【如何快速的開發一個完整的iOS直播app】(採集篇)

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前言

在看這篇之前，如果您還不瞭解直播原理，請查看這篇文章如何快速的開發一個完整的iOS直播app(原理篇)

開發一款直播app，首先需要採集主播的視頻和音頻，然後傳入流媒體服務器，本篇主要講解如何採集主播的視頻和音頻，當前可以切換前置後置攝像頭和焦點光標,但是美顏功能還沒做，可以看見素顏的你，後續還會有直播的其他功能文章陸續發佈。

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效果

爲了採集效果圖，我也是豁出去了，請忽略人物，關注技術。

忽略本人.png

基本知識介紹

AVFoundation: 音視頻數據採集需要用AVFoundation框架.
AVCaptureDevice：硬件設備，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：硬件輸入對象，可以根據AVCaptureDevice創建對應的AVCaptureDeviceInput對象，用於管理硬件輸入數據。
AVCaptureOutput：硬件輸出對象，用於接收各類輸出數據，通常使用對應的子類AVCaptureAudioDataOutput（聲音數據輸出對象）、AVCaptureVideoDataOutput（視頻數據輸出對象）
AVCaptionConnection:當把一個輸入和輸出添加到AVCaptureSession之後，AVCaptureSession就會在輸入、輸出設備之間建立連接,而且通過AVCaptureOutput可以獲取這個連接對象。
AVCaptureVideoPreviewLayer:相機拍攝預覽圖層，能實時查看拍照或視頻錄製效果，創建該對象需要指定對應的AVCaptureSession對象，因爲AVCaptureSession包含視頻輸入數據，有視頻數據才能展示。
AVCaptureSession: 協調輸入與輸出之間傳輸數據
- 系統作用：可以操作硬件設備
- 工作原理：讓App與系統之間產生一個捕獲會話，相當於App與硬件設備有聯繫了，我們只需要把硬件輸入對象和輸出對象添加到會話中，會話就會自動把硬件輸入對象和輸出產生連接，這樣硬件輸入與輸出設備就能傳輸音視頻數據。
- 現實生活場景：租客（輸入錢），中介（會話），房東（輸出房），租客和房東都在中介登記，中介就會讓租客與房東之間產生聯繫，以後租客就能直接和房東聯繫了。

捕獲音視頻步驟:官方文檔

1.創建AVCaptureSession對象
2.獲取AVCaptureDevicel錄像設備（攝像頭），錄音設備（麥克風），注意不具備輸入數據功能,只是用來調節硬件設備的配置。
3.根據音頻/視頻硬件設備(AVCaptureDevice)創建音頻/視頻硬件輸入數據對象(AVCaptureDeviceInput)，專門管理數據輸入。
4.創建視頻輸出數據管理對象（AVCaptureVideoDataOutput），並且設置樣品緩存代理(setSampleBufferDelegate)就可以通過它拿到採集到的視頻數據
5.創建音頻輸出數據管理對象（AVCaptureAudioDataOutput），並且設置樣品緩存代理(setSampleBufferDelegate)就可以通過它拿到採集到的音頻數據
6.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,就會自動讓音頻輸入與輸出和視頻輸入與輸出產生連接.
7.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layer中
8.啓動AVCaptureSession，只有開啓，纔會開始輸入到輸出數據流傳輸。

// 捕獲音視頻
- (void)setupCaputureVideo
{
    // 1.創建捕獲會話,必須要強引用，否則會被釋放
    AVCaptureSession *captureSession = [[AVCaptureSession alloc] init];
    _captureSession = captureSession;

    // 2.獲取攝像頭設備，默認是後置攝像頭
    AVCaptureDevice *videoDevice = [self getVideoDevice:AVCaptureDevicePositionFront];

    // 3.獲取聲音設備
    AVCaptureDevice *audioDevice = [AVCaptureDevice defaultDeviceWithMediaType:AVMediaTypeAudio];

    // 4.創建對應視頻設備輸入對象
    AVCaptureDeviceInput *videoDeviceInput = [AVCaptureDeviceInput deviceInputWithDevice:videoDevice error:nil];
    _currentVideoDeviceInput = videoDeviceInput;

    // 5.創建對應音頻設備輸入對象
    AVCaptureDeviceInput *audioDeviceInput = [AVCaptureDeviceInput deviceInputWithDevice:audioDevice error:nil];

    // 6.添加到會話中
    // 注意“最好要判斷是否能添加輸入，會話不能添加空的
    // 6.1 添加視頻
    if ([captureSession canAddInput:videoDeviceInput]) {
        [captureSession addInput:videoDeviceInput];
    }
    // 6.2 添加音頻
    if ([captureSession canAddInput:audioDeviceInput]) {
        [captureSession addInput:audioDeviceInput];
    }

    // 7.獲取視頻數據輸出設備
    AVCaptureVideoDataOutput *videoOutput = [[AVCaptureVideoDataOutput alloc] init];
    // 7.1 設置代理，捕獲視頻樣品數據
    // 注意：隊列必須是串行隊列，才能獲取到數據，而且不能爲空
    dispatch_queue_t videoQueue = dispatch_queue_create("Video Capture Queue", DISPATCH_QUEUE_SERIAL);
    [videoOutput setSampleBufferDelegate:self queue:videoQueue];
    if ([captureSession canAddOutput:videoOutput]) {
        [captureSession addOutput:videoOutput];
    }

    // 8.獲取音頻數據輸出設備
    AVCaptureAudioDataOutput *audioOutput = [[AVCaptureAudioDataOutput alloc] init];
    // 8.2 設置代理，捕獲視頻樣品數據
    // 注意：隊列必須是串行隊列，才能獲取到數據，而且不能爲空
    dispatch_queue_t audioQueue = dispatch_queue_create("Audio Capture Queue", DISPATCH_QUEUE_SERIAL);
    [audioOutput setSampleBufferDelegate:self queue:audioQueue];
    if ([captureSession canAddOutput:audioOutput]) {
        [captureSession addOutput:audioOutput];
    }

    // 9.獲取視頻輸入與輸出連接，用於分辨音視頻數據
    _videoConnection = [videoOutput connectionWithMediaType:AVMediaTypeVideo];

    // 10.添加視頻預覽圖層
    AVCaptureVideoPreviewLayer *previedLayer = [AVCaptureVideoPreviewLayer layerWithSession:captureSession];
    previedLayer.frame = [UIScreen mainScreen].bounds;
    [self.view.layer insertSublayer:previedLayer atIndex:0];
    _previedLayer = previedLayer;

    // 11.啓動會話
    [captureSession startRunning];
}

// 指定攝像頭方向獲取攝像頭
- (AVCaptureDevice *)getVideoDevice:(AVCaptureDevicePosition)position
{
    NSArray *devices = [AVCaptureDevice devicesWithMediaType:AVMediaTypeVideo];
    for (AVCaptureDevice *device in devices) {
        if (device.position == position) {
            return device;
        }
    }
    return nil;
}

#pragma mark - AVCaptureVideoDataOutputSampleBufferDelegate
// 獲取輸入設備數據，有可能是音頻有可能是視頻
- (void)captureOutput:(AVCaptureOutput *)captureOutput didOutputSampleBuffer:(CMSampleBufferRef)sampleBuffer fromConnection:(AVCaptureConnection *)connection
{
    if (_videoConnection == connection) {
        NSLog(@"採集到視頻數據");
    } else {
        NSLog(@"採集到音頻數據");
    }
}

視頻採集額外功能一（切換攝像頭）

切換攝像頭步驟
- 1.獲取當前視頻設備輸入對象
- 2.判斷當前視頻設備是前置還是後置
- 3.確定切換攝像頭的方向
- 4.根據攝像頭方向獲取對應的攝像頭設備
- 5.創建對應的攝像頭輸入對象
- 6.從會話中移除之前的視頻輸入對象
- 7.添加新的視頻輸入對象到會話中

// 切換攝像頭
- (IBAction)toggleCapture:(id)sender {

    // 獲取當前設備方向
    AVCaptureDevicePosition curPosition = _currentVideoDeviceInput.device.position;

    // 獲取需要改變的方向
    AVCaptureDevicePosition togglePosition = curPosition == AVCaptureDevicePositionFront?AVCaptureDevicePositionBack:AVCaptureDevicePositionFront;

    // 獲取改變的攝像頭設備
    AVCaptureDevice *toggleDevice = [self getVideoDevice:togglePosition];

    // 獲取改變的攝像頭輸入設備
    AVCaptureDeviceInput *toggleDeviceInput = [AVCaptureDeviceInput deviceInputWithDevice:toggleDevice error:nil];

    // 移除之前攝像頭輸入設備
    [_captureSession removeInput:_currentVideoDeviceInput];

    // 添加新的攝像頭輸入設備
    [_captureSession addInput:toggleDeviceInput];

    // 記錄當前攝像頭輸入設備
    _currentVideoDeviceInput = toggleDeviceInput;

}

視頻採集額外功能二（聚焦光標）

聚焦光標步驟
- 1.監聽屏幕的點擊
- 2.獲取點擊的點位置，轉換爲攝像頭上的點，必須通過視頻預覽圖層（AVCaptureVideoPreviewLayer）轉
- 3.設置聚焦光標圖片的位置，並做動畫
- 4.設置攝像頭設備聚焦模式和曝光模式(注意：這裏設置一定要鎖定配置lockForConfiguration,否則報錯)

// 點擊屏幕，出現聚焦視圖
- (void)touchesBegan:(NSSet<UITouch *> *)touches withEvent:(UIEvent *)event
{
    // 獲取點擊位置
    UITouch *touch = [touches anyObject];
    CGPoint point = [touch locationInView:self.view];

    // 把當前位置轉換爲攝像頭點上的位置
    CGPoint cameraPoint = [_previedLayer captureDevicePointOfInterestForPoint:point];

    // 設置聚焦點光標位置
    [self setFocusCursorWithPoint:point];

    // 設置聚焦
    [self focusWithMode:AVCaptureFocusModeAutoFocus exposureMode:AVCaptureExposureModeAutoExpose atPoint:cameraPoint];
}

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

    }];
}

/**
 *  設置聚焦
 */
-(void)focusWithMode:(AVCaptureFocusMode)focusMode exposureMode:(AVCaptureExposureMode)exposureMode atPoint:(CGPoint)point{

    AVCaptureDevice *captureDevice = _currentVideoDeviceInput.device;
    // 鎖定配置
    [captureDevice lockForConfiguration:nil];

    // 設置聚焦
    if ([captureDevice isFocusModeSupported:AVCaptureFocusModeAutoFocus]) {
        [captureDevice setFocusMode:AVCaptureFocusModeAutoFocus];
    }
    if ([captureDevice isFocusPointOfInterestSupported]) {
        [captureDevice setFocusPointOfInterest:point];
    }

    // 設置曝光
    if ([captureDevice isExposureModeSupported:AVCaptureExposureModeAutoExpose]) {
        [captureDevice setExposureMode:AVCaptureExposureModeAutoExpose];
    }
    if ([captureDevice isExposurePointOfInterestSupported]) {
        [captureDevice setExposurePointOfInterest:point];
    }

    // 解鎖配置
    [captureDevice unlockForConfiguration];
}

結束語

後續還會更新更多有關直播的資料，希望做到教會每一個朋友從零開始做一款直播app，並且Demo也會慢慢完善.
Demo點擊下載

由於FFMPEG庫比較大，大概100M。
本來想自己上傳所有代碼了，上傳了1個小時，還沒成功，就放棄了。
提供另外一種方案，需要你們自己導入IJKPlayer庫
具體步驟：
下載Demo後，打開YZLiveApp.xcworkspace問題

打開YZLiveApp.xcworkspace問題

pod install就能解決

Snip20160830_12.png

下載jkplayer庫，點擊下載
把jkplayer直接拖入到與Classes同一級目錄下，直接運行程序，就能成功了

拖入ijkplayer到與Classes同一級目錄下.png

注意不需要打開工程，把jkplayer拖入到工程中，而是直接把jkplayer庫拷貝到與Classes同一級目錄下就可以了。
錯誤示範:不要向下面這樣操作

原文地址：http://www.jianshu.com/p/c71bfda055fa

剛剛下課

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視頻採集額外功能二（聚焦光標）

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