iOS - <直播系列> 视频采集

2017-09-05 本文已影响27人黄晓坚

概述

音视频采集是直播架构的第一环，是视频的来源
- 其实视频的采集有多个应用场景：比如二维码开发
音视频采集包括两部分：
- 视频采集
- 音频采集
在iOS开发中，是可以同步采集视频&音频的，使用方式也非常简单
相关的采集API都封装在AVFoundation框架中，导入对应框架，实现功能即可

采集步骤:

采集步骤文字描述
导入框架
- 相关API主要在AVFoundation框架中，因此需要先导入框架
创建捕捉会话（AVCaptureSession）
- 该会话用于连接之后的输入源&输出源
- 输入源：摄像头&话筒
- 输出源：拿到对应的音频&视频数据的出口
- 会话：用于将输入源&输出源连接起来
设置视频输入源&输出源
- 输入源（AVCaptureDeviceInput）：从摄像头输入
- 输出源（AVCaptureVideoDataOutput）：可以设置代理，在代理方法中拿到数据
- 将输入&输出添加到会话中
设置音频输入源&输出源
- 输入源（AVCaptureDeviceInput）：从话筒输入
- 输出源（AVCaptureAudioDataOutput）：可以设置代理，在代理方法中拿到数据
- 将输入&输出添加到会话中
添加预览图层（可选）
- 如果希望用户看到采集的画面，可以添加预览图层
- 该预览图层不是必须的，及时没有添加也可以正常采集数据
开始采集即可
- 调用会话（AVCaptureSession）的startRunning方法即可开始采集
  代码解析

整体代码步骤:

Snip20161011_38.png

函数一（设置视频输入输出）

![Uploading Snip20161011_41_095517.png . . .]

函数二（设置音频输入输出）

Snip20161011_41.png

添加预览图层

Snip20161011_42.png

遵守协议，实现代理方法

Snip20161011_44.png

实现代码:

整体步骤代码

    // 1.创建捕捉会话
    let session = AVCaptureSession()

    // 2.设置视频输入输出
    setupVideoSource(session: session)

    // 3.设置音频输入输出
    setupAudioSource(session: session)

    // 4.添加预览图层
    setupPreviewLayer(session: session)

    // 5.开始扫描
    session.startRunning()

函数一（设置视频输入输出）

    // 给会话设置视频源（输入源&输出源）
    fileprivate func setupVideoSource(session : AVCaptureSession) {
        // 1.创建输入
        // 1.1.获取所有的设备（包括前置&后置摄像头）
        guard let devices = AVCaptureDevice.devices(withMediaType: AVMediaTypeVideo) as? [AVCaptureDevice] else { return }

        // 1.2.取出获取前置摄像头
        let d = devices.filter({ return $0.position == .front }).first

        // 1.3.通过前置摄像头创建输入设备
        guard let videoInput = try? AVCaptureDeviceInput(device: d) else { return }

        // 2.创建输出源
        // 2.1.创建视频输出源
        let videoOutput = AVCaptureVideoDataOutput()

        // 2.2.设置代理,以及代理方法的执行队列（在代理方法中拿到采集到的数据）
        let queue = DispatchQueue.global()
        videoOutput.setSampleBufferDelegate(self, queue: queue)

        // 3.将输入&输出添加到会话中
        // 3.1.添加输入源
        if session.canAddInput(videoInput) {
            session.addInput(videoInput)
        }

        // 3.2.添加输出源
        if session.canAddOutput(videoOutput) {
            session.addOutput(videoOutput)
        }

        // 4.给connect赋值
        videoConnect = videoOutput.connection(withMediaType: AVMediaTypeVideo)
    }

函数二（设置音频输入输出）

    // 给会话设置音频源（输入源&输出源）
    fileprivate func setupAudioSource(session : AVCaptureSession) {
        // 1.创建输入
        guard let device = AVCaptureDevice.defaultDevice(withMediaType: AVMediaTypeAudio) else { return }
        guard let audioInput = try? AVCaptureDeviceInput(device: device) else { return }

        // 2.创建输出源
        let audioOutput = AVCaptureAudioDataOutput()
        let queue = DispatchQueue.global()
        audioOutput.setSampleBufferDelegate(self, queue: queue)

        // 3.将输入&输出添加到会话中
        if session.canAddInput(audioInput) {
            session.addInput(audioInput)
        }
        if session.canAddOutput(audioOutput) {
            session.addOutput(audioOutput)
        }
    }

添加预览图

    // 添加预览图层
    fileprivate func setupPreviewLayer(session : AVCaptureSession) {
        // 1.创建预览图层
        guard let previewLayer = AVCaptureVideoPreviewLayer(session: session) else { return }

        // 2.设置图层的属性
        previewLayer.frame = view.bounds

        // 3.将图层添加到view中
        view.layer.insertSublayer(previewLayer, at: 0)
    }

遵守协议，实现代理方法

extension ViewController : AVCaptureVideoDataOutputSampleBufferDelegate, AVCaptureAudioDataOutputSampleBufferDelegate {
    func captureOutput(_ captureOutput: AVCaptureOutput!, didOutputSampleBuffer sampleBuffer: CMSampleBuffer!, from connection: AVCaptureConnection!) {
        if connection == videoConnect {
            print("视频数据")
        } else {
            print("音频数据")
        }
    }
}

停止扫描:

比如用户不再直接，我们需要停止扫描
- 移除预览图层（不再直播肯定不需要预览图层了）
- 停止扫描（调用session的stopRunning方法）
- 将session设置为nil（对象不再使用，指针置空）

    @IBAction func stopScanning() {
        // 1.移除图层
        previewLayer?.removeFromSuperlayer()

        // 2.停止扫描
        session?.stopRunning()

        // 3.将对象重置为nil
        session = nil
    }

切换镜头&聚焦&写入文件

切换镜头（前置&后置摄像头）

切换步骤
- 给切换过程添加动画
- 获取当前摄像头是前置还是后置
- 取出相反的摄像头（之前是前置，这次取出后置）
- 通过新摄像头重新获取设备（AVCaptureDevice）
- 通过设备（AVCaptureDevice）创建新的输入（AVCaptureDeviceInput）
- 移除旧input&添加新的input
  - 注意：修改session配置之前先调用开启修改配置选项，配置完成后，调用提交修改配置选项
  - session?.beginConfiguration()
  - session?.commitConfiguration()
- 保存新的input
图例解析：

Snip20161012_45.png

代码如下：

    @IBAction func switchScene() {
        // 0.执行动画
        let rotaionAnim = CATransition()
        rotaionAnim.type = "oglFlip"
        rotaionAnim.subtype = "fromLeft"
        rotaionAnim.duration = 0.5
        view.layer.add(rotaionAnim, forKey: nil)

        // 1.校验videoInput是否有值
        guard let videoInput = videoInput else { return }

        // 2.获取当前镜头
        let position : AVCaptureDevicePosition = videoInput.device.position == .front ? .back : .front

        // 3.创建新的input
        guard let devices = AVCaptureDevice.devices(withMediaType: AVMediaTypeVideo) as? [AVCaptureDevice] else { return }
        guard let newDevice = devices.filter({$0.position == position}).first else { return }
        guard let newVideoInput = try? AVCaptureDeviceInput(device: newDevice) else { return }

        // 4.移除旧输入，添加新输入
        session?.beginConfiguration()
        session?.removeInput(videoInput)
        session?.addInput(newVideoInput)
        session?.commitConfiguration()

        // 5.保存新输入
        self.videoInput = newVideoInput
    }

写入文件

写入文件步骤:

创建AVCaptureMovieFileOutput对象
- 用于将音频视频写入文件
将movieFileOutput对象，添加到session的输出中
- 写入文件也是一种输出
设置视频的稳定模式
- 不设置可能会出现视频跳帧等问题
- 通常设置为自动即可
开始写入
录制完成，停止写入即可

代码解析:

Snip20161015_52.png

代码如下：

创建、添加、设置代码

        // 添加文件输出
        let movieFileoutput = AVCaptureMovieFileOutput()
        self.movieFileOutput = movieFileoutput
        session.addOutput(movieFileoutput)
        // 获取视频的connection
        let connection = movieFileoutput.connection(withMediaType: AVMediaTypeVideo)
        // 设置视频的稳定模式
        connection?.preferredVideoStabilizationMode = .auto

        // 开始写入视频
        movieFileoutput.startRecording(toOutputFileURL: outputFileURL, recordingDelegate: self)

停止写入代码

        // 0.停止写入
        self.movieFileOutput?.stopRecording()

在代理方法中监听开始、结束事件

extension ViewController : AVCaptureFileOutputRecordingDelegate {
    func capture(_ captureOutput: AVCaptureFileOutput!, didStartRecordingToOutputFileAt fileURL: URL!, fromConnections connections: [Any]!) {
        print("开始录制")
    }

    func capture(_ captureOutput: AVCaptureFileOutput!, didFinishRecordingToOutputFileAt outputFileURL: URL!, fromConnections connections: [Any]!, error: Error!) {
        print("停止录制")
    }
}

iOS - <直播系列> 视频采集

采集步骤:

整体代码步骤:

实现代码:

停止扫描:

切换镜头&聚焦&写入文件

切换镜头（前置&后置摄像头）

写入文件

写入文件步骤:

代码解析:

代码如下：

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