AVFoundation 框架初探究(三)

AVFoundation 框架初探究(三)

系列前两篇地址:

AVFoundation 框架初探究(一)

AVFoundation 框架初探究(二)

这篇总结什么?

在该系列的上一篇的文章中,我们总结的大致内容如下:

1、视频录制  AVCaptureSession + AVCaptureMovieFileOutput

2、视频录制 AVCaptureSession + AVAssetWriter

3、AVCaptureSession + AVCaptureMovieFileOutput 与 AVCaptureSession + AVAssetWriter 的区别

这是这个系列总结文章的第三篇,前面我们提了音频以及视频的基本的播放,录制等等的知识,这篇文章我们总结开发秘籍中的第三章的内容 — 资源和元数据。 

说白了就是总结 AVAsset 这个类!

AVAsset

AVAsset是一个抽象类(抽象类中不一定包含抽象方法,但是包含抽象方法的类一定要被声明为抽象类。抽象类本身不具备实际的功能,只能用于派生其子类。抽象类中可以包含构造方法,但是构造方法不能被声明为抽象,简单点的说你不能实例化一个抽象类。然而,我们可以尝试复制该方案在Objective-C中采用一些技巧,要确保不能实例化你的父类),我们前面简单的说明了一下什么是抽象类,我们的AVAsset就是一个抽象类,你通过  assetWithURL 实际创建的就是他的子类,名为 AVURLAsset ,这一段话大家仔细理解一下。

一:AVAsset的异步载入  AVAsynchronousKeyValueLoading 协议

这个AVAsynchronousKeyValueLoading我们的AVAsset类是遵守了的,这个协议里面就两个必须实现的方法,我们解释一下这两个方法:

/*
         typedef NS_ENUM(NSInteger, AVKeyValueStatus) {
          
                 AVKeyValueStatusUnknown,
                 AVKeyValueStatusLoading,
                 AVKeyValueStatusLoaded,
                 AVKeyValueStatusFailed,
                 AVKeyValueStatusCancelled
         };
          
         // 这个方法可以用来查询给定属性的状态,如果返回的这个状态不是AVKeyValueStatusLoaded,那我们在此刻去请求这个状态的时候可能会出现卡顿
         - (AVKeyValueStatus)statusOfValueForKey:(NSString *)key error:(NSError * _Nullable * _Nullable)outError;
          
         // keys参数就是我们要请求的属性数组,当完成请求之后就会在handler这个block回调给我们
         - (void)loadValuesAsynchronouslyForKeys:(NSArray *)keys completionHandler:(nullable void (^)(void))handler;
*/

我们简单的应用一下上面的知识,写个很简单的Demo,这个Demo还是会在我们这一系列文章的git上,我们请求一些我们本地数据的一些基本的属性,代码如下:

-(void)getAssetMessage{
         
        NSString * path = [[NSBundle mainBundle]pathForResource:@"薛之谦-像风一样.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的操作需要回到主线程
                                NSLog(@"属性载入成功,你可以访问了");
                                NSLog(@"duration = %.2f",CMTimeGetSeconds(asset.duration));
                                break;
                                 
                        case AVKeyValueStatusLoading:
                                NSLog(@"AVKeyValueStatusLoading");
                                break;
                                 
                        case AVKeyValueStatusFailed:
                                NSLog(@"AVKeyValueStatusFailed");
                                break;
                                 
                        case AVKeyValueStatusUnknown:
                                NSLog(@"AVKeyValueStatusUnknown");
                                break;
                        default:
                                break;
                }
        }];
}

上面的输出的日志如下:

AVFoundation 框架初探究(三)

需要注意的地方在代码注释中有些,经过上面的代码我们就异步的访问了它的duration属性,为什么我们访问一个属性都需要写这些个代码呢?我们说一下原因为这个AVAsynchronousKeyValueLoading协议的总结画一个句号。

说明: 我们之所以需要异步的访问一些属性,是因为属性的访问总结同步的发生的,如果正在请求的属性没有预先载入,程序就会阻塞,一直到它可以做出适当的响应,显然这样一定会带来问题,比如我们上面说的duration属性可能就是一个潜在的昂贵操作,如果开发者在使用MP3文件时候没有在头文件中设置TLEN标签,这个标签用于定义duration值,则整个音频曲目都需要进行解析来准确确定它的duration值,假设这个请求发生在主线程,那么等待响应就会阻塞主线程,直到相关的操作完成为止,在最好的情况下可能会感觉应用变得迟钝,用户界面没有响应。

媒体元数据

元数据的格式:

虽然存在很多种格式的媒体资源,但是我们在iOS的环境下遇到的媒体的类型主要就是下面的四类,我们简单的总结一下下面的四类,就不再做具体的说明,有兴趣的研究这些类型的可以自己上网查查:

一:QuickTime

QuickTime 是由苹果开发的一种功能强大、跨平台的媒体架构。该架构的一部分是 QuickTime File Formant 规范, 定义了 .mov文件的内部结构。 QuickTime 文件由一种称为 atoms 的数据结构组成。

二:MPEG-4 音频和视频

MPEG-4 Part 14 是定义MP4文件格式的规范,MP4直接派生于 QuickTime 文件格式,这就意味着它与 QuickTime 文件的结构是类似的,就像QuickTime文件一样,MP4文件也由称为 atom 的数据结构组成。 关于文件名再说一点, .mp4 是对MPEG-4媒体的标准扩展。但存在一些变化,如 .m4v、.m4a、.m4p 、 .m4b 等,这些变体都是使用的 MPEG-4 容器格式,但包含了附加的扩展功能。

三:MP3 

MP3文件与上面介绍的两种格式有显著的区别,MP3文件使用容器格式,而使用编码音频数据,包含的可选元数据的结构块通常位于文件开头。MP3文件使用一种称为ID3v2的格式来保存关于音频内容的描述信息,包含的数据有歌曲演唱者、所属唱片和音乐风格等等。       

AV Foundation 支持读取ID3v2标签的所有版本,但不支持写入。MP3格式收到专利限制,所以 AVFoundation 无法支持对MP3后者ID3数据进行编码。

使用元数据

在大部分情况下我们会使用 AVAsset 提供的元数据,不过设计获取曲目以及原数据等情况时候也会使用 AVAssetTrack , 读取具体的资源元数据的接口由 AVMetadataItem 这个类提供,这个类提供了一个面向对象的接口,让开发这可以对存储在 QuickTime、MPeg-4 atom、ID3 帧中的元数据进行访问。

说一下 AVAsset 的三个属性/方法:

1、commonMetadata 这个属性从Common键空间获取元数据,这个属性会返回以一个包含所有可用元数据的数组

2、availableMetadataFormats 这个属性会返回一个字符串数组,其中定义了资源中包含的所有的原数据格式

3、metadataForFormat: 这个方法的参数是一个用于定义元数据格式的NSString 对象, 它的返回值是一个包含所有相关元数据信息的NSArray

根据上面这三个方法,我们看下面的Demo中的一个方法:

-(void)getAVMetadataItemMessage{
         
        NSString * path = [[NSBundle mainBundle]pathForResource:@"薛之谦-像风一样.mp3" ofType:nil];
        NSURL * url = [NSURL fileURLWithPath:path];
         
        AVAsset * asset = [AVAsset assetWithURL:url];
        NSArray * keys  = @[@"availableMetadataFormats"];
        NSMutableArray * metaArray =[NSMutableArray array];
         
        // commonMetadata 从Common键空间获取元数据、这个属性会返回一个包括所有可用元数据的数组
        NSArray * commonMetaArray = [asset commonMetadata];
        NSLog(@"commonMetaArray = %@",commonMetaArray);
         
        //
        [asset loadValuesAsynchronouslyForKeys:keys completionHandler:^{
                 
                // availableMetadataFormats 这个属性会返回一个字符串
                // 其中定义了资源中包含的所有元数据格式
                for (NSString * format in asset.availableMetadataFormats) {
                     
                    // metadataForFormat 方法 这个方法包含一个用于定义元数据格式的NSString对象并返回一个包含所有先关元数据信息的NSArray
                    [metaArray addObjectsFromArray:[asset metadataForFormat:format]];
                }
                 
                //
                NSLog(@"metaArray = %@",metaArray);
                // 使用 AVMetadataItem
                for (AVMetadataItem * item in metaArray) {
                         
                    NSLog(@"%@ : %@",item.key,item.value);
                }
        }];
}

上面的这段代码我们需要注意的点在代码的注释中都已经提到了,下面我们需要关心的是它的日志。

AVFoundation 框架初探究(三)

分析一下上面代码的日志:

commonMetadata 获取到的所有的可用的元数据的描述信息数组和通过availableMetadataFormats和metadataForFormat这两个组合方法获取到的元数据的描述信息是一样的。

 还有一点和我在书中看的描述不一致的地方是 Key  和 Value 这两个属性的打印。按照书中的描述这样的写法获取到的 Key 是整型数据,而我们获取到的是上面的输出,其实在最上面的描述信息中可以看到上面是有Key 这个属性的,这点暂时我也没明白,但事实是按照我们上面的输出日志我们的确是不能理解 TIT2 或者 TALA 甚至是 TPE1 这些Key代表的含义!其实他们都是MP3文件的标签,我上往搜了一下这些标签的含义,大致的说一下这些标签,方便以后使用时候查阅:

/*
                    * TEXT: 歌词作者
                      TENC: 编码
                      WXXX: URL链接(URL)
                      TCOP: 版权(Copyright)
                      TOPE: 原艺术家
                      TCOM: 作曲家
                      TDAT: 日期
                      TPE3: 指挥者
                      TPE2: 乐队
                      TPE1: 艺术家相当于ID3v1的Artist
                      TPE4: 翻译(记录员、修改员)
                      TYER: 即ID3v1的Year
                      USLT: 歌词
                      TSIZ: 大小
                      TALB: 专辑相当于ID3v1的Album
                      TIT1: 内容组描述
                      TIT2: 标题相当于ID3v1的Title
                      TIT3: 副标题
                      TCON: 流派(风格)相当于ID3v1的Genre
                      AENC: 音频加密技术
                      TSSE: 编码使用的软件(硬件设置)
                      TBPM: 每分钟节拍数 COMM: 注释相当于ID3v1的Comment
                      TDLY: 播放列表返录
                      TRCK: 音轨(曲号)相当于ID3v1的Track
                      TFLT: 文件类型
                      TIME: 时间
                      TKEY: 最初关键字
                      TLAN: 语言
                      TLEN: 长度
                      TMED: 媒体类型
                      TOAL: 原唱片集
                      TOFN: 原文件名
                      TOLY: 原歌词作者
                      TORY: 最初发行年份
                      TOWM: 文件所有者(许可证者)
                      TPOS: 作品集部分
                      TPUB: 发行人
                      TRDA: 录制日期
                      TRSN: Intenet电台名称
                      TRSO: Intenet电台所有者
                      UFID: 唯一的文件标识符
                      TSRC: ISRC(国际的标准记录代码)
                     
                    */

上面的标签应该差不多包括了基本的标签,要是在以后的使用中有其他遇到的自己没有见过的再添加进来。

这一章最后说的居然是 AVAssetExportSession

AVAssetExportSession 这个我们再前面说过,在前面拍摄完视频之后我们就利用这个 AVAssetExportSession 压缩视频。AVAssetExportSession 用于将AVAsset 内容根据导出预设条件进行转码,并将导出资源写到磁盘中,AVAssetExportSession 提供了多个功能来实现将一种格式转换为另一个格式、修订资源的内容、修改资源的音频和视频行为,当然还有我们最干星期的功能,即写入新的元数据。

使用AVAssetExportSession实例大致需要做下面这些:

1、需要一个AVAsset会话

2、根据前面的AVAsset会话实例以及设置的压缩质量初始化得到AVAssetExportSession对象

3、其实前面的里可以理解成导入设置,接下来就是导出设置,调出的地址outputURL以及outputFileType导出的格式

4、接下来就是利用exportAsynchronouslyWithCompletionHandler方法导出了,导出的数据会在改方法的Block中回调

5、最后就是在回调的block中根据AVAssetExportSession对象的status属性去判断压缩是否成功,进而进行自己想要的操作

上面的步骤大致上就说清楚了AVAssetExportSession,其他的API有兴趣可以进AVAssetExportSession的.h文件去看看,下面就是我们前面有用到的一段源码

#pragma mark --
#pragma mark -- 视频压缩方法
-(void)compressVideoWithFileUrl:(NSURL *)fileUrl{
     
    /*
      
      这里需要注意的一点就是在重复的路径上保存文件是不行的,可以选择在点击开始的时候删除之前的
      也可以这样按照时间命名不同的文件保存
      在后面的 AVAssetWriter 也要注意这一点
     */
    // 压缩后的视频的方法命名
    NSDateFormatter * formatter = [[NSDateFormatter alloc]init];
    [formatter setDateFormat:@"yyyy-MM-dd-HH:mm:ss"];
         
    // 压缩后的文件路径
    self.videoPath = [NSString stringWithFormat:@"%@/%@.mov",NSTemporaryDirectory(),[formatter stringFromDate:[NSDate date]]];
     
    // 先根据你传入的文件的路径穿件一个AVAsset
    AVAsset * asset = [AVAsset  assetWithURL:fileUrl];
    /*
      
     根据urlAsset创建AVAssetExportSession压缩类
     第二个参数的意义:常用 压缩中等质量  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];
     
    // 优化压缩,这个属性能使压缩的质量更好
    exportSession.shouldOptimizeForNetworkUse = YES;
    // 到处的文件的路径
    exportSession.outputURL =  [NSURL fileURLWithPath:self.videoPath];
    // 导出的文件格式
    /*!
      @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.
      可以看看这个outputFileType格式,比如AVFileTypeMPEG4也可以写成public.mpeg-4,其他类似
    */
    exportSession.outputFileType = AVFileTypeQuickTimeMovie;
     
    NSLog(@"视频压缩后的presetName: %@",exportSession.presetName);
    // 压缩的方法
    [exportSession exportAsynchronouslyWithCompletionHandler:^{
         
        /*
         exportSession.status 枚举属性
         typedef NS_ENUM(NSInteger, AVAssetExportSessionStatus) {
         AVAssetExportSessionStatusUnknown,
         AVAssetExportSessionStatusWaiting,
         AVAssetExportSessionStatusExporting,
         AVAssetExportSessionStatusCompleted,
         AVAssetExportSessionStatusFailed,
         AVAssetExportSessionStatusCancelled
         };
         */
        int exportStatus = exportSession.status;
        switch (exportStatus) {
            case AVAssetExportSessionStatusFailed:
                 
                NSLog(@"压缩失败");
                break;
            case AVAssetExportSessionStatusCompleted:
            {
                /*
                 压缩后的大小
                 也可以利用exportSession的progress属性,随时监测压缩的进度
                 */
                NSData * data = [NSData dataWithContentsOfFile:self.videoPath];
                float dataSize = (float)data.length/1024/1024;
                NSLog(@"视频压缩后大小 %f M", dataSize);
                
            }
                break;
            default:
                break;
        }
    }];
}

上面的内容大致就是书中第三章的内容了,具体的Demo可以在下面链接中下载

Demo下载地址
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