AVFoundation 框架初探究（三）

 

 

這篇總結什麼？

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      在該系列的上一篇的文章中，咱們總結的大體內容以下：

      一、視頻錄製  AVCaptureSession + AVCaptureMovieFileOutput

      二、視頻錄製 AVCaptureSession + AVAssetWriter

      三、AVCaptureSession + AVCaptureMovieFileOutput 與 AVCaptureSession + AVAssetWriter 的區別

      這是這個系列總結文章的第三篇，前面咱們提了音頻以及視頻的基本的播放，錄製等等的知識，這篇文章咱們總結開發祕籍中的第三章的內容 -- 資源和元數據。 

      說白了就是總結 AVAsset 這個類！

      

AVAsset

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      AVAsset是一個抽象類（抽象類中不必定包含抽象方法，可是包含抽象方法的類必定要被聲明爲抽象類。抽象類自己不具有實際的功能，只能用於派生其子類。抽象類中能夠包含構造方法，可是構造方法不能被聲明爲抽象，簡單點的說你不能實例化一個抽象類。然而，咱們能夠嘗試複製該方案在Objective-C中採用一些技巧，要確保不能實例化你的父類），咱們前面簡單的說明了一下什麼是抽象類，咱們的AVAsset就是一個抽象類，你經過  assetWithURL 實際建立的就是他的子類，名爲 AVURLAsset ,這一段話你們仔細理解一下。

      一：AVAsset的異步載入  AVAsynchronousKeyValueLoading 協議

      這個AVAsynchronousKeyValueLoading咱們的AVAsset類是遵照了的，這個協議裏面就兩個必須實現的方法，咱們解釋一下這兩個方法：

/*
         typedef NS_ENUM(NSInteger, AVKeyValueStatus) {
         
                 AVKeyValueStatusUnknown,
                 AVKeyValueStatusLoading,
                 AVKeyValueStatusLoaded,
                 AVKeyValueStatusFailed,
                 AVKeyValueStatusCancelled
         };
         
         // 這個方法能夠用來查詢給定屬性的狀態，若是返回的這個狀態不是AVKeyValueStatusLoaded,那咱們在此刻去請求這個狀態的時候可能會出現卡頓
         - (AVKeyValueStatus)statusOfValueForKey:(NSString *)key error:(NSError * _Nullable * _Nullable)outError;
         
         // keys參數就是咱們要請求的屬性數組，當完成請求以後就會在handler這個block回調給咱們
         - (void)loadValuesAsynchronouslyForKeys:(NSArray<NSString *> *)keys completionHandler:(nullable void (^)(void))handler;
*/  

 

      咱們簡單的應用一下上面的知識，寫個很簡單的Demo，這個Demo仍是會在咱們這一系列文章的git上，咱們請求一些咱們本地數據的一些基本的屬性，代碼以下：

-(void)getAssetMessage{
        
        NSString * path = [[NSBundle mainBundle]pathForResource:@"薛之謙-像風同樣.mp3" ofType:nil];
        NSURL * url = [NSURL fileURLWithPath:path];
        
        AVAsset * asset = [AVAsset assetWithURL:url];
        NSArray * keys = @[@"duration"];
        [asset loadValuesAsynchronouslyForKeys:keys completionHandler:^{
        
                NSError * error;
                AVKeyValueStatus  status = [asset statusOfValueForKey:@"duration" error:&error];
                switch (status) {
                        case AVKeyValueStatusLoaded:
                                
                                // 要更新UI的操做須要回到主線程
                                NSLog(@"屬性載入成功，你能夠訪問了");
                                NSLog(@"duration = %.2f",CMTimeGetSeconds(asset.duration));
                                break;
                                
                        case AVKeyValueStatusLoading:
                                NSLog(@"AVKeyValueStatusLoading");
                                break;
                                
                        case AVKeyValueStatusFailed:
                                NSLog(@"AVKeyValueStatusFailed");
                                break;
                                
                        case AVKeyValueStatusUnknown:
                                NSLog(@"AVKeyValueStatusUnknown");
                                break;
                        default:
                                break;
                }
        }];
}

 

       上面的輸出的日誌以下：

 

 

      須要注意的地方在代碼註釋中有些，通過上面的代碼咱們就異步的訪問了它的duration屬性,爲何咱們訪問一個屬性都須要寫這些個代碼呢？咱們說一下緣由爲這個AVAsynchronousKeyValueLoading協議的總結畫一個句號。

      說明: 咱們之因此須要異步的訪問一些屬性，是由於屬性的訪問總結同步的發生的，若是正在請求的屬性沒有預先載入，程序就會阻塞，一直到它能夠作出適當的響應，顯然這樣必定會帶來問題，好比咱們上面說的duration屬性可能就是一個潛在的昂貴操做，若是開發者在使用MP3文件時候沒有在頭文件中設置TLEN標籤，這個標籤用於定義duration值，則整個音頻曲目都須要進行解析來準確肯定它的duration值，假設這個請求發生在主線程，那麼等待響應就會阻塞主線程，直到相關的操做完成爲止，在最好的狀況下可能會感受應用變得遲鈍，用戶界面沒有響應。

 

媒體元數據

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      元數據的格式：

      雖然存在不少種格式的媒體資源，可是咱們在iOS的環境下遇到的媒體的類型主要就是下面的四類，咱們簡單的總結一下下面的四類，就再也不作具體的說明，有興趣的研究這些類型的能夠本身上網查查：

 

      一：QuickTime

      QuickTime 是由蘋果開發的一種功能強大、跨平臺的媒體架構。該架構的一部分是 QuickTime File Formant 規範， 定義了 .mov文件的內部結構。 QuickTime 文件由一種稱爲 atoms 的數據結構組成。

      二：MPEG-4 音頻和視頻

      MPEG-4 Part 14 是定義MP4文件格式的規範，MP4直接派生於 QuickTime 文件格式，這就意味着它與 QuickTime 文件的結構是相似的，就像QuickTime文件同樣，MP4文件也由稱爲 atom 的數據結構組成。 關於文件名再說一點， .mp4 是對MPEG-4媒體的標準擴展。但存在一些變化，如 .m4v、.m4a、.m4p 、 .m4b 等，這些變體都是使用的 MPEG-4 容器格式，但包含了附加的擴展功能。

      三：MP3 

      MP3文件與上面介紹的兩種格式有顯著的區別，MP3文件使用容器格式，而使用編碼音頻數據，包含的可選元數據的結構塊一般位於文件開頭。MP3文件使用一種稱爲ID3v2的格式來保存關於音頻內容的描述信息，包含的數據有歌曲演唱者、所屬唱片和音樂風格等等。       

      AV Foundation 支持讀取ID3v2標籤的全部版本，但不支持寫入。MP3格式收到專利限制，因此 AVFoundation 沒法支持對MP3後者ID3數據進行編碼。

 

使用元數據

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      在大部分狀況下咱們會使用 AVAsset 提供的元數據，不過設計獲取曲目以及原數據等狀況時候也會使用 AVAssetTrack ， 讀取具體的資源元數據的接口由 AVMetadataItem 這個類提供，這個類提供了一個面向對象的接口，讓開發這能夠對存儲在 QuickTime、MPeg-4 atom、ID3 幀中的元數據進行訪問。

      說一下 AVAsset 的三個屬性/方法：

      一、commonMetadata 這個屬性從Common鍵空間獲取元數據，這個屬性會返回以一個包含全部可用元數據的數組

      二、availableMetadataFormats 這個屬性會返回一個字符串數組，其中定義了資源中包含的全部的原數據格式

      三、metadataForFormat: 這個方法的參數是一個用於定義元數據格式的NSString 對象， 它的返回值是一個包含全部相關元數據信息的NSArray

      根據上面這三個方法，咱們看下面的Demo中的一個方法:

-(void)getAVMetadataItemMessage{
        
        NSString * path = [[NSBundle mainBundle]pathForResource:@"薛之謙-像風同樣.mp3" ofType:nil];
        NSURL * url = [NSURL fileURLWithPath:path];
        
        AVAsset * asset = [AVAsset assetWithURL:url];
        NSArray * keys  = @[@"availableMetadataFormats"];
        NSMutableArray * metaArray =[NSMutableArray array];
        
        // commonMetadata 從Common鍵空間獲取元數據、這個屬性會返回一個包括全部可用元數據的數組
        NSArray * commonMetaArray = [asset commonMetadata];
        NSLog(@"commonMetaArray = %@",commonMetaArray);
        
        //
        [asset loadValuesAsynchronouslyForKeys:keys completionHandler:^{
                
                // availableMetadataFormats 這個屬性會返回一個字符串
                // 其中定義了資源中包含的全部元數據格式
                for (NSString * format in asset.availableMetadataFormats) {
                    
                    // metadataForFormat 方法 這個方法包含一個用於定義元數據格式的NSString對象並返回一個包含全部先關元數據信息的NSArray
                    [metaArray addObjectsFromArray:[asset metadataForFormat:format]];
                }
                
                //
                NSLog(@"metaArray = %@",metaArray);
                // 使用 AVMetadataItem
                for (AVMetadataItem * item in metaArray) {
                        
                    NSLog(@"%@ : %@",item.key,item.value);
                }
        }];
}

 

      上面的這段代碼咱們須要注意的點在代碼的註釋中都已經提到了，下面咱們須要關心的是它的日誌。

  

 

      分析一下上面代碼的日誌：

      commonMetadata 獲取到的全部的可用的元數據的描述信息數組和經過availableMetadataFormats和metadataForFormat這兩個組合方法獲取到的元數據的描述信息是同樣的。

      還有一點和我在書中看的描述不一致的地方是 Key  和 Value 這兩個屬性的打印。按照書中的描述這樣的寫法獲取到的 Key 是整型數據，而咱們獲取到的是上面的輸出，其實在最上面的描述信息中能夠看到上面是有Key 這個屬性的，這點暫時我也沒明白，但事實是按照咱們上面的輸出日誌咱們的確是不能理解 TIT2 或者 TALA 甚至是 TPE1 這些Key表明的含義！其實他們都是MP3文件的標籤，我上往搜了一下這些標籤的含義，大體的說一下這些標籤，方便之後使用時候查閱：

 /*
                     * TEXT： 歌詞做者
                       TENC： 編碼
                       WXXX： URL連接(URL)
                       TCOP： 版權(Copyright)
                       TOPE： 原藝術家
                       TCOM： 做曲家
                       TDAT： 日期
                       TPE3： 指揮者
                       TPE2： 樂隊
                       TPE1： 藝術家至關於ID3v1的Artist
                       TPE4： 翻譯（記錄員、修改員）
                       TYER： 即ID3v1的Year
                       USLT： 歌詞
                       TSIZ： 大小
                       TALB： 專輯至關於ID3v1的Album
                       TIT1： 內容組描述
                       TIT2： 標題至關於ID3v1的Title
                       TIT3： 副標題
                       TCON： 流派（風格）至關於ID3v1的Genre
                       AENC： 音頻加密技術
                       TSSE： 編碼使用的軟件（硬件設置）
                       TBPM： 每分鐘節拍數 COMM： 註釋至關於ID3v1的Comment
                       TDLY： 播放列表返錄
                       TRCK： 音軌（曲號）至關於ID3v1的Track
                       TFLT： 文件類型
                       TIME： 時間
                       TKEY： 最初關鍵字
                       TLAN： 語言
                       TLEN： 長度
                       TMED： 媒體類型
                       TOAL： 原唱片集
                       TOFN： 原文件名
                       TOLY： 原歌詞做者
                       TORY： 最初發行年份
                       TOWM： 文件全部者（許可證者）
                       TPOS： 做品集部分
                       TPUB： 發行人
                       TRDA： 錄製日期
                       TRSN： Intenet電臺名稱
                       TRSO： Intenet電臺全部者
                       UFID： 惟一的文件標識符
                       TSRC： ISRC（國際的標準記錄代碼）
                     
                     */

 

      上面的標籤應該差很少包括了基本的標籤，要是在之後的使用中有其餘遇到的本身沒有見過的再添加進來。

 

這一章最後說的竟然是 AVAssetExportSession

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      AVAssetExportSession 這個咱們再前面說過，在前面拍攝完視頻以後咱們就利用這個 AVAssetExportSession 壓縮視頻。AVAssetExportSession 用於將AVAsset 內容根據導出預設條件進行轉碼，並將導出資源寫到磁盤中，AVAssetExportSession 提供了多個功能來實現將一種格式轉換爲另外一個格式、修訂資源的內容、修改資源的音頻和視頻行爲，固然還有咱們最幹星期的功能，即寫入新的元數據。

      使用AVAssetExportSession實例大體須要作下面這些：

      一、須要一個AVAsset會話

      二、根據前面的AVAsset會話實例以及設置的壓縮質量初始化獲得AVAssetExportSession對象

      三、其實前面的裏能夠理解成導入設置，接下來就是導出設置，調出的地址outputURL以及outputFileType導出的格式

      四、接下來就是利用exportAsynchronouslyWithCompletionHandler方法導出了，導出的數據會在改方法的Block中回調

      五、最後就是在回調的block中根據AVAssetExportSession對象的status屬性去判斷壓縮是否成功，進而進行本身想要的操做

      上面的步驟大體上就說清楚了AVAssetExportSession，其餘的API有興趣能夠進AVAssetExportSession的.h文件去看看，下面就是咱們前面有用到的一段源碼：

#pragma mark --
#pragma mark -- 視頻壓縮方法
-(void)compressVideoWithFileUrl:(NSURL *)fileUrl{
    
    /* 
     
      這裏須要注意的一點就是在重複的路徑上保存文件是不行的，能夠選擇在點擊開始的時候刪除以前的
      也能夠這樣按照時間命名不一樣的文件保存
      在後面的 AVAssetWriter 也要注意這一點
     */
    // 壓縮後的視頻的方法命名
    NSDateFormatter * formatter = [[NSDateFormatter alloc]init];
    [formatter setDateFormat:@"yyyy-MM-dd-HH:mm:ss"];
        
    // 壓縮後的文件路徑
    self.videoPath = [NSString stringWithFormat:@"%@/%@.mov",NSTemporaryDirectory(),[formatter stringFromDate:[NSDate date]]];
    
    // 先根據你傳入的文件的路徑穿件一個AVAsset
    AVAsset * asset = [AVAsset  assetWithURL:fileUrl];
    /*
     
     根據urlAsset建立AVAssetExportSession壓縮類
     第二個參數的意義：經常使用 壓縮中等質量  AVAssetExportPresetMediumQuality
     AVF_EXPORT NSString *const AVAssetExportPresetLowQuality        NS_AVAILABLE_IOS(4_0);
     AVF_EXPORT NSString *const AVAssetExportPresetMediumQuality     NS_AVAILABLE_IOS(4_0);
     AVF_EXPORT NSString *const AVAssetExportPresetHighestQuality    NS_AVAILABLE_IOS(4_0);
    
    */
    AVAssetExportSession * exportSession = [[AVAssetExportSession alloc]initWithAsset:asset presetName:AVAssetExportPresetMediumQuality];
    
    // 優化壓縮，這個屬性能使壓縮的質量更好
    exportSession.shouldOptimizeForNetworkUse = YES;
    // 處處的文件的路徑
    exportSession.outputURL =  [NSURL fileURLWithPath:self.videoPath];
    // 導出的文件格式
    /*!
      @constant  AVFileTypeMPEG4  mp4格式的   AVFileTypeQuickTimeMovie mov格式的
      @abstract A UTI for the MPEG-4 file format.
      @discussion
      The value of this UTI is @"public.mpeg-4".
      Files are identified with the .mp4 extension.
      能夠看看這個outputFileType格式，好比AVFileTypeMPEG4也能夠寫成public.mpeg-4，其餘相似
    */
    exportSession.outputFileType = AVFileTypeQuickTimeMovie;
    
    NSLog(@"視頻壓縮後的presetName: %@",exportSession.presetName);
    // 壓縮的方法
    [exportSession exportAsynchronouslyWithCompletionHandler:^{
        
        /*
         exportSession.status 枚舉屬性
         typedef NS_ENUM(NSInteger, AVAssetExportSessionStatus) {
         AVAssetExportSessionStatusUnknown,
         AVAssetExportSessionStatusWaiting,
         AVAssetExportSessionStatusExporting,
         AVAssetExportSessionStatusCompleted,
         AVAssetExportSessionStatusFailed,
         AVAssetExportSessionStatusCancelled
         };
         */
        int exportStatus = exportSession.status;
        switch (exportStatus) {
            case AVAssetExportSessionStatusFailed:
                
                NSLog(@"壓縮失敗");
                break;
            case AVAssetExportSessionStatusCompleted:
            {
                /*
                 壓縮後的大小
                 也能夠利用exportSession的progress屬性，隨時監測壓縮的進度
                 */
                NSData * data = [NSData dataWithContentsOfFile:self.videoPath];
                float dataSize = (float)data.length/1024/1024;
                NSLog(@"視頻壓縮後大小 %f M", dataSize);
               
            }
                break;
            default:
                break;
        }
    }];
}

 

      上面的內容大體就是書中第三章的內容了，具體的Demo能夠在下面連接中下載！

      Demo下載地址

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