音视频之-视频采集

过往开发的项目中,也陆续用到过一些音频、视频开发相关知识.迟迟未能整理,现今开始整理一番,温故知新,同时也算是再学习一遍! 整理过程以直播应用为切入点来进行!

关键词: AVCaptureSession AVCaptureDevice AVCaptureDeviceInput AVCaptureVideoDataOutput AVCaptureMovieFileOutput AVCaptureVideoPreviewLayer AVCaptureSessionPreset AVCaptureDevicePosition AVCaptureTorchMode AVCaptureFocusMode AVCaptureExposureMode AVCaptureFlashMode AVCaptureWhiteBalanceMode AVLayerVideoGravity AVCaptureVideoOrientation kCVPixelBufferPixelFormatTypeKey AVCaptureVideoStabilizationMode CMSampleBufferRef

一. 名词解释

AVCaptureSession: 一个用于管理捕获活动,并协调从输入设备到捕获输出的数据流的对象。就是捕获图像、视频数据,并获取数据的一个管理器.

AVCaptureDevice: 提供为AVCaptureSession输入的设备.

AVCaptureVideoDataOutput: 视频输出对象,将输出内容为CMSampleBufferRef,在session代理(AVCaptureVideoDataOutputSampleBufferDelegate)中可收到,输出回调

AVCaptureMovieFileOutput: 视频输出对象,将视频录制到文件,可以设置代理(AVCaptureFileOutputRecordingDelegate),在代理中查看录制进度

// 创建管理器
AVCaptureSession *captureSession = [[AVCaptureSession alloc] init];

// 查找默认的视频 设备
/*
AVMediaType:

AVMediaTypeVideo
AVMediaTypeAudio
AVMediaTypeMuxed
...
*/
AVCaptureDevice *audioDevice =
    [AVCaptureDevice defaultDeviceWithMediaType:AVMediaTypeVideo];

// 将设备包装为一个输入
NSError *error = nil;
AVCaptureDeviceInput *audioInput =
    [AVCaptureDeviceInput deviceInputWithDevice:audioDevice error:&error];

if (audioInput) {
    // 如果可以,将输入添加到 管理器
    if ([captureSession canAddInput:audioInput]) {
        [captureSession addInput:audioInput];
    }
} else {
    // 失败
}

//创建视频输出对象
AVCaptureVideoDataOutput *videoDataOutput = [[AVCaptureVideoDataOutput alloc] init];

//添加输出对象
if ([session canAddOutput:videoDataOutput]) {
    [session addOutput:videoDataOutput];
}

AVCaptureVideoPreviewLayer: 视频预览层,图像/视频在该层中呈现.

AVCaptureSessionPreset: 用于配制session的图片/视频 输出质量和分辨率


//Full photo resolution 不支持视频输出
AVCaptureSessionPresetPhoto

//最高质量 音&视频 输出
AVCaptureSessionPresetHigh

//中等质量 适合通过Wi-Fi共享
AVCaptureSessionPresetMedium

//最低质量(352x288) 适合3G传输
AVCaptureSessionPresetLow

//CIF质量(Common Intermediate Format) 用于监控
AVCaptureSessionPreset352x288

//VGA质量(640X480)
AVCaptureSessionPreset640x480

//720P HD
AVCaptureSessionPreset1280x720

//1080P
AVCaptureSessionPreset1920x1080

//UHD / 4K
AVCaptureSessionPreset3840x2160

//960x540 quality iFrame H.264 video at about 30 Mbits/sec with AAC audio.
AVCaptureSessionPresetiFrame960x540

//1280x720 quality iFrame H.264 video at about 40 Mbits/sec with AAC audio.
AVCaptureSessionPresetiFrame1280x720

//指明session不控制音视频的输出.
AVCaptureSessionPresetInputPriority

AVCaptureDevicePosition: 设备位置,未分配、前面设备、后边设备

AVCaptureTorchMode: 手电筒模式, on 、off、auto

AVCaptureFocusMode: 对焦模式

//锁定 保持当前围追
AVCaptureFocusModeLocked
//自动 调节位置
AVCaptureFocusModeAutoFocus
//连续自动 调节
AVCaptureFocusModeContinuousAutoFocus

AVCaptureFlashMode: 闪光灯模式

AVCaptureFlashModeOff
AVCaptureFlashModeOn
AVCaptureFlashModeAuto

AVCaptureExposureMode: 曝光模式


//曝光锁定 曝光值保持不变
AVCaptureExposureModeLocked  

//自动调节                          
AVCaptureExposureModeAutoExpose

//连续自动调节                        
AVCaptureExposureModeContinuousAutoExposure 

//自定义           
AVCaptureExposureModeCustom

AVCaptureWhiteBalanceMode: 白平衡, 调节画面冷暖色调, 还原真实色彩.

物理学中色温: 标准黑色体从绝对零度开始加热,随着温度升高, 黑体表面颜色从红色渐变为蓝色. 温度越低颜色越红,温度越高颜色越蓝

摄影中色温: 与物理学中相反. 色温K值越小,画面色彩偏蓝,色温K值越大,画面偏黄.

//锁定 保持当前值
AVCaptureWhiteBalanceModeLocked 
//自动 调节  
AVCaptureWhiteBalanceModeAutoWhiteBalance
//连续自动 调节
AVCaptureWhiteBalanceModeContinuousAutoWhiteBalance

AVCaptureVideoOrientation: 视频方向,在AVCaptureConnection上设置. 设置方向不一定会引起视频缓冲区的物理旋转(AVCaptureMovieFileOutput,AVCaptureStillImageOutput 不受此影响). 如果是AVCaptureVideoDataOutput,则会在回调函数中收到,物理旋转的像素缓冲区. 另外设置videoMirrored(图像镜像)也可引起物理缓冲区旋转.

kCVPixelBufferPixelFormatTypeKey: 像素格式

AVCaptureVideoStabilizationMode: 视频稳定模式(用于指定稳定算法)

CMSampleBufferRef: 图像数据容器

二. 接收数据

  • AVCaptureFileOutputRecordingDelegate

此代理针对于录制到文件

  • AVCaptureVideoDataOutputSampleBufferDelegate

此代理,会在回调方法中,将像素缓冲区返回,用于下一步处理

//如果要长时间保留CMSampleBufferRef对象,最好将数据复制到新缓冲区中,这样当前CMSampleBufferRef可以被重用, 否则 会出现丢帧

- (void)captureOutput:(AVCaptureOutput *)output didOutputSampleBuffer:(CMSampleBufferRef)sampleBuffer fromConnection:(AVCaptureConnection *)connection {
    if(!CMSampleBufferDataIsReady(sampleBuffer)) {
        NSLog( @"sample buffer is not ready. Skipping sample" );
        return;
    }
    
    if ([output isKindOfClass:[AVCaptureVideoDataOutput class]] == YES) {
        [self calculatorCaptureFPS];
        CVPixelBufferRef pix  = CMSampleBufferGetImageBuffer(sampleBuffer);
        self.realTimeResolutionWidth  = (int)CVPixelBufferGetWidth(pix);
        self.realTimeResolutionHeight = (int)CVPixelBufferGetHeight(pix);
        // NSLog(@"capture: video data");
    }else if ([output isKindOfClass:[AVCaptureAudioDataOutput class]] == YES) {
        // NSLog(@"capture: audio data");
    }
    
    if ([self.delegate respondsToSelector:@selector(ffyCaptureOutput:didOutputSampleBuffer:fromConnection:)]) {
        [self.delegate ffyCaptureOutput:output didOutputSampleBuffer:sampleBuffer fromConnection:connection];
    }
}

未完...,后续补全代码

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