ios开发之cc大神详解音视频

iOS开发中的音视频功能是非常重要的一部分，对于想要深入了解iOS开发的开发者来说，掌握音视频的原理和相关技术是必不可少的。在本篇文章中，我们将由CC大神为大家详细介绍iOS音视频的相关知识。

一、音视频基础知识

在开始介绍iOS音视频开发之前，我们需要了解一些音视频的基础知识。音视频是指通过声音和影像的形式传达信息的媒体形式。在iOS中，音视频主要通过AVFoundation框架来实现。AVFoundation框架提供了一些类和方法，用于处理音视频的输入、输出、编码、解码、播放和录制等功能。

在iOS中，音频数据可以用PCM（Pulse Code Modulation）格式表示，PCM是一种数字音频编码方式，它通过对模拟声音信号进行采样、量化和编码，将其转换为数字信号。视频数据可以用YUV（Y表示亮度，UV表示色度）格式表示，YUV是一种颜色空间，它将亮度信息和色度信息分开存储，适合于压缩视频数据。

二、音视频播放

iOS中的音视频播放主要有两种方式：AVPlayer和AVPlayerViewController。AVPlayer是AVFoundation框架中的一个类，它可以播放音频和视频文件，并且支持多种格式的音视频文件。AVPlayerViewController是UIKit框架中的一个类，它继承自UIViewController，可以以全屏或嵌入式的方式播放视频。

使用AVPlayer播放音视频的步骤如下：

1. 创建AVPlayer对象，并设置需要播放的音视频文件的URL。

```objc

NSURL *url = [NSURL URLWithString:@"http://example.com/example.mp4"];

AVPlayer *player = [AVPlayer playerWithURL:url];

```

2. 创建AVPlayerLayer对象，用于将AVPlayer对象的输出展示在界面上。

```objc

AVPlayerLayer *playerLayer = [AVPlayerLayer playerLayerWithPlayer:player];

playerLayer.frame = self.view.bounds;

[self.view.layer addSublayer:playerLayer];

```

3. 调用AVPlayer对象的play方法开始播放音视频。

```objc

[player play];

```

使用AVPlayerViewController播放视频的步骤如下：

1. 创建AVPlayer对象，并设置需要播放的视频文件的URL。

```objc

NSURL *url = [NSURL URLWithString:@"http://example.com/example.mp4"];

AVPlayer *player = [AVPlayer playerWithURL:url];

```

2. 创建AVPlayerViewController对象，并将AVPlayer对象赋值给它的player属性。

```objc

AVPlayerViewController *playerVC = [[AVPlayerViewController alloc] init];

playerVC.player = player;

```

3. 将AVPlayerViewController对象的view添加到界面上。

```objc

[self addChildViewController:playerVC];

[self.view addSubview:playerVC.view];

[playerVC didMoveToParentViewController:self];

```

4. 调用AVPlayer对象的play方法开始播放视频。

```objc

[player play];

```

三、音视频录制

iOS中的音视频录制主要有两种方式：AVCaptureSession和UIImagePickerController。AVCaptureSession是AVFoundation框架中的一个类，它提供了音视频的输入和输出管理功能，可以实现自定义的音视频录制。UIImagePickerController是UIKit框架中的一个类，它提供了系统默认的音视频录制功能，使用起来比较简单。

使用AVCaptureSession录制音视频的步骤如下：

1. 创建AVCaptureSession对象，并设置音视频的输入和输出。

```objc

AVCaptureSession *session = [[AVCaptureSession alloc] init];

AVCaptureDevice *audioDevice = [AVCaptureDevice defaultDeviceWithMediaType:AVMediaTypeAudio];

AVCaptureDeviceInput *audioInput = [[AVCaptureDeviceInput alloc] initWithDevice:audioDevice error:nil];

if ([session canAddInput:audioInput]) {

[session addInput:audioInput];

}

AVCaptureDevice *videoDevice = [AVCaptureDevice defaultDeviceWithMediaType:AVMediaTypeVideo];

AVCaptureDeviceInput *videoInput = [[AVCaptureDeviceInput alloc] initWithDevice:videoDevice error:nil];

if ([session canAddInput:videoInput]) {

[session addInput:videoInput];

}

AVCaptureMovieFileOutput *movieOutput = [[AVCaptureMovieFileOutput alloc] init];

if ([session canAddOutput:movieOutput]) {

[session addOutput:movieOutput];

}

```

2. 创建AVCaptureVideoPreviewLayer对象，用于将AVCaptureSession对象的输出展示在界面上。

```objc

AVCaptureVideoPreviewLayer *previewLayer = [[AVCaptureVideoPreviewLayer alloc] initWithSession:session];

previewLayer.frame = self.view.bounds;

[self.view.layer addSublayer:previewLayer];

```

3. 调用AVCaptureSession对象的startRunning方法开始录制音视频。

```objc

[session startRunning];

```

4. 调用AVCaptureMovieFileOutput对象的startRecordingToOutputFileURL方法开始录制音视频。

```objc

NSURL *outputURL = [NSURL fileURLWithPath:[NSTemporaryDirectory() stringByAppendingPathComponent:@"example.mov"]];

[movieOutput startRecordingToOutputFileURL:outputURL recordingDelegate:self];

```

使用UIImagePickerController录制音视频的步骤如下：

1. 创建UIImagePickerController对象，并设置音视频的类型和一些其他的属性。

```objc

UIImagePickerController *picker = [[UIImagePickerController alloc] init];

picker.sourceType = UIImagePickerControllerSourceTypeCamera;

picker.mediaTypes = @[(NSString *)kUTTypeMovie];

picker.cameraCaptureMode = UIImagePickerControllerCameraCaptureModeVideo;

picker.videoQuality = UIImagePickerControllerQualityTypeHigh;

```

2. 设置UIImagePickerController对象的代理，并实现相关的代理方法。

```objc

picker.delegate = self;

- (void)imagePickerController:(UIImagePickerController *)picker didFinishPickingMediaWithInfo:(NSDictionary *)info {

NSURL *url = info[UIImagePickerControllerMediaURL];

// 处理录制完成后的音视频文件

}

```

3. 调用presentViewController:animated:completion:方法，将UIImagePickerController对象展示在界面上。

```objc

[self presentViewController:picker animated:YES completion:nil];

```

四、音视频编码与解码

在iOS中，音视频的编码和解码主要通过AVAssetWriter和AVAssetReader类来实现。AVAssetWriter可以将音视频数据编码成指定的格式，保存成文件或者传输到网络上。AVAssetReader可以将音视频文件解码成原始的音视频数据，供后续的处理使用。

使用AVAssetWriter进行音视频编码的步骤如下：

1. 创建AVAssetWriter对象，并设置输出文件的URL和输出格式。

```objc

NSURL *outputURL = [NSURL fileURLWithPath:[NSTemporaryDirectory() stringByAppendingPathComponent:@"example.mp4"]];

AVAssetWriter *writer = [[AVAssetWriter alloc] initWithURL:outputURL fileType:AVFileTypeMPEG4 error:nil];

NSDictionary *videoSettings = @{

AVVideoCodecKey: AVVideoCodecTypeH264,

AVVideoWidthKey: @480,

AVVideoHeightKey: @320

};

AVAssetWriterInput *videoInput = [AVAssetWriterInput assetWriterInputWithMediaType:AVMediaTypeVideo outputSettings:videoSettings];

videoInput.expectsMediaDataInRealTime = YES;

if ([writer canAddInput:videoInput]) {

[writer addInput:videoInput];

}

NSDictionary *audioSettings = @{

AVFormatIDKey: @(kAudioFormatMPEG4AAC),

AVNumberOfChannelsKey: @1,

AVSampleRateKey: @44100,

AVEncoderBitRateKey: @128000

};

AVAssetWriterInput *audioInput = [AVAssetWriterInput assetWriterInputWithMediaType:AVMediaTypeAudio outputSettings:audioSettings];

audioInput.expectsMediaDataInRealTime = YES;

if ([writer canAddInput:audioInput]) {

[writer addInput:audioInput];

}

```

2. 创建AVAssetWriterInputPixelBufferAdaptor对象，用于将CMSampleBuffer对象转换为CVPixelBuffer对象。

```objc

NSDictionary *pixelBufferAttributes = @{

(NSString *)kCVPixelBufferPixelFormatTypeKey: @(kCVPixelFormatType_32BGRA),

(NSString *)kCVPixelBufferWidthKey: @480,

(NSString *)kCVPixelBufferHeightKey: @320

};

AVAssetWriterInputPixelBufferAdaptor *pixelBufferAdaptor = [AVAssetWriterInputPixelBufferAdaptor assetWriterInputPixelBufferAdaptorWithAssetWriterInput:videoInput sourcePixelBufferAttributes:pixelBufferAttributes];

```

3. 调用AVAssetWriter对象的startWriting和startSessionAtSourceTime方法开始编码音视频数据。

```objc

[writer startWriting];

[writer startSessionAtSourceTime:kCMTimeZero];

```

4. 将音视频数据写入AVAssetWriterInput对象中。

```objc

[videoInput appendSampleBuffer:videoSampleBuffer];

[audioInput appendSampleBuffer:audioSampleBuffer];

```

5. 调用AVAssetWriter对象的finishWriting方法完成音视频编码。

```objc

[writer finishWritingWithCompletionHandler:^{

// 处理音视频编码完成后的文件

}];

```

使用AVAssetReader进行音视频解码的步骤如下：

1. 创建AVAssetReader对象，并设置输入文件的URL。

```objc

NSURL *inputURL = [NSURL fileURLWithPath:@"example.mp4"];

AVAsset *asset = [AVAsset assetWithURL:inputURL];

AVAssetReader *reader = [[AVAssetReader alloc] initWithAsset:asset error:nil];

```

2. 创建AVAssetReaderTrackOutput对象，用于读取音视频数据。

```objc

AVAssetTrack *videoTrack = [asset tracksWithMediaType:AVMediaTypeVideo].firstObject;

NSDictionary *videoSettings = @{

(NSString *)kCVPixelBufferPixelFormatTypeKey: @(kCVPixelFormatType_32BGRA)

};

AVAssetReaderTrackOutput *videoOutput = [AVAssetReaderTrackOutput assetReaderTrackOutputWithTrack:videoTrack outputSettings:videoSettings];

if ([reader canAddOutput:videoOutput]) {

[reader addOutput:videoOutput];

}

AVAssetTrack *audioTrack = [asset tracksWithMediaType:AVMediaTypeAudio].firstObject;

NSDictionary *audioSettings = @{

AVFormatIDKey: @(kAudioFormatLinearPCM),

AVSampleRateKey: @44100,

AVNumberOfChannelsKey: @1,

AVLinearPCMIsBigEndianKey: @NO,

AVLinearPCMIsFloatKey: @NO,

AVLinearPCMBitDepthKey: @16

};

AVAssetReaderTrackOutput *audioOutput = [AVAssetReaderTrackOutput assetReaderTrackOutputWithTrack:audioTrack outputSettings:audioSettings];

if ([reader canAddOutput:audioOutput]) {

[reader addOutput:audioOutput];

}

```

3. 调用AVAssetReader对象的startReading方法开始读取音视频数据。

```objc

[reader startReading];

```

4. 读取音视频数据，并将其转换为CMSampleBuffer对象。

```objc

CMSampleBufferRef sampleBuffer = [videoOutput copyNextSampleBuffer];

```

5. 处理CMSampleBuffer对象中的音视频数据。

```objc

CVImageBufferRef imageBuffer = CMSampleBufferGetImageBuffer(sampleBuffer);

```

6. 调用CMSampleBufferInvalidate方法释放CMSampleBuffer对象。

```objc

CMSampleBufferInvalidate(sampleBuffer);

CFRelease(sampleBuffer);

```

以上就是CC大神为大家详细介绍的iOS音视频开发相关知识，希望对大家有所帮助。如果想要深入了解iOS音视频开发的相关内容，可以参考苹果官方文档或者相关的开源库。