AVFoundation 框架初探究（三）

这篇总结什么？

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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

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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<NSString *> *)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：

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

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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

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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。

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

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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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