AVFoundation之AVCapture音视频采集与写入

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

采集步骤文字描述

• 导入框架

  • AVFoundation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

• 采集

  • 调用会话（AVCaptureSession）的startRunning方法即可开始采集
  • 调用会话（AVCaptureSession）的stopRunning方法即可结束采集

代码实现

• 整体步骤

  //创建捕捉会话 - 懒加载
  fileprivate lazy var session :AVCaptureSession = AVCaptureSession()
  override func viewDidLoad() {
        super.viewDidLoad()
        
        //1.初始化视频输入输出
        setupVideoInputOutput()
        //2.初始化音频输入输出
        setupAudioInputOutput()
        //3.初始化预览图层
        setupPreviewLayer()
    }

• 设置视频输入源&输出源

 //1.添加视频的输入
guard let devices = AVCaptureDevice.devices() as?[AVCaptureDevice] else{return}
guard let device = devices.filter({$0.position == .front}).first else {return}
guard let input = try? AVCaptureDeviceInput(device: device) else {return}
//2.添加视频的输出
let output = AVCaptureVideoDataOutput()
output.setSampleBufferDelegate(self, queue: DispatchQueue.global())
videoconnection = output.connection(withMediaType: AVMediaTypeVideo)
 //3.添加输入输出
if session.canAddInput(input) {
    session.addInput(input)
}
if session.canAddOutput(output){
    session.addOutput(output)
}

//完成配置
session.commitConfiguration()

• 设置音频输入源&输出源

//1.创建输入
guard let device = AVCaptureDevice.defaultDevice(withMediaType: AVMediaTypeAudio) else { return }
guard let input = try?AVCaptureDeviceInput(device:device) else { return }

//2.创建输出
let output = AVCaptureAudioDataOutput()
output.setSampleBufferDelegate(self, queue: DispatchQueue.global())
//3.添加输入输出
if session.canAddInput(input) {
    session.addInput(input)
}
if session.canAddOutput(output){
    session.addOutput(output)
}

//完成配置
session.commitConfiguration()

• 添加预览图层

//创建预览图层
guard let previewLayer = AVCaptureVideoPreviewLayer(session: session) else { return }

//设置previewLayer的属性
previewLayer.frame = view.bounds

//将图层添加到控制器的view的layer中
view.layer.insertSublayer(previewLayer, at: 0)

• 采集

@IBAction func startCapture(_ sender: Any) {
    session.startRunning()
    
}

@IBAction func endCapture(_ sender: Any) {
    session.stopRunning()
}

• 镜头切换

//存储设备的input
fileprivate var videoInput: AVCaptureDeviceInput?
//切换摄像头
@IBAction func chageCamera(_ sender: Any) {
    //1.取出之前镜头的方向
    guard let videoInput = videoInput else { return}
    let oritation: AVCaptureDevicePosition = videoInput.device.position == .front ? .back : .front
    guard let devices = AVCaptureDevice.devices() as?[AVCaptureDevice] else{return}
    guard let device = devices.filter({$0.position == oritation}).first else {return}
    guard let newInput = try? AVCaptureDeviceInput(device: device) else {return}
    //移除之前的input 添加新的input
    session.beginConfiguration()
    session.removeInput(videoInput)
    if session.canAddInput(newInput) {
        session.addInput(newInput)
        self.videoInput = newInput
    }
    session.commitConfiguration()
}

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

• 写入文件代码实现

func 开始采集(){
  session?.startRunning()      
  //在session运行后开始录制视频 存储
  setupMovieFileOutput()
}
func 结束采集(){
  fileOutput?.stopRecording()
}
//1.创建写入文件的输出
fileOutput = AVCaptureMovieFileOutput()
// 获取视频的connection
let connection = fileOutput!.connection(withMediaType: AVMediaTypeVideo)
// 设置视频的稳定模式
connection?.automaticallyAdjustsVideoMirroring = true
//        fileOutput
//2.开始写入文件
let filePath = NSSearchPathForDirectoriesInDomains(.documentDirectory, .userDomainMask, true).first! + "/abc.mp4"
let fileUrl = URL(fileURLWithPath: filePath)
if session!.canAddOutput(fileOutput){
    session?.addOutput(fileOutput)
}

fileOutput?.startRecording(toOutputFileURL: fileUrl, recordingDelegate: self)

• 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")
    }
}

demo地址