AVFoundation – AVAssetExportSession 导出视频到沙盒目录

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一.相关API简介


1.AVURLAsset

AVAsset 是 AVFoundation 框架中的核心的类,它提供了基于时间的音视频数据.(如电影文件,视频流),一个 asset 包含很多轨道的结合,如 audio , video , text , closed captions, subtitles …

AVAsset : 主要用于获取多媒体信息,是一个抽象类,不能直接使用。 

AVURLAsset : AVAsset 的子类,可以根据一个 URL 路径创建一个包含媒体信息的 AVURLAsset 对象;


2.AVAssetTrack

根据 AVAsset 获取 AVAssetTrack 检查视频是否自带旋转角度(比如相机拍摄的视频有可能带有旋转角度)

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//@Author:猿说编程
//@Blog(个人博客地址): www.codersrc.com
//@File:AVFoundation - AVAssetExportSession 导出视频到沙盒目录
//@Time:2021/08/08 07:30
//@Motto:不积跬步无以至千里,不积小流无以成江海,程序人生的精彩需要坚持不懈地积累!
/******************************************************************************************/ 


- (void)viewDidLoad
{
    [super viewDidLoad];
    self.view.backgroundColor = [UIColor redColor];
    
    //加载视频文件,检查是否有旋转角度
    NSURL* url = [NSURL fileURLWithPath:[[NSBundle mainBundle] pathForResource:@"123.mp4" ofType:nil]];
    AVURLAsset* asset = [[AVURLAsset alloc] initWithURL:url options:nil];
    NSLog(@"time:%f",CMTimeGetSeconds(asset.duration));
    NSLog(@"angle : %d",[self degressFromVideoFileWithURL:url]);
    
    //加载音频文件,检查是否有视频
    NSURL* url2 = [NSURL fileURLWithPath:[[NSBundle mainBundle] pathForResource:@"456.mp3" ofType:nil]];
    AVURLAsset* asset2 = [[AVURLAsset alloc] initWithURL:url options:nil];
    NSArray *videoTracks = [asset2 tracksWithMediaType:AVMediaTypeVideo]; // 检查是否有视频轨道
    NSArray *audioTracks = [asset2 tracksWithMediaType:AVMediaTypeAudio]; // 检查是否有音频轨道
    if([videoTracks count] > 0)
        NSLog(@"存在视频");
    if([audioTracks count] > 0)
        NSLog(@"存在音频");
}

-(NSUInteger)degressFromVideoFileWithURL:(NSURL *)url
{
    NSUInteger degress = 0;
    AVAsset *asset = [AVAsset assetWithURL:url];
    NSArray *tracks = [asset tracksWithMediaType:AVMediaTypeVideo]; // 检查是否有视频轨道
    if([tracks count] > 0) {
        AVAssetTrack *videoTrack = [tracks objectAtIndex:0];
        
        //获取视频轨道相关信息
        CGAffineTransform t = videoTrack.preferredTransform;
        if(t.a == 0 && t.b == 1.0 && t.c == -1.0 && t.d == 0){
            // Portrait
            degress = 90;
        }else if(t.a == 0 && t.b == -1.0 && t.c == 1.0 && t.d == 0){
            // PortraitUpsideDown
            degress = 270;
        }else if(t.a == 1.0 && t.b == 0 && t.c == 0 && t.d == 1.0){
            // LandscapeRight
            degress = 0;
        }else if(t.a == -1.0 && t.b == 0 && t.c == 0 && t.d == -1.0){
            // LandscapeLeft
            degress = 180;
        }
    }
    return degress;
}
/*
time:4249.883000
angle : 90
存在音频
*/

3.AVComposition/AVMutableComposition

AVFoundation 框架中提供了丰富的接口用于视听资源的编辑,其中的关键是 composition ,它将不同的 AVAsset 相结合并形成一个新的 AVAsset 。

使用 AVMutableComposition 类可以增删 AVAsset 来将单个或者多个 AVAsset 集合到一起。除此之外,若想将集合到一起的视听资源以自定义的方式进行播放,需要使用 AVMutableAudioMix 和 AVMutableVideoComposition 类对其中的资源进行协调管理。


4.AVMutableVideoComposition

AVFoundation 类 API 中最核心的类是 AVVideoComposition / AVMutableVideoComposition 。

AVVideoComposition / AVMutableVideoComposition 对两个或多个视频轨道组合在一起的方法给出了一个总体描述。它由一组时间范围和描述组合行为的介绍内容组成。这些信息出现在组合资源内的任意时间点。

AVVideoComposition / AVMutableVideoComposition 管理所有视频轨道,可以决定最终视频的尺寸,裁剪需要在这里进行;


5.AVMutableCompositionTrack

多个 AVAsset 集合到一起合成新视频中轨道信息,有音频轨、视频轨等,里面可以插入各种对应的素材(画中画,水印等);


6.AVMutableVideoCompositionLayerInstruction

AVMutableVideoCompositionLayerInstruction 主要用于对视频轨道中的一个视频处理缩放、模糊、裁剪、旋转等;


7.AVMutableVideoCompositionInstruction

表示一个指令,决定一个 timeRange 内每个轨道的状态,每一个指令包含多个 AVMutableVideoCompositionLayerInstruction ;而 AVVideoComposition 由多个 AVVideoCompositionInstruction 构成;

AVVideoCompositionInstruction 所提供的最关键的一段数据是组合对象时间轴内的时间范围信息。这一时间范围是在某一组合形式出现时的时间范围。要执行的组全特质是通过其 AVMutableVideoCompositionLayerInstruction 集合定义的。

8.AVAssetExportSession

AVAssetExportSession 主要用于导出视频到本地;也是 AVFoundation 框架中非常重要的函数之一;


二.导出视频到沙盒实战

为了避免导出失败,解决方案是提取视频资源 AVURLAsset 音频轨道和视频轨道,重新构建 AVComposition ,然后在使用 AVAssetExportSession 导出,代码如下:

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//@Author:猿说编程
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//@File:AVFoundation - AVAssetExportSession 导出视频到沙盒目录
//@Time:2021/08/08 07:30
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#pragma mark - 获取视频角度
- (int)degressFromVideoFileWithAsset:(AVAsset *)asset {
    int degress = 0;
    NSArray *tracks = [asset tracksWithMediaType:AVMediaTypeVideo];
    if([tracks count] > 0) {
        AVAssetTrack *videoTrack = [tracks objectAtIndex:0];
        CGAffineTransform t = videoTrack.preferredTransform;
        if(t.a == 0 && t.b == 1.0 && t.c == -1.0 && t.d == 0){
            // Portrait
            degress = 90;
        } else if(t.a == 0 && t.b == -1.0 && t.c == 1.0 && t.d == 0){
            // PortraitUpsideDown
            degress = 270;
        } else if(t.a == 1.0 && t.b == 0 && t.c == 0 && t.d == 1.0){
            // LandscapeRight
            degress = 0;
        } else if(t.a == -1.0 && t.b == 0 && t.c == 0 && t.d == -1.0){
            // LandscapeLeft
            degress = 180;
        }
    }
    return degress;
}

#pragma mark - 导出
- (void)startExportMP4VideoWithVideoAsset:(AVURLAsset *)videoAsset presetName:(NSString *)presetName success:(void (^)(NSString *outputPath))success failure:(void (^)(NSString *errorMessage, NSError *error))failure {
    
    AVMutableComposition *composition = [AVMutableComposition composition];
    
    AVMutableCompositionTrack *compositionVideoTrack = [composition addMutableTrackWithMediaType:AVMediaTypeVideo preferredTrackID:kCMPersistentTrackID_Invalid];
    AVMutableCompositionTrack *compositionAudioTrack = [composition addMutableTrackWithMediaType:AVMediaTypeAudio preferredTrackID:kCMPersistentTrackID_Invalid];
    
    //获取视频资源中视频轨道
    AVAssetTrack *sourceVideoTrack = [videoAsset tracksWithMediaType:AVMediaTypeVideo].firstObject;
    
    //获取视频资源中音频轨道
    AVAssetTrack *sourceAudioTrack = [videoAsset tracksWithMediaType:AVMediaTypeAudio].firstObject;
    
    //视频插入的时间点
    [compositionVideoTrack insertTimeRange:CMTimeRangeMake(kCMTimeZero, videoAsset.duration) ofTrack:sourceVideoTrack atTime:kCMTimeZero error:nil];

    //音频插入的时间点
    [compositionAudioTrack insertTimeRange:CMTimeRangeMake(kCMTimeZero, videoAsset.duration) ofTrack:sourceAudioTrack atTime:kCMTimeZero error:nil];
    
    //presetNam
    NSArray *presets = [AVAssetExportSession exportPresetsCompatibleWithAsset:composition];
    
    if ([presets containsObject:presetName]) {
        AVAssetExportSession *session = [[AVAssetExportSession alloc] initWithAsset:composition presetName:presetName];
        // 输出地址
        NSDateFormatter *formater = [[NSDateFormatter alloc] init];
        [formater setDateFormat:@"yyyy-MM-dd-HH:mm:ss-SSS"];
        NSString *outputPath = [NSHomeDirectory() stringByAppendingFormat:@"/tmp/video-%@.mp4", [formater stringFromDate:[NSDate date]]];
        session.outputURL = [NSURL fileURLWithPath:outputPath];
        // 优化
        session.shouldOptimizeForNetworkUse = YES;
        
        NSArray *supportedTypeArray = session.supportedFileTypes;
        if ([supportedTypeArray containsObject:AVFileTypeMPEG4]) {
            session.outputFileType = AVFileTypeMPEG4;
        } else if (supportedTypeArray.count == 0) {
            if (failure) {
                failure(@"该视频类型暂不支持导出", nil);
            }
            NSLog(@"No supported file types 视频类型暂不支持导出");
            return;
        } else {
            session.outputFileType = [supportedTypeArray objectAtIndex:0];
        }
        
        if (![[NSFileManager defaultManager] fileExistsAtPath:[NSHomeDirectory() stringByAppendingFormat:@"/tmp"]]) {
            [[NSFileManager defaultManager] createDirectoryAtPath:[NSHomeDirectory() stringByAppendingFormat:@"/tmp"] withIntermediateDirectories:YES attributes:nil error:nil];
        }
        
        //旋转角度相关
        AVMutableVideoComposition *videoComposition = [self fixedCompositionWithAsset:composition degrees:[self degressFromVideoFileWithAsset:videoAsset]];
        if (videoComposition.renderSize.width) {
            // 修正视频转向
            session.videoComposition = videoComposition;
        }
        
        // 合成完毕
        [session exportAsynchronouslyWithCompletionHandler:^{
            dispatch_async(dispatch_get_main_queue(), ^{
                switch (session.status) {
                    case AVAssetExportSessionStatusUnknown: {
                        NSLog(@"AVAssetExportSessionStatusUnknown");
                    }  break;
                    case AVAssetExportSessionStatusWaiting: {
                        NSLog(@"AVAssetExportSessionStatusWaiting");
                    }  break;
                    case AVAssetExportSessionStatusExporting: {
                        NSLog(@"AVAssetExportSessionStatusExporting");
                    }  break;
                    case AVAssetExportSessionStatusCompleted: {
                        NSLog(@"AVAssetExportSessionStatusCompleted");
                        if (success) {
                            success(outputPath);
                        }
                    }  break;
                    case AVAssetExportSessionStatusFailed: {
                        NSLog(@"AVAssetExportSessionStatusFailed");
                        if (failure) {
                            failure(@"视频导出失败", session.error);
                        }
                    }  break;
                    case AVAssetExportSessionStatusCancelled: {
                        NSLog(@"AVAssetExportSessionStatusCancelled");
                        if (failure) {
                            failure(@"导出任务已被取消", nil);
                        }
                    }  break;
                    default: break;
                }
            });
        }];
    } else {
        if (failure) {
            NSString *errorMessage = [NSString stringWithFormat:@"当前设备不支持该预设:%@", presetName];
            failure(errorMessage, nil);
        }
    }
}


#pragma mark - 获取优化后的视频转向信息
- (AVMutableVideoComposition *)fixedCompositionWithAsset:(AVAsset *)videoAsset degrees:(int)degrees {
    AVMutableVideoComposition *videoComposition = [AVMutableVideoComposition videoComposition];
    if (degrees != 0) {
        CGAffineTransform translateToCenter;
        CGAffineTransform mixedTransform;
        videoComposition.frameDuration = CMTimeMake(1, 30);
        
        NSArray *tracks = [videoAsset tracksWithMediaType:AVMediaTypeVideo];
        AVAssetTrack *videoTrack = [tracks objectAtIndex:0];
        
        AVMutableVideoCompositionInstruction *roateInstruction = [AVMutableVideoCompositionInstruction videoCompositionInstruction];
        roateInstruction.timeRange = CMTimeRangeMake(kCMTimeZero, [videoAsset duration]);
        AVMutableVideoCompositionLayerInstruction *roateLayerInstruction = [AVMutableVideoCompositionLayerInstruction videoCompositionLayerInstructionWithAssetTrack:videoTrack];
        
        if (degrees == 90) {
            // 顺时针旋转90°
            translateToCenter = CGAffineTransformMakeTranslation(videoTrack.naturalSize.height, 0.0);
            mixedTransform = CGAffineTransformRotate(translateToCenter,M_PI_2);
            videoComposition.renderSize = CGSizeMake(videoTrack.naturalSize.height,videoTrack.naturalSize.width);
            [roateLayerInstruction setTransform:mixedTransform atTime:kCMTimeZero];
        } else if(degrees == 180){
            // 顺时针旋转180°
            translateToCenter = CGAffineTransformMakeTranslation(videoTrack.naturalSize.width, videoTrack.naturalSize.height);
            mixedTransform = CGAffineTransformRotate(translateToCenter,M_PI);
            videoComposition.renderSize = CGSizeMake(videoTrack.naturalSize.width,videoTrack.naturalSize.height);
            [roateLayerInstruction setTransform:mixedTransform atTime:kCMTimeZero];
        } else if(degrees == 270){
            // 顺时针旋转270°
            translateToCenter = CGAffineTransformMakeTranslation(0.0, videoTrack.naturalSize.width);
            mixedTransform = CGAffineTransformRotate(translateToCenter,M_PI_2*3.0);
            videoComposition.renderSize = CGSizeMake(videoTrack.naturalSize.height,videoTrack.naturalSize.width);
            [roateLayerInstruction setTransform:mixedTransform atTime:kCMTimeZero];
        }
        
        roateInstruction.layerInstructions = @[roateLayerInstruction];
        // 加入视频方向信息
        videoComposition.instructions = @[roateInstruction];
    }
    return videoComposition;
}

#pragma mark - 导出函数
-(BOOL)exportMove
{
    //加载媒体
    NSURL* srcVideo = [NSURL fileURLWithPath:[[NSBundle mainBundle] pathForResource:@"789.MP4" ofType:nil]];
    AVURLAsset* videoAsset = [[AVURLAsset alloc] initWithURL:srcVideo options:nil];
    
    // 查找当前媒体支持的presetName
    NSArray *presets = [AVAssetExportSession exportPresetsCompatibleWithAsset:videoAsset];
    NSLog(@"%@",presets);
    if ([presets containsObject:AVAssetExportPreset640x480])
    {
        //导出视频文件到沙盒目录
        [self startExportMP4VideoWithVideoAsset:videoAsset presetName:AVAssetExportPreset640x480 success:^(NSString *outputPath) {
            NSLog(@" startExportMP4VideoWithVideoAsset  success,path:%@",outputPath);
        } failure:^(NSString *errorMessage, NSError *error) {
            NSLog(@"startExportMP4VideoWithVideoAsset fail");
        }];
        
    }
    else
    {
        NSLog(@"exportMove fail");
    }
    
    return YES;
}

//-----------------------------
//调用
//-----------------------------
[self exportMove];


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