第五十九篇、OC錄制小視頻

用 AVCaptureSession + AVCaptureMovieFileOutput 來錄制視頻，並通過AVAssetExportSeeion 手段來壓縮視頻並轉換為 MP4 格

 

AVFoundation 介紹

AVCaptureSession

 AVCaptureSession：媒體（音、視頻）捕獲會話，負責把捕獲的音視頻數據輸出到輸出設備中。一個AVCaptureSession可以有多個輸入輸出。
 AVCaptureDevice ：輸入設備，包括麥克風、攝像頭，通過該對象可以設置物理設備的一些屬性（例如相機聚焦、白平衡等）。
 AVCaptureDeviceInput ：設備輸入數據管理對象，可以根據AVCaptureDevice創建對應的AVCaptureDeviceInput對象，該對象將會被添加到AVCaptureSession中管理。
 AVCaptureVideoPreviewLayer ：相機拍攝預覽圖層，是CALayer的子類，使用該對象可以實時查看拍照或視頻錄制效果，創建該對象需要指定對應的 AVCaptureSession對象。

 AVCaptureOutput ：輸出數據管理對象，用於接收各類輸出數據，通常使用對應的子類AVCaptureAudioDataOutput、AVCaptureStillImageOutput、
 AVCaptureVideoDataOutput、AVCaptureFileOutput, 該對象將會被添加到AVCaptureSession中管理。
 注意：前面幾個對象的輸出數據都是NSData類型，而AVCaptureFileOutput代表數據以文件形式輸出，類似的，AVCcaptureFileOutput也不會直接創建使用，通常會使用其子類：
 AVCaptureAudioFileOutput、AVCaptureMovieFileOutput。當把一個輸入或者輸出添加到AVCaptureSession之后AVCaptureSession就會在所有相符的輸入、輸出設備之間
 建立連接（AVCaptionConnection)。

 

那么建立視頻拍攝的步驟如下 ：
1.創建AVCaptureSession對象。

// 創建會話 (AVCaptureSession) 對象。
_captureSession = [[AVCaptureSession alloc] init];
if ([_captureSession canSetSessionPreset:AVCaptureSessionPreset640x480]) {
    // 設置會話的 sessionPreset 屬性, 這個屬性影響視頻的分辨率
    [_captureSession setSessionPreset:AVCaptureSessionPreset640x480];
}

 

2.使用AVCaptureDevice的靜態方法獲得需要使用的設備，例如拍照和錄像就需要獲得攝像頭設備，錄音就要獲得麥克風設備。

// 獲取攝像頭輸入設備， 創建 AVCaptureDeviceInput 對象
// 在獲取攝像頭的時候，攝像頭分為前后攝像頭，我們創建了一個方法通過用攝像頭的位置來獲取攝像頭 
AVCaptureDevice *videoCaptureDevice = [self getCameraDeviceWithPosition:AVCaptureDevicePositionBack];
if (!captureDevice) {
    NSLog(@"---- 取得后置攝像頭時出現問題---- ");
    return;
}

// 添加一個音頻輸入設備
// 直接可以拿數組中的數組中的第一個
AVCaptureDevice *audioCaptureDevice = [[AVCaptureDevice devicesWithMediaType:AVMediaTypeAudio] firstObject];

 

3.利用輸入設備AVCaptureDevice初始化AVCaptureDeviceInput對象。

// 視頻輸入對象
// 根據輸入設備初始化輸入對象，用戶獲取輸入數據
_videoCaptureDeviceInput = [[AVCaptureDeviceInput alloc] initWithDevice:captureDevice error:&error];
if (error) {
    NSLog(@"---- 取得設備輸入對象時出錯 ------ %@",error);
    return;
} 

//  音頻輸入對象
//根據輸入設備初始化設備輸入對象，用於獲得輸入數據
_audioCaptureDeviceInput = [[AVCaptureDeviceInput alloc] initWithDevice:audioCaptureDevice error:&error];
if (error) {
    NSLog(@"取得設備輸入對象時出錯 ------ %@",error);
    return;
}

 

4.初始化輸出數據管理對象，如果要拍照就初始化AVCaptureStillImageOutput對象；如果拍攝視頻就初始化AVCaptureMovieFileOutput對象。

// 拍攝視頻輸出對象
// 初始化輸出設備對象，用戶獲取輸出數據
_caputureMovieFileOutput = [[AVCaptureMovieFileOutput alloc] init];

 

5.將數據輸入對象AVCaptureDeviceInput、數據輸出對象AVCaptureOutput添加到媒體會話管理對象AVCaptureSession中。

// 將視頻輸入對象添加到會話 (AVCaptureSession) 中
if ([_captureSession canAddInput:_videoCaptureDeviceInput]) {
    [_captureSession addInput:_videoCaptureDeviceInput];
}

// 將音頻輸入對象添加到會話 (AVCaptureSession) 中
if ([_captureSession canAddInput:_captureDeviceInput]) {
    [_captureSession addInput:audioCaptureDeviceInput];
    AVCaptureConnection *captureConnection = [_caputureMovieFileOutput connectionWithMediaType:AVMediaTypeVideo];
    // 標識視頻錄入時穩定音頻流的接受，我們這里設置為自動
    if ([captureConnection isVideoStabilizationSupported]) {
        captureConnection.preferredVideoStabilizationMode = AVCaptureVideoStabilizationModeAuto;
    }
}

 

6.創建視頻預覽圖層AVCaptureVideoPreviewLayer並指定媒體會話，添加圖層到顯示容器中，調用AVCaptureSession的startRuning方法開始捕獲。

// 通過會話 (AVCaptureSession) 創建預覽層
_captureVideoPreviewLayer = [[AVCaptureVideoPreviewLayer alloc] initWithSession:_captureSession];

// 顯示在視圖表面的圖層
CALayer *layer = self.viewContrain.layer;
layer.masksToBounds = true;

_captureVideoPreviewLayer.frame = layer.bounds;
_captureVideoPreviewLayer.masksToBounds = true;
_captureVideoPreviewLayer.videoGravity=AVLayerVideoGravityResizeAspectFill;//填充模式
[layer addSublayer:_captureVideoPreviewLayer];

// 讓會話（AVCaptureSession）勾搭好輸入輸出，然后把視圖渲染到預覽層上
[_captureSession startRunning];

 

7.將捕獲的音頻或視頻數據輸出到指定文件。

創建一個拍攝的按鈕，當我們點擊這個按鈕就會觸發視頻錄制，並將這個錄制的視頻放到 temp 文件夾中

- (IBAction)takeMovie:(id)sender {
[(UIButton *)sender setSelected:![(UIButton *)sender isSelected]];
if ([(UIButton *)sender isSelected]) {
     AVCaptureConnection *captureConnection=[self.caputureMovieFileOutput connectionWithMediaType:AVMediaTypeVideo];
    // 開啟視頻防抖模式
    AVCaptureVideoStabilizationMode stabilizationMode = AVCaptureVideoStabilizationModeCinematic;
    if ([self.captureDeviceInput.device.activeFormat isVideoStabilizationModeSupported:stabilizationMode]) {
        [captureConnection setPreferredVideoStabilizationMode:stabilizationMode];
    }

    //如果支持多任務則則開始多任務
    if ([[UIDevice currentDevice] isMultitaskingSupported]) {
       self.backgroundTaskIdentifier = [[UIApplication sharedApplication] beginBackgroundTaskWithExpirationHandler:nil];
    }
    // 預覽圖層和視頻方向保持一致,這個屬性設置很重要，如果不設置，那么出來的視頻圖像可以是倒向左邊的。
    captureConnection.videoOrientation=[self.captureVideoPreviewLayer connection].videoOrientation;

   // 設置視頻輸出的文件路徑，這里設置為 temp 文件
    NSString *outputFielPath=[NSTemporaryDirectory() stringByAppendingString:MOVIEPATH];

    // 路徑轉換成 URL 要用這個方法，用 NSBundle 方法轉換成 URL 的話可能會出現讀取不到路徑的錯誤
    NSURL *fileUrl=[NSURL fileURLWithPath:outputFielPath];

   // 往路徑的 URL 開始寫入錄像 Buffer ,邊錄邊寫
    [self.caputureMovieFileOutput startRecordingToOutputFileURL:fileUrl recordingDelegate:self];
}
else {
   // 取消視頻拍攝
    [self.caputureMovieFileOutput stopRecording];
    [self.captureSession stopRunning];
    [self completeHandle];
}
}

 

當然我們錄制的開始與結束都是有監聽方法的，AVCaptureFileOutputRecordingDelegate 這個代理里面就有我們想要做的

- (void)captureOutput:(AVCaptureFileOutput *)captureOutput didStartRecordingToOutputFileAtURL:(NSURL *)fileURL fromConnections:(NSArray *)connections
{
   NSLog(@"---- 開始錄制 ----");
}

- (void)captureOutput:(AVCaptureFileOutput *)captureOutput didFinishRecordingToOutputFileAtURL:(NSURL *)outputFileURL fromConnections:(NSArray *)connections error:(NSError *)error
{
    NSLog(@"---- 錄制結束 ----");
}

 

到此，我們錄制視頻就結束了，那么是不是我們錄制好了視頻，就可以馬上把這個視頻上傳給服務器分享給你的小伙伴們看了呢？
我們可以用如下方法測試一下我們錄制出來的視頻有多大 (m)

- (CGFloat)getfileSize:(NSString *)path
{
    NSDictionary *outputFileAttributes = [[NSFileManager defaultManager] attributesOfItemAtPath:path error:nil];
    NSLog (@"file size: %f", (unsigned long long)[outputFileAttributes fileSize]/1024.00 /1024.00);
    return (CGFloat)[outputFileAttributes fileSize]/1024.00 /1024.00;
}

 

個人在這里做過測試，錄制了 10s 的小視頻得到的文件大小為 4.1M 左右,而且我用的分辨率還是640x480。。。很無語了是不是？
如果我們錄制的視頻，錄制完成后要與服務器進行必要的上傳，那么，我們肯定不能把這個剛剛錄制出來的視頻上傳給服務器的，我們有必要對這個視頻進行壓縮了。那么我們的壓縮方法，就要用到 AVAssetExportSeeion 這個類了。

// 這里我們創建一個按鈕，當點擊這個按鈕，我們就會調用壓縮視頻的方法，然后再去重新計算大小，這樣就會跟未被壓縮前的大小有個明顯的對比了


// 壓縮視頻
- (IBAction)compressVideo:(id)sender
{
    NSString *cachePath=[NSSearchPathForDirectoriesInDomains(NSDocumentDirectory, NSUserDomainMask, YES) lastObject];
    NSString *savePath=[cachePath stringByAppendingPathComponent:MOVIEPATH];
    NSURL *saveUrl=[NSURL fileURLWithPath:savePath];

    // 通過文件的 url 獲取到這個文件的資源
    AVURLAsset *avAsset = [[AVURLAsset alloc] initWithURL:saveUrl options:nil];
    // 用 AVAssetExportSession 這個類來導出資源中的屬性
    NSArray *compatiblePresets = [AVAssetExportSession exportPresetsCompatibleWithAsset:avAsset];

    // 壓縮視頻
    if ([compatiblePresets containsObject:AVAssetExportPresetLowQuality]) { // 導出屬性是否包含低分辨率
    // 通過資源（AVURLAsset）來定義 AVAssetExportSession，得到資源屬性來重新打包資源 （AVURLAsset, 將某一些屬性重新定義
    AVAssetExportSession *exportSession = [[AVAssetExportSession alloc] initWithAsset:avAsset presetName:AVAssetExportPresetLowQuality];
    // 設置導出文件的存放路徑
    NSDateFormatter *formatter = [[NSDateFormatter alloc] init];
    [formatter setDateFormat:@"yyyy-MM-dd-HH:mm:ss"];
    NSDate    *date = [[NSDate alloc] init];
    NSString *outPutPath = [[NSSearchPathForDirectoriesInDomains(NSDocumentDirectory, NSUserDomainMask, true) lastObject] stringByAppendingPathComponent:[NSString stringWithFormat:@"output-%@.mp4",[formatter stringFromDate:date]]];
    exportSession.outputURL = [NSURL fileURLWithPath:outPutPath];

    // 是否對網絡進行優化
    exportSession.shouldOptimizeForNetworkUse = true;

    // 轉換成MP4格式
    exportSession.outputFileType = AVFileTypeMPEG4;

    // 開始導出,導出后執行完成的block
    [exportSession exportAsynchronouslyWithCompletionHandler:^{
        // 如果導出的狀態為完成
        if ([exportSession status] == AVAssetExportSessionStatusCompleted) {
            dispatch_async(dispatch_get_main_queue(), ^{
                // 更新一下顯示包的大小
                self.videoSize.text = [NSString stringWithFormat:@"%f MB",[self getfileSize:outPutPath]];
            });
        }
    }];
}
}

經過我們的壓縮，這個時候10s 的 4M 視頻就只剩下不夠 1M 了。

 

以下是一些擴展：

自動閃光燈開啟

- (IBAction)flashAutoClick:(UIButton *)sender {
    [self setFlashMode:AVCaptureFlashModeAuto];
    [self setFlashModeButtonStatus];
}

 

打開閃光燈

- (IBAction)flashOnClick:(UIButton *)sender {
    [self setFlashMode:AVCaptureFlashModeOn];
    [self setFlashModeButtonStatus];
}

 

關閉閃光燈

- (IBAction)flashOffClick:(UIButton *)sender {
    [self setFlashMode:AVCaptureFlashModeOff];
    [self setFlashModeButtonStatus];
}

 

通知

/**
 *  給輸入設備添加通知
 */
-(void)addNotificationToCaptureDevice:(AVCaptureDevice *)captureDevice{
//注意添加區域改變捕獲通知必須首先設置設備允許捕獲
[self changeDeviceProperty:^(AVCaptureDevice *captureDevice) {
    captureDevice.subjectAreaChangeMonitoringEnabled=YES;
}];
NSNotificationCenter *notificationCenter= [NSNotificationCenter defaultCenter];
//捕獲區域發生改變
[notificationCenter addObserver:self selector:@selector(areaChange:) name:AVCaptureDeviceSubjectAreaDidChangeNotification object:captureDevice];
}
-(void)removeNotificationFromCaptureDevice:(AVCaptureDevice *)captureDevice{
NSNotificationCenter *notificationCenter= [NSNotificationCenter defaultCenter];
[notificationCenter removeObserver:self name:AVCaptureDeviceSubjectAreaDidChangeNotification object:captureDevice];
}
/**
 *  移除所有通知
 */
-(void)removeNotification{
    NSNotificationCenter *notificationCenter= [NSNotificationCenter     defaultCenter];
    [notificationCenter removeObserver:self];
}

-(void)addNotificationToCaptureSession:(AVCaptureSession *)captureSession{
NSNotificationCenter *notificationCenter= [NSNotificationCenter defaultCenter];
//會話出錯
[notificationCenter addObserver:self selector:@selector(sessionRuntimeError:) name:AVCaptureSessionRuntimeErrorNotification object:captureSession];
}

/**
 *  設備連接成功
 *
 *  @param notification 通知對象
 */
-(void)deviceConnected:(NSNotification *)notification{
    NSLog(@"設備已連接...");
}
/**
 *  設備連接斷開
 *
 *  @param notification 通知對象
 */
-(void)deviceDisconnected:(NSNotification *)notification{
NSLog(@"設備已斷開.");
}
/**
 *  捕獲區域改變
 *
 *  @param notification 通知對象
 */
-(void)areaChange:(NSNotification *)notification{
    NSLog(@"捕獲區域改變...");
}

/**
 *  會話出錯
 *
 *  @param notification 通知對象
 */
-(void)sessionRuntimeError:(NSNotification *)notification{
NSLog(@"會話發生錯誤.");
}

 

私有方法

/**
 *  取得指定位置的攝像頭
 *
 *  @param position 攝像頭位置
 *
 *  @return 攝像頭設備
 */
-(AVCaptureDevice *)getCameraDeviceWithPosition:(AVCaptureDevicePosition )position{
    NSArray *cameras= [AVCaptureDevice devicesWithMediaType:AVMediaTypeVideo];
    for (AVCaptureDevice *camera in cameras) {
        if ([camera position]==position) {
            return camera;
        }
    }
    return nil;
}

/**
 *  改變設備屬性的統一操作方法
 *
 *  @param propertyChange 屬性改變操作
 */
-(void)changeDeviceProperty:(PropertyChangeBlock)propertyChange{
    AVCaptureDevice *captureDevice= [self.captureDeviceInput device];
    NSError *error;
    //注意改變設備屬性前一定要首先調用lockForConfiguration:調用完之后使用unlockForConfiguration方法解鎖
    if ([captureDevice lockForConfiguration:&error]) {
        propertyChange(captureDevice);
        [captureDevice unlockForConfiguration];
    }else{
        NSLog(@"設置設備屬性過程發生錯誤，錯誤信息：%@",error.localizedDescription);
    }
}

/**
 *  設置閃光燈模式
 *
 *  @param flashMode 閃光燈模式
 */
-(void)setFlashMode:(AVCaptureFlashMode )flashMode{
    [self changeDeviceProperty:^(AVCaptureDevice *captureDevice) {
        if ([captureDevice isFlashModeSupported:flashMode]) {
            [captureDevice setFlashMode:flashMode];
        }
    }];
}
/**
 *  設置聚焦模式
 *
 *  @param focusMode 聚焦模式
 */
-(void)setFocusMode:(AVCaptureFocusMode )focusMode{
    [self changeDeviceProperty:^(AVCaptureDevice *captureDevice) {
        if ([captureDevice isFocusModeSupported:focusMode]) {
            [captureDevice setFocusMode:focusMode];
        }
    }];
}
/**
 *  設置曝光模式
 *
 *  @param exposureMode 曝光模式
 */
-(void)setExposureMode:(AVCaptureExposureMode)exposureMode{
    [self changeDeviceProperty:^(AVCaptureDevice *captureDevice) {
        if ([captureDevice isExposureModeSupported:exposureMode]) {
            [captureDevice setExposureMode:exposureMode];
        }
    }];
}

/**
 *  設置聚焦點
 *
 *  @param point 聚焦點
 */
-(void)focusWithMode:(AVCaptureFocusMode)focusMode exposureMode:(AVCaptureExposureMode)exposureMode atPoint:(CGPoint)point{
    [self changeDeviceProperty:^(AVCaptureDevice *captureDevice) {
        if ([captureDevice isFocusModeSupported:focusMode]) {
            [captureDevice setFocusMode:AVCaptureFocusModeAutoFocus];
        }
        if ([captureDevice isFocusPointOfInterestSupported]) {
            [captureDevice setFocusPointOfInterest:point];
        }
        if ([captureDevice isExposureModeSupported:exposureMode]) {
            [captureDevice setExposureMode:AVCaptureExposureModeAutoExpose];
        }
        if ([captureDevice isExposurePointOfInterestSupported]) {
            [captureDevice setExposurePointOfInterest:point];
        }
    }];
}

/**
 *  添加點按手勢，點按時聚焦
 */
-(void)addGenstureRecognizer{
UITapGestureRecognizer *tapGesture=[[UITapGestureRecognizer alloc]initWithTarget:self action:@selector(tapScreen:)];
    [self.viewContainer addGestureRecognizer:tapGesture];
}
-(void)tapScreen:(UITapGestureRecognizer *)tapGesture{
    CGPoint point= [tapGesture locationInView:self.viewContainer];
    //將UI坐標轉化為攝像頭坐標
    CGPoint cameraPoint= [self.captureVideoPreviewLayer captureDevicePointOfInterestForPoint:point];
    [self setFocusCursorWithPoint:point];
    [self focusWithMode:AVCaptureFocusModeAutoFocus exposureMode:AVCaptureExposureModeAutoExpose atPoint:cameraPoint];
}

/**
 *  設置閃光燈按鈕狀態
 */
-(void)setFlashModeButtonStatus{
    AVCaptureDevice *captureDevice=[self.captureDeviceInput device];
    AVCaptureFlashMode flashMode=captureDevice.flashMode;
    if([captureDevice isFlashAvailable]){
        self.flashAutoButton.hidden=NO;
    self.flashOnButton.hidden=NO;
    self.flashOffButton.hidden=NO;
    self.flashAutoButton.enabled=YES;
    self.flashOnButton.enabled=YES;
    self.flashOffButton.enabled=YES;
    switch (flashMode) {
        case AVCaptureFlashModeAuto:
            self.flashAutoButton.enabled=NO;
            break;
        case AVCaptureFlashModeOn:
            self.flashOnButton.enabled=NO;
            break;
        case AVCaptureFlashModeOff:
            self.flashOffButton.enabled=NO;
            break;
        default:
            break;
    }
}else{
    self.flashAutoButton.hidden=YES;
    self.flashOnButton.hidden=YES;
    self.flashOffButton.hidden=YES;
}
}

/**
 *  設置聚焦光標位置
 *
 *  @param point 光標位置
 */
-(void)setFocusCursorWithPoint:(CGPoint)point{
    self.focusCursor.center=point;
    self.focusCursor.transform=CGAffineTransformMakeScale(1.5, 1.5);
    self.focusCursor.alpha=1.0;
    [UIView animateWithDuration:1.0 animations:^{
        self.focusCursor.transform=CGAffineTransformIdentity;
    } completion:^(BOOL finished) {
        self.focusCursor.alpha=0;

    }];
}