要提前在.h文件中声明)：

void MainWindow::get_readoutput() { QString str = pro_mqtt->readAllStandardOutput().data(); if(str.contains("play",Qt::CaseSensitive)) { on_Pause_clicked();//如果接收到play字符串，触发开始暂停的点击事件。 } //。。。。。。等等，不多做累述 }

 至此，Java端与Linux通信完成！

 

 

 

 

 

 

当然也可以用python，Java大同小异，之后抽空再更新。

未完待续......

附录：JAVA端源码：

package mqtt; import java.awt.event.ActionEvent; import java.awt.event.ActionListener; import java.net.HttpURLConnection; import javax.swing.JButton; import javax.swing.JFrame; import org.eclipse.paho.client.mqttv3.MqttClient; import org.eclipse.paho.client.mqttv3.MqttConnectOptions; import org.eclipse.paho.client.mqttv3.MqttDeliveryToken; import org.eclipse.paho.client.mqttv3.MqttException; import org.eclipse.paho.client.mqttv3.MqttMessage; import org.eclipse.paho.client.mqttv3.MqttPersistenceException; import org.eclipse.paho.client.mqttv3.MqttTopic; import org.eclipse.paho.client.mqttv3.persist.MemoryPersistence; /** * Title:Server 这是发送消息的服务端 * Description: 服务器向多个客户端推送主题，即不同客户端可向服务器订阅相同主题 * @author Unclue_liu */ public class ServerMQTT extends JFrame{ //tcp://MQTT安装的服务器地址:MQTT定义的端口号 public static final String HOST = "tcp://192.168.244.131:1883"; //定义一个主题 public static final String TOPIC = "mqtt"; //定义MQTT的ID，可以在MQTT服务配置中指定 private static final String clientid = "server11"; private MqttClient client; private static MqttTopic topic11; private static MqttMessage message; /** * 构造函数 * @throws MqttException */ public ServerMQTT() throws MqttException { // MemoryPersistence设置clientid的保存形式，默认为以内存保存 client = new MqttClient(HOST, clientid, new MemoryPersistence()); connect(); } /** * 用来连接服务器 */ private void connect() { MqttConnectOptions options = new MqttConnectOptions(); options.setCleanSession(false); // options.setUserName(userName); // options.setPassword(passWord.toCharArray()); // 设置超时时间 options.setConnectionTimeout(10); // 设置会话心跳时间 options.setKeepAliveInterval(20); try { //client.setCallback(new PushCallback()); client.connect(options); topic11 = client.getTopic(TOPIC); } catch (Exception e) { e.printStackTrace(); } } /** * * @param topic * @param message * @throws MqttPersistenceException * @throws MqttException */ public static void publish(MqttTopic topic , MqttMessage message) throws MqttPersistenceException, MqttException { MqttDeliveryToken token = topic.publish(message); token.waitForCompletion(); System.out.println("message is published completely! " + token.isComplete()); } public static void sendMessage(String msg)throws Exception{ ServerMQTT server = new ServerMQTT(); server.message = new MqttMessage(); server.message.setQos(0); //保证消息能到达一次 server.message.setRetained(true); String str = msg; server.message.setPayload(str.getBytes()); try{ publish(server.topic11 , server.message); //断开连接 // server.client.disconnect(); }catch (Exception e){ e.printStackTrace(); } } /** * 启动入口 * @param args * @throws MqttException */ public static void main(String[] args) throws Exception { new ServerMQTT(); JFrame frame = new JFrame(); frame.setTitle("窗体"); frame.setBounds(200, 200, 550, 400);//起始位置 大小 frame.setDefaultCloseOperation(JFrame.EXIT_ON_CLOSE); frame.setLayout(null); frame.setVisible(true); JButton button_play = new JButton("play"); button_play.setBounds(100, 100, 65, 30); button_play.addActionListener(new ActionListener() { public void actionPerformed(ActionEvent e) { try { sendMessage("play"); } catch (Exception e1) { // TODO Auto-generated catch block e1.printStackTrace(); } } }); //上一首 JButton button_last = new JButton("last"); button_last.setBounds(200, 100, 65, 30); button_last.addActionListener(new ActionListener() { public void actionPerformed(ActionEvent e) { try { sendMessage("last"); } catch (Exception e1) { // TODO Auto-generated catch block e1.printStackTrace(); } } }); //下一首 JButton button_next = new JButton("next"); button_next.setBounds(300, 100, 65, 30); button_next.addActionListener(new ActionListener() { public void actionPerformed(ActionEvent e) { try { sendMessage("next"); } catch (Exception e1) { // TODO Auto-generated catch block e1.printStackTrace(); } } }); // 向frame中添加一个按钮 frame.add(button_play); frame.add(button_last); frame.add(button_next); } }