【正文】 ....................................................................... 32 IV 摘 要 伴隨著蘋(píng)果公司的 再次崛起 ，在 Mac 平臺(tái)下做應(yīng)用開(kāi)發(fā)再次火爆起來(lái)， 本系統(tǒng) 正 是在這個(gè)背景下開(kāi)發(fā)的。 本系統(tǒng)就是在 Mac 平臺(tái)下開(kāi)發(fā)的音樂(lè)播放系統(tǒng)，能夠?qū)崿F(xiàn) MP3 ( MPEG Audio Layer 3 ) 播放器的日常需求。 Cocoa 就是蘋(píng)果提供 的一套 API，通過(guò)調(diào)用其中的接口， 重寫(xiě) 其中的方法來(lái)實(shí)現(xiàn)需要的功能 。 界面要求簡(jiǎn)潔，界面的 菜單提示必須都是蘋(píng)果風(fēng)格的，色彩不要 過(guò)于豐富。 本系統(tǒng)主要有五個(gè)模塊，其中播放控制和列表管理是兩大核心模塊。歌曲列表管理模塊主要實(shí)現(xiàn)：顯示選中的歌曲、顯示正在播放的歌曲、歌曲列表的排序、歌曲隊(duì)列的添加、刪除、用鼠標(biāo)拖放歌曲到列表、移除播放列表。 主要向 大家介紹了 Mac 平臺(tái)及其相關(guān)開(kāi)發(fā)工具和使用到的技術(shù)。 關(guān)鍵字 ： 蘋(píng)果 平臺(tái) ， MP3 播放器 ， Cocoa V Abstract Along with Apple rise again, in the Mac application development platform to do it again hot, the system is developed in this context. The system is developed under the Mac platform, music player system that can achieve the daily needs of MP3 players. System development is based on Mac OS X39。 override one of the ways to achieve that we need to functionality. The system is based on Apple39。 color should not be too rich. It allows users to get fortable experience. The system has five modules, which control and play list management are the two core modules. Play control is mainly achieved: the music player, music pause, play mode control, on the one, next control, and music volume adjustment. Song list management module to achieve: Display the selected songs to show the currently playing song, song list is sorted, the song queues, add, delete, drag and drop songs to the list with the mouse, remove the playlist. For this system development, design is the basis, function is the key. Mainly to introduce the Mac platform and its associated development tools and technologies used. Function of the system description is also very detailed. Key words: Apple platform, MP3 Player, Cocoa 1 第 1 章 緒論 MP3技術(shù) 現(xiàn)狀 研究 隨著計(jì)算機(jī)和多媒體技術(shù)的不斷發(fā)展以及個(gè)人計(jì)算機(jī)的普及，各種各樣的媒體文件、媒體播放器層出不窮，而 MP3 格式以其體積小、音質(zhì)好的特點(diǎn)成為使用最為廣泛的音頻格式，得到了絕大多數(shù)軟件和硬件媒體播放器的支持。布蘭登堡率先提出了一個(gè)數(shù)字音樂(lè)壓縮技術(shù)的構(gòu)想。 ‖一年之后，布蘭登堡成功地將一首《騎兵進(jìn)行曲》的 CD 音樂(lè)壓縮到原來(lái)的五分之一，但由于電腦速度 過(guò)慢，無(wú)法正常解碼。在這年年底，改良后能夠真正運(yùn)行的 MP3 技術(shù)終于被開(kāi)發(fā)出來(lái)了。布蘭登堡敏銳意識(shí)到這是一個(gè)巨大市場(chǎng)，于圣誕節(jié)向德國(guó)政府申請(qǐng)專(zhuān)利。 MP3 應(yīng)該算目前使用用戶最多的有損壓縮數(shù)字音頻格式了。早期的 MP3 編碼采用的是固定編碼率的方式（ CBR ），我們?？吹降?128KBPS，就是代表它是以 128KBPS固定數(shù)據(jù)速率編碼 ——可以提高這個(gè)編碼率，最高可以到 320KBPS，音質(zhì)會(huì)更好，自然，文件的體積會(huì)相應(yīng)增大。它的原理就是利用將一首歌的復(fù)雜部分用高 bitrate 編碼 ，簡(jiǎn)單部分用低 bitrate 編碼，通過(guò)這種方式，進(jìn)一步取得質(zhì)量和體積的統(tǒng)一。 最小聽(tīng)覺(jué)門(mén)限判定是一種減少信息量的手段，可以將大部分記錄信息集中在人耳最敏感的 2～ 5kHz范圍，其余頻率則分配較少的容量記錄。 位儲(chǔ)存槽是 MP3 的流量屬性，分為恒定比特率 (CBR)和可變比特率 (VBR)。 VBR 指文件每秒的信息流量可以變化，其優(yōu)點(diǎn)是在信號(hào)復(fù)雜時(shí)用較多的容量記錄，信號(hào)簡(jiǎn)單時(shí)用較少的容量記錄以有效利 用空間。而用 VBR 編碼的 MP3 音頻則不需要位儲(chǔ)存槽。 IS 在流量比較低時(shí)使用，利用人類(lèi)聽(tīng)覺(jué)系統(tǒng)對(duì)高頻信號(hào)相位分辨能力不強(qiáng)的特點(diǎn)，將音頻信號(hào)中的低頻分離出來(lái)合成單聲道信息，其余的高頻信息合成另一個(gè)單聲道信 息，并通過(guò)另外記錄高頻信號(hào)的位置信息來(lái)重建立體聲效果。 M/S 與 IS 一樣，是以損失部分相位信息為代價(jià)而獲得較高音色記錄信息的方法。如果是更高流量如 160kb/s以上的 MP3 音頻，則可以對(duì)立體聲的兩個(gè)聲道獨(dú)立編碼，以保存相位信息。 在脈沖編碼調(diào)制信號(hào) (PCM)被分成多個(gè)臨界頻帶并經(jīng)過(guò)以上處理后，經(jīng)過(guò)混合多相修飾離散余弦變換 (MDCT)，將波形轉(zhuǎn)換為一連串的系數(shù)，最終經(jīng)過(guò)霍夫曼編碼再次實(shí)現(xiàn)壓縮。 Mac OS 是首個(gè)在商用領(lǐng)域成功的圖形用戶界面。采 用 Mach 作為內(nèi)核， 在 Mac OS 8 以前用 ―System ‖來(lái)稱(chēng)呼。它的最底層建基于Unix基礎(chǔ)，其代碼被稱(chēng)為 Darwin，實(shí)行的是部分開(kāi)放源代碼。 System 是蘋(píng)果隨同 Macintosh 128K 的最初電腦操作系統(tǒng)，發(fā)布于 1984年 1 月，是第一個(gè)麥金塔操作系統(tǒng)。全體系統(tǒng)文件夾僅 216K。 后來(lái)蘋(píng)果又分別在在 1988 年、 1991 年推出了 System 6 、 system7 系統(tǒng)。 此時(shí) 蘋(píng)果才開(kāi)始慢慢的開(kāi)啟了它的另外一個(gè)時(shí)代。 Mac OS X 一代全新的產(chǎn)品， 具有劃時(shí)代的意義。Mac OS X 使用基于 BSD Unix 的內(nèi)核，并帶來(lái) Unix風(fēng)格的內(nèi)存管理和搶占式多任務(wù)處理 (preemptive multitasking)。這也是首個(gè)包括 ―命令行 ‖模式的 Mac OS，除非執(zhí)行單獨(dú)的終端工具程序，否則你可能永遠(yuǎn)也見(jiàn)不到。 Mac OS X 也在這十年之間陸續(xù)推出了 8 個(gè)版本。 這些平臺(tái)的變遷都是針對(duì)蘋(píng)果的 iMac 的。當(dāng)現(xiàn)在它又回到我們大家的視線中來(lái) 的時(shí)候，它改變了世界 IT 行業(yè)的格局， 蘋(píng)果的三大產(chǎn)品分別深刻的改變了三類(lèi)內(nèi)容市場(chǎng) ——iPod 之于音樂(lè)市場(chǎng)、 iPhone 之于應(yīng)用市場(chǎng)、 iPad之于電子書(shū)市場(chǎng)。它的耀眼光芒使它再次站在世界之巔。 1998 年，蘋(píng)果以 iMac 實(shí)現(xiàn)了 公司復(fù)興 ， 2021 年 iPod 誕生，改變了 MP3 播放器的時(shí)代。 這兩個(gè)產(chǎn)品真正實(shí)現(xiàn)了蘋(píng)果巨人的復(fù)活，使得蘋(píng)果時(shí)代又 一次到來(lái)了。 蘋(píng)果系統(tǒng)與 WINDOWS系統(tǒng)的區(qū)別 Mac OS X 與 Windows 在架構(gòu)與開(kāi)發(fā)環(huán)境上最大的不同點(diǎn)在于： Mac OS X基于 UNIX； Mac OS X 主要開(kāi)發(fā)工具 Xcode 使用 GCC 作為編譯程序，與其他種類(lèi)的 UNIX 相同；不過(guò) Mac OS X 也有獨(dú)樹(shù)一格的 ―bundle‖軟件包裝格式這樣的東西，成為它與其他操作系統(tǒng)不同之處。不過(guò)，相較于 Windows 在微軟獨(dú)力開(kāi)發(fā)下，架構(gòu)和 API 都維持著相對(duì)的一貫性（另一方面，也背負(fù)著各種歷史遺跡和向下相容的包袱）， Mac OS X 則是底層源自 NeXTSTEP 的 Mach微核心（現(xiàn)在稱(chēng)為 XNU），而應(yīng)用層（用準(zhǔn)確的 UNIX 術(shù)語(yǔ)來(lái)說(shuō)叫 userland）來(lái)自 FreeBSD 4。有相當(dāng)多 Mac 軟件開(kāi)發(fā)者喜歡在 UNIX shell 下工作，使用各種 UNIX 工具。 Mac OS X 受益自 UNIX 環(huán)境之處不少。舉例來(lái)說(shuō)， Apple 不像微軟，沒(méi)有自己的 C 語(yǔ)言編譯工具， Apple用的是 UNIX 業(yè)界的標(biāo)準(zhǔn) ─ open source 的 GCC（其中當(dāng)然有不少 OS X 的擴(kuò)展功能就是）。同時(shí) ， Apple 的 C/C++鏈接庫(kù)用的也是 GCC 標(biāo)準(zhǔn)的 std c/std c++。它的 GUI 環(huán)境（ Aqua）就完全不是一般 Linux/FreeBSD所使用的 X11。接下來(lái)這一點(diǎn)很重要： Mac OS X 雖然有和 Windows .EXE 和 .DLL 相對(duì)應(yīng)的文件（ Mac OS X 跟其他 UNIX 一樣，可執(zhí)行文件一般不加擴(kuò)展名， UNIX 系的動(dòng)態(tài)加載鏈接庫(kù)則冠以 .dylib），但更重要的架構(gòu)差異是 bundle。簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，就是由操作系統(tǒng)提供一種類(lèi)似對(duì)象封裝的文件包裹。雖然 .app 外觀上是個(gè)文件，在 UNIX shell 下看就能發(fā)現(xiàn)它其實(shí)是個(gè)目錄，內(nèi)含各種 metadata（通常至少會(huì)有一個(gè)名為 的數(shù)據(jù)文件）、可執(zhí)行文件、動(dòng)態(tài)鏈接模塊、各種資源等。 如 表 1 就是 Mac OS X 和 windows 的一些主要差別。隨著蘋(píng)果風(fēng)暴再次席卷全球，蘋(píng)果旗下產(chǎn)品的火爆和熱賣(mài)。尤其在歐洲和北美，蘋(píng)果的市場(chǎng)需求量之大讓人感到不可思議。 本選題正是基于當(dāng)今最火爆的平臺(tái)，通過(guò)在蘋(píng)果的 Mac 平臺(tái)下一個(gè) mp3 播放器的實(shí)現(xiàn)，熟悉在 Mac 平臺(tái)下多媒體軟件的開(kāi)發(fā)。 Mac OS X 目前最新的版本是 ，它作為一款先進(jìn)的操作系統(tǒng)是基于穩(wěn)定的 Unix內(nèi)核而構(gòu)建起來(lái)的。蘋(píng)果用 Open GL 技術(shù)來(lái)渲染 3D 圖像 , OpenGL被 Mac OS X 同時(shí)用作7 獨(dú)立的圖形加速的和系統(tǒng)圖形加速實(shí)現(xiàn)，所以蘋(píng)果公司產(chǎn)品的界面看起來(lái)總是如此的絢麗迷人。各種環(huán)境的設(shè)計(jì)是為了讓熟悉某一種環(huán)境的開(kāi)發(fā)人員能夠有施展的平臺(tái)。這一層同樣提供其他大量的輔助框架技術(shù)，比如 Core Data(用于幫助開(kāi)發(fā)人員快速管理數(shù)據(jù)模型與關(guān)系 )、Address Book(與系統(tǒng)的地址簿程序進(jìn)行溝通 )等等。除了 Xcode， Mac OS X 也提供您一整套開(kāi)源的解決方案，比如 GNU Compiler Collection(GCC)。 本文研究的內(nèi)容和結(jié)構(gòu) 本文研究的主要內(nèi)容就是 Mac 平臺(tái)下一個(gè) MP3 播放器的實(shí)現(xiàn)。 系統(tǒng)包括本地音樂(lè)管理、播放控制、歌曲列表管理、歌曲信息管理和底層支持五大模塊。底層支持模塊就是實(shí)現(xiàn) mp3 文件的編解碼。 第 2 章，討論本系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的關(guān)鍵技術(shù) 。 第 3 章，系統(tǒng)需求分析以及 開(kāi)發(fā)遇到的 技術(shù) 難點(diǎn)問(wèn)題。 9 第 2 章 關(guān)鍵技術(shù) Objective – C 特點(diǎn) ObjectiveC，是 C 的衍生體，繼承了所有 C 語(yǔ)言的特性 ， 但是它們不是繼承于 C 的語(yǔ)言特性本身。這種機(jī)制為ObjectiveC 帶 來(lái)了高效的消息派發(fā)和對(duì) C 代碼完全原生的兼容。而 ObjectiveC 正是通過(guò)從 Smalltalk進(jìn)化而來(lái)的這種語(yǔ)法，實(shí)現(xiàn)了對(duì)這個(gè)面向?qū)ο髮拥闹С?。取而代之的是程?設(shè)計(jì)師 必須在其類(lèi) 名稱(chēng)加上前綴，以免 引致沖突。 和 C++不同， ObjectiveC 不支援運(yùn)算子多載（它不支持 adhoc 多型）。 Categories（分類(lèi)）和 protocols（協(xié)議）不但可以提供很多多重繼承的好處，而且避免了很多麻煩。并且在自己的類(lèi)之間盡量使用低耦合的聯(lián)合依賴關(guān)系，而少用高聚合的繼承關(guān)系 ，增強(qiáng)模塊之間的獨(dú)立性。ObjectiveC 是一門(mén)動(dòng)態(tài)性很強(qiáng)的語(yǔ)言。 10 下面是一個(gè) ObjectiveC 程序的典型結(jié)構(gòu) ： import Foundation/ interface Fraction: NSObject { int numerator。 } property int numerator； property int denominator； (void) print。 (void) setDenominator: (int) d。 (int) denominator。 synthesize denominator。它擁有一個(gè)保羅萬(wàn)象的面向?qū)ο蟮?API 集，與 Mac OS 提供的眾多技術(shù)相輔相成。 另外一些則源于 Mac OS X 的內(nèi)核 BSD Unix系統(tǒng)。 Foundatio