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解码iOS文件: 从源头上解码同步渲染音视频流

IOS

从文件解析音视频流

使用 FFmpeg 库

FFmpeg 是一个强大的命令行工具和库,可用于解码和编码各种音视频格式。在本教程中,您将使用 FFmpeg 来解析音视频文件并提取其各个流(视频和音频)。

FFmpeg 命令:
ffprobe -v quiet -print_format json -show_streams your_video.mp4

运行此命令将生成一个 JSON 输出,其中包含有关文件中各个流的信息,包括其编码器、分辨率、比特率等。

解码和同步渲染视频和音频

使用 AVFoundation 框架

AVFoundation 是 iOS 开发中用于处理音视频的框架。它提供了高级别 API,可以轻松播放、录制和编辑音视频内容。在本教程中,您将使用 AVFoundation 来解码视频和音频流并将其同步渲染到屏幕上。

创建 AVPlayerItem:

AVPlayerItem(url: URL(fileURLWithPath: videoURL))

创建 AVPlayer:

AVPlayer(playerItem: playerItem)

添加观察器以监听播放状态和进度:

player.addObserver(self, forKeyPath: "status", options: [.new], context: nil)
player.addPeriodicTimeObserver(forInterval: CMTimeMake(value: 1, timescale: 600), queue: DispatchQueue.main) { _ in
    // 更新 UI
}

从底层获取原始帧数据

使用 AVFoundation 和 Core Video 框架

AVFoundation 和 Core Video 框架提供了从视频和音频捕获设备和文件获取原始帧数据的低级 API。在本教程中,您将使用这些 API 从文件中获取未压缩的视频和音频帧。

创建 AVAssetReader:

let assetReader = try! AVAssetReader(asset: AVAsset(url: videoURL))

创建视频输出:

let videoOutput = AVAssetReaderTrackOutput(track: videoTrack, outputSettings: videoSettings)

创建音频输出:

let audioOutput = AVAssetReaderAudioMixOutput(audioTracks: audioTracks, audioSettings: audioSettings)

启动读取器:

assetReader.startReading()

从 output 获取帧数据:

let sampleBuffer = output.copyNextSampleBuffer()

输出音频

使用 Audio Units 框架

Audio Units 框架提供了一个用于在 iOS 设备上处理和生成音频的低级 API。在本教程中,您将使用 Audio Unit 来从 AVFoundation 捕获的音频数据中生成和输出音频。

创建 Audio Unit:

var audioUnit: AudioUnit?
AudioComponentInstance(audioComponentDescription: audioComponentDescription, completionHandler: { result in
    switch result {
    case .success(let audioUnit):
        self.audioUnit = audioUnit
    case .failure(let error):
        print(error)
    }
})

设置 Audio Unit 属性:

AudioUnitSetProperty(audioUnit!, kAudioUnitProperty_MaximumFramesPerSlice, audioUnit, UnsafeMutablePointer<UInt32>.allocate(capacity: MemoryLayout<UInt32>.size), MemoryLayout<UInt32>.size)

调度 Audio Unit:

AudioUnitRender(audioUnit!, &actionFlags, bufferList: &buffer)

总结

通过解析文件中的音视频流、解码并同步渲染视频和音频以及输出音频,您可以使用 AVFoundation、FFmpeg 和 Audio Units 框架从底层控制 iOS 设备上的音视频播放。这种方法提供了比使用高级别播放器更多的灵活性和控制,从而能够创建自定义播放器或进行高级视频处理。