OC之输入管理AVCaptureInput

1、管理数据输入的抽象类 AVCaptureInput

AVCaptureInput 继承 NSObject，是向 AVCaptureSession 提供输入数据的对象的抽象超类。

要将 AVCaptureInput 对象与会话 AVCaptureSession 关联，需要 AVCaptureSession实例调用 -addInput: 方法。

AVCaptureInput对象具有一个或多个端口（AVCaptureInputPort的实例），每个端口对应于它们可以生成的每个数据流。 例如，呈现一个视频数据流的AVCaptureDevice对象具有一个端口。

@property(nonatomic, readonly) NSArray<AVCaptureInputPort *> *ports;

捕获输入的端口集。当该端口的formatDescription发生更改时，每个AVCaptureInputPort实例都会发送AVCaptureInputPortFormatDescriptionDidChangeNotification 通知。

1.1、输入端口 AVCaptureInputPort

AVCaptureInputPort 捕获输入提供的特定数据流。

属性	类型	描述
enabled	BOOL	指示端口是否已启用，默认为YES。如果要仅捕获AVCaptureInput对象提供的媒体流的子集，请使用此属性有选择地禁用流。
input	AVCaptureInput	拥有该端口的输入对象
mediaType	AVMediaType	端口的媒体类型
clock	CMClockRef	表示AVCaptureDevice自己的时钟的对象。返回的CMClockRef对象是只读的，可能无法反映AVCaptureDevice中的实际时钟。
formatDescription	CMFormatDescriptionRef	返回的对象描述了端口当前提供的媒体格式。

NSString *const AVCaptureInputPortFormatDescriptionDidChangeNotification;

如果AVCaptureInputPort的formattcription属性的值更改，则发送该通知。

1.2、媒体类型AVMediaType

媒体类型AVMediaType是使用typedef修饰的标识符，提供各种媒体类型:

值	描述
AVMediaTypeVideo	指定视频
AVMediaTypeAudio	指定音频
AVMediaTypeText	指定文本
AVMediaTypeClosedCaption	指定闭路内容
AVMediaTypeSubtitle	指定字幕
AVMediaTypeTimecode	指定一个时间代码
AVMediaTypeMetadata	指定元数据
AVMediaTypeMuxed	指定mux媒体
AVMediaTypeMetadataObject
AVMediaTypeDepthData

1.3、子类

由于 AVCaptureInput 是个抽象类，无法直接使用，所以我们一般使用它的子类类管理输入数据。我们常用的AVCaptureInput的子类有三个：

AVCaptureInput继承关系.png

• AVCaptureDeviceInput：用于从AVCaptureDevice对象捕获数据。
• AVCaptureScreenInput：从macOS屏幕上录制的一种捕获输入。
• AVCaptureMetadataInput：它为AVCaptureSession提供AVMetadataItems。AVCaptureMetadataInputs呈现了一个且只有一个AVCaptureInputPort，它目前可能只连接到AVCaptureMovieFileOutput。通过输入端口提供的元数据由客户机提供，并且必须符合客户机提供的CMFormatDescription。AVMetadataItems在AVTimedMetadataGroup中提供。

2、AVCaptureDeviceInput

AVCaptureDeviceInput AVCaptureDeviceInput是AVCaptureInput的一个具体子类，用于从AVCaptureDevice对象捕获数据传递给AVCaptureSession。

2.1、创建AVCaptureDeviceInput

我们可以使用类方法或者实例方法通过指定的 AVCaptureDevice 初始化 AVCaptureDeviceInput ：

- (instancetype)initWithDevice:(AVCaptureDevice *)device error:(NSError * _Nullable *)outError;
+ (instancetype)deviceInputWithDevice:(AVCaptureDevice *)device error:(NSError * _Nullable *)outError;

2.2、访问设备 AVCaptureDevice

@property(nonatomic, readonly) AVCaptureDevice *device;

与输入相关联的设备。

2.3、设置AVCaptureDeviceInput属性

@property(nonatomic) BOOL unifiedAutoExposureDefaultsEnabled;

指示自动曝光默认值是否统一的布尔值。如果是，自动曝光默认值是统一的。如果没有(默认)，应用程序的自动曝光行为将被保留。
如果手动设置minFrameRate、maxFrameRate或maxExposureDuration，则无论此属性的设置如何，自定义值都将覆盖设备默认值。

//使用AVMediaTypeVideo 指明AVCaptureDevice代表视频，默认使用后置摄像头进行初始化
AVCaptureDevice *device = [AVCaptureDevice defaultDeviceWithMediaType:AVMediaTypeVideo];
NSError *videoInputError = nil;
AVCaptureDeviceInput *videoInput = [[AVCaptureDeviceInput alloc]initWithDevice:device error:&videoInputError];
if (videoInputError){
    NSLog(@"videoInputError == %@",videoInputError);
}
else{
    AVCaptureSession *session = [[AVCaptureSession alloc]init];
    if ([session canAddInput:videoInput]){
        [session addInput:videoInput];            
    }
}

3、AVCaptureScreenInput

AVCaptureScreenInput 是AVCaptureInput的具体子类，用于从macOS中的屏幕录制的捕获输入。

AVCaptureScreenInput实例是 AVCaptureSession 对象的输入源，AVCaptureSession对象从连接到系统的其中一个屏幕提供媒体数据，由CGDirectDisplayIDs表示。

3.1、初始化捕获屏幕输入

- (instancetype)initWithDisplayID:(CGDirectDisplayID)displayID;

该方法初始化AVCaptureScreenInput，并提供来自指定显示的媒体数据。

• 参数displayID ： 从中捕获视频的显示ID。
• 返回值：初始化捕获屏幕输入以提供来自给定显示器的媒体数据。如果无法使用显示例如：它在系统上不可用，则返回nil。

- (instancetype)init;
+ (instancetype)new;

创建AVCaptureScreenInput，从主屏幕提供媒体数据。使用这两个方法等效于使用CGMainDisplayID()函数获取CGDirectDisplayID传递给-initWithDisplayID:方法。

3.2、一些设置

属性	类型	描述
minFrameDuration	CMTime	屏幕输入的最小帧持续时间。使用此属性来请求输入生成视频帧的最大帧速率。由于总带宽，所请求的速率可能无法实现，因此实际帧速率可能较低。
cropRect	CGRect	指示要捕获的屏幕区域的边界矩形（以像素为单位）。默认情况下，AVCaptureScreenInput捕获与其关联的displayID的整个区域。原点（0,0）是屏幕的左下角。
scaleFactor	CGRect	指示从屏幕捕获的视频缓冲区的缩放系数。默认情况下，AVCaptureScreenInput以 1.0 的比例因子（无缩放）从显示器捕获视频缓冲区。设置此属性以按给定因子缩放缓冲区; 例如，scaleFactor为 2.0 的 320x240 捕获区域产生 640x480 的视频缓冲区。
capturesCursor	BOOL	指定鼠标光标是否出现在捕获的输出中。当此属性为true（默认值）时，捕获的视频帧包括鼠标指针。如果将此属性更改为false，则捕获的输出仅包含屏幕上的窗口（即，捕获的视频中鼠标指针不可见）。
capturesMouseClicks	BOOL	指定鼠标单击是否在捕获的输出中突出显示。默认情况下，AVCaptureScreenInput不会突出显示其捕获的输出中的鼠标单击。如果将此属性设置为YES，则会在捕获的输出中突出显示鼠标单击（在单击的持续时间内围绕鼠标绘制圆圈）。

AVCaptureScreenInput *screenInput = [[AVCaptureScreenInput alloc] initWithDisplayID:CGMainDisplayID()];
AVCaptureSession *session = [[AVCaptureSession alloc]init];
if ([session canAddInput:screenInput]){
    [session addInput:screenInput];
}

4、AVCaptureMetadataInput

AVCaptureMetadataInput 是AVCaptureInput的具体子类，用于向AVCaptureSession提供定时元数据的捕获输入。

4.1、创建 AVCaptureMetadataInput

- (instancetype)initWithFormatDescription:(CMMetadataFormatDescriptionRef)desc
clock:(CMClockRef)clock;
+ (instancetype)metadataInputWithFormatDescription:(CMMetadataFormatDescriptionRef)desc
clock:(CMClockRef)clock;

创建捕获元数据输入，以便为AVCaptureSession提供定时组。有两个参数：

• 参数：desc： 用于定义客户端提供的元数据。如果传递NULL，则抛出异常NSInvalidArgumentException。
• 参数：clock：为提供的样本提供时基。如果传递NULL，则抛出异常NSInvalidArgumentException。

4.2、提供元数据

- (BOOL)appendTimedMetadataGroup:(AVTimedMetadataGroup *)metadata
error:(NSError * _Nullable *)outError;

为AVCaptureSession提供元数据。

• 参数metadata：定时的元数据组。要表示没有元数据的句点，传递一个空的AVTimedMetadataGroup。
• 返回值：指示组是否已成功附加。