iOS 視頻播放方式整理

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初衷

 

      多媒體這整個系列的文章自己也準備好開始整理了，先從視頻音頻最簡單也是最常用的播放出發慢慢的往下深究，探索到底層的編碼解碼等等，這篇文章就從視頻的播放這個最簡單的說起。

      iOS的視頻播放方式有幾種？其實要是只是簡單的想播放一段視頻並且對UI沒什麼要求的話的確比較簡單，很容易搞定，但我相信這猴子那個情況除了你的Demo一般是不會出現的，對播放UI的定義以及可能有各種不同的需求對應著你是不能隨便寫個播放器就沒事了的。

 

最原始的播放

 

      要不是剛接觸iOS開發的同學應該是知道MediaPlayer這個架構的，要是想簡單的使用它播放視頻，可能幾行代碼就能搞定了，它裡面有一個MPMoviePlayerViewController，利用起來簡單的不要不要的。

      不過遺憾的是自從iOS 9.0開始，它是被Apple遺棄了的，9.0之後的專案提案用的我們下面再說，你要是有維護9.0之前的項目，可能它你也有必要瞭解一下，我們也介紹一個它的基本的使用，以及它裡面的整個播放的代碼邏輯。

      36氪的工程師以前寫過一個三方，KRVideoPlayer 

      這個播放器就是基於MediaPlayer架構寫的，裡面就兩個檔案，代碼也是相當的簡單，你直接把它源碼下載下來之後我們當一個瞭解MediaPlayer的Demo簡單的說一下。下滿是它git上面展示的gif Demo圖片：

 

     

      你在看看它源碼裡面的檔案：只有 KRVideoPlayerControlView 和 KRVideoPlayerController 兩個，簡單分析它們：

      1、KRVideoPlayerControlView 繼承自 UIView

          說白了這個檔案寫的就是播放器的UI，包括一些播放按鈕，進度條，以及全屏切換等等

      2、KRVideoPlayerController   整合自 MPMoviePlayerController  

          繼承之後直接使用MPMoviePlayerController來播放視頻，是在它初始化的時候在self.view 上添加 KRVideoPlayerControlView 這個自訂的UI，你可以看到下面的代碼：

 

// 初始化KRVideoPlayerController- (instancetype)initWithFrame:(CGRect)frame{    self = [super init];    if (self) {        self.view.frame = frame;        self.view.backgroundColor = [UIColor blackColor];        self.controlStyle = MPMovieControlStyleNone;        [self.view addSubview:self.videoControl];        self.videoControl.frame = self.view.bounds;        [self configObserver];        [self configControlAction];    }    return self;}// 懶載入KRVideoPlayerControlView- (KRVideoPlayerControlView *)videoControl{    if (!_videoControl) {        _videoControl = [[KRVideoPlayerControlView alloc] init];    }    return _videoControl;}

      關於MediaPlayer還有下面的需要你留意一下：

      1、關於播放或者暫停等的方法都是在MPMediaPlayback協議裡面的

      2、MPMoviePlayerController就是遵守了上面說的MPMediaPlayback協議，下面的MPMoviePlayerController源碼:

 

 

      3、在給MPMoviePlayerController寫的類別MPMovieProperties、MPMoviePlayerThumbnailGeneration、MPMoviePlayerTimedMetadataAdditions包含了這個播放器幾乎所有的功能，淡然這部分的方法代代碼都是在MPMoviePlayerController.h中，有興趣或者需要的可以command進去瞭解。

      4、上面介紹的三方提供給大家的不僅僅是一份代碼，希望我們都能理解一個思路，就是自訂的播放器我們該怎麼去理解去動手做。這點後面我還會再提。

      關於MediaPlayer的暫時就提這麼多，有問題歡迎交流。

 

該升級一下了

      

      嗯，該升級一下了，說到這裡就的說我們前面說到的9.0系統之後的播放器，這說這個之前順便提一個自己的見解，以前我們開發應用的時候我記得最開始適配的最低版本是7.0以上的，到前兩年發展到8.0以上，按照我自己的理解，在11系統發布後我們要是做新應用或者舊的項目項目維護的時候應該要慢慢的捨棄7.0以及8.0的了，也就是最低版本按照9.0開始，因為不管是7.0還是8.0,使用者所佔的比例真的是很小很下了，並且一些新鮮的功能在我們的低版本是不支援的， 維護的成本也會慢慢的變得越來越大，當然這些也都不是空穴來風，可以上網去搜一下8.0之前版本系統佔得比例，以及8.0、7.0給整個維護帶來的成本，我在最近逛一些論壇的時候也有同行在說這個問題了。好了回到正題！

      說我們的正題：9.0之後Apple建議用的： AVKit架構，首先AVKit架構是8.0之後出現的，它是建立在我們熟悉的AVFoundation架構之上的.

      利用AVKit進行視頻播放時我們整理一下我們需要的大致都在這幾個類或者協議當中：

      1、AVPlayerItem                          （視頻要播放的元素）

      2、AVPlayerLayer                        （播放顯示視頻的圖層介面）

      3、AVPlayer                                （用於播放音視頻）

      4、AVPlayerViewController            （控制器）

      5、AVPlayerViewControllerDelegate（協議）

      要是想要徹底的瞭解AVFoundation這個架構是不容易的，這個架構的確很龐大，有一本書叫做 《AV Foundation 開發秘籍》有興趣的可以去購買看看，自己也在學習當中，後續的文章全都會整理在這個系列當中。

      這篇文章就等於是給這個系列開一個頭，這個架構的學習之路應該是漫長的，也希望自己能堅持完吧這個系列文章全都總結出來。下面把上面說的各個類分別說一下：

      1、AVPlayerItem

      在我們使用AVPlayer播放視頻的時候，提供視頻資訊的就是AVPlayerItem，一個AVPlayerItem對應著你提供的一個視頻Url資源，這個理解它的時候可以把它比作一個Model, 你初始化了AVPlayerItem之後，並不是馬上就可以使用它了，因為凡是和Url網路扯上關係的，都需要時間，等AVPlayerItem載入好之後就可以使用它了，那這一步我們怎麼處理呢？

      1> : 答案是利用KVO觀察statues屬性為 AVPlayerStatusReadyToPlay，看看這個屬性的定義：

           @property (nonatomic, readonly) AVPlayerStatus status  它是一個唯讀屬性，這點也需要注意，其實也就理解利用KVO的原因。

      2>: 順便總結要是你要顯示當前視屏的緩衝進度，你需要監測它的loadedTimeRanges屬性。

      2、AVPlayerLayer

      它主要負責的就是視頻的顯示，繼承自CALayer,其實你可以把它理解成我們的View。我們自訂的那些播放時候的控制項就是添加在它上面的，比如我們能看到的播放按鈕，停止按鈕，或者播放進度條等等。

      3、 AVPlayer  

      它主要負責的是管理視頻播放，暫停等等，相當於一個視頻管理器，要是類比的話他就是一個ViewController（當然不是真正的ViewController）,這三者就基本含括了一個基本的視頻播，基於著三者我們總結一下播放一個視頻的基本的過程：

• 首先，得到視頻的URL
• 根據URL建立AVPlayerItem
• 把AVPlayerItem 提供給 AVPlayer
• AVPlayerLayer 顯示視頻。
• AVPlayer 控制視頻， 播放， 暫停， 跳轉 等等。
• 播放過程中擷取緩衝進度，擷取播放進度。
• 視頻播放完成後做些什麼，是暫停還是迴圈播放，還是擷取最後一幀映像。                     

      4、AVPlayerViewController

      它是Apple 幫我們封裝好的可以一個視頻播放控制器，它就有一個  @property (nonatomic, strong, nullable) AVPlayer *player 的屬性，前面的AVPlayer也就像相應的需要賦值給它，它裡面還有一些我們需要理解一下的屬性，我們也把它寫出來，具體代碼我們下面再看：

• player：                                    設定播放器
• showsPlaybackControls：           設定是否顯示媒體播放組件，預設YES
• videoGravity：                           設定視頻展開模式
• allowsPictureInPicturePlayback： 設定是否允許畫中畫回放，預設YES
• delegate：                                設定代理

      5、AVPlayerViewControllerDelegate

      這個代理就是前面說的AVPlayerViewController的協議，它主要的是為畫中畫的設定的代理，前面介紹 AVPlayerViewController 的時候有看到過一個是否允許畫中畫的屬性，具體什麼是畫中畫相信大家都瞭解，看過直接的朋友應該都看到了這個技術點的具體應用。我們看看它裡面的飯法規主要都幹了些什嗎？

 

// 1、即將開始畫中畫- (void)playerViewControllerWillStartPictureInPicture:(AVPlayerViewController *)playerViewController;// 2、開始畫中畫- (void)playerViewControllerDidStartPictureInPicture:(AVPlayerViewController *)playerViewController;// 3、畫中畫失敗- (void)playerViewController:(AVPlayerViewController *)playerViewController failedToStartPictureInPictureWithError:(NSError *)error;// 4、即將結束畫中畫- (void)playerViewControllerWillStopPictureInPicture:(AVPlayerViewController *)playerViewController;// 5、結束畫中畫- (void)playerViewControllerDidStopPictureInPicture:(AVPlayerViewController *)playerViewController;

   

我們看一個簡單的Demo 

 

      我們先不說關於AVFoundation複雜的東西，因為自己也是在學習這個 AVFoundation當中，我們先看一些很簡單的Demo，就簡單的利用一下AVFoundation 播放一下視頻：

 

 

       我們在簡單的看一下我們寫的這部分的代碼，簡單的先使用了一下我們說的上面的一些知識點：

- (void)viewDidLoad {    [super viewDidLoad];    // Do any additional setup after loading the view.    self.view.backgroundColor = [UIColor whiteColor];        self.avPlayerItem   = [AVPlayerItem playerItemWithURL:[NSURL URLWithString:MovieURL]];    self.avPlayer       = [[AVPlayer alloc]initWithPlayerItem:self.avPlayerItem];    self.avPlayerLayer  = [AVPlayerLayer playerLayerWithPlayer:self.avPlayer];    self.avPlayerLayer.frame = CGRectMake(10, 100, 355, 200);    [self.view.layer addSublayer:self.avPlayerLayer];    // 添加觀察者    [self addObserverWithAVPlayerItem];}#pragma mark --#pragma mark -- KVO-(void)addObserverWithAVPlayerItem{        //狀態添加觀察者    [self.avPlayerItem  addObserver:self forKeyPath:@"status" options:(NSKeyValueObservingOptionNew) context:nil];    // 緩衝進度添加觀察者    [self.avPlayerItem  addObserver:self forKeyPath:@"loadedTimeRanges" options:NSKeyValueObservingOptionNew context:nil];}-(void)observeValueForKeyPath:(NSString *)keyPath ofObject:(id)object change:(NSDictionary<NSKeyValueChangeKey,id> *)change context:(void *)context{        AVPlayerItem * avplayeritem = (AVPlayerItem *)object;    if ([keyPath isEqualToString:@"status"]) {                AVPlayerStatus status = [[change objectForKey:@"new"] intValue];        if (status == AVPlayerStatusReadyToPlay) {                        NSLog(@"準備好播放");            CMTime duration = avplayeritem.duration;            NSLog(@"視頻總時間長度:%.2f",CMTimeGetSeconds(duration));            // 播放            [self.avPlayer play];                    }else if (status == AVPlayerStatusFailed){            NSLog(@"視頻準備發生錯誤");        }else{            NSLog(@"位置錯誤");        }    }else if ([keyPath isEqualToString:@"loadedTimeRanges"]){                 // 可以自訂緩衝進度         NSTimeInterval timeInterval = [self alreadyCacheVideoProgress];         NSLog(@"視頻已經緩衝的時間長度:%.2f",timeInterval);    }}#pragma mark --#pragma mark -- alreadyCacheVideoProgress-(NSTimeInterval)alreadyCacheVideoProgress{        // 先擷取到它的緩衝的進度    NSArray * cacheVideoTime = [self.avPlayerItem loadedTimeRanges];    // CMTimeRange 結構體 start duration 表示起始位置 和 期間    // 擷取緩衝區域    CMTimeRange timeRange = [cacheVideoTime.firstObject CMTimeRangeValue];    float startSeconds    = CMTimeGetSeconds(timeRange.start);    float durationSeconds = CMTimeGetSeconds(timeRange.duration);    // 計算總緩衝時間 = start + duration    NSTimeInterval result = startSeconds + durationSeconds;    return result;}

 

這些點我們有必要注意一下

 

      1、CMTime  一個專門用於標識視頻時間的結構體

/*!@typedefCMTime@abstractRational time value represented as int64/int32.*/typedef struct{CMTimeValuevalue;/*! @field value The value of the CMTime. value/timescale = seconds. 幀數 */CMTimeScaletimescale;/*! @field timescale The timescale of the CMTime. value/timescale = seconds.幀率（影片每秒有幾幀）*/
        CMTimeFlags flags; /*! @field flags The flags, eg. kCMTimeFlags_Valid, kCMTimeFlags_PositiveInfinity, etc. */ 
        CMTimeEpoch epoch; /*! @field epoch Differentiates between equal timestamps that are actually different because of looping, multi-item sequencing, etc.        Will be used during comparison: greater epochs happen after lesser ones. Additions/subtraction is only possible within a single epoch, however, since epoch length may be unknown/variable. */
} CMTime;

     

      前面的代碼中我們看到有一個擷取視頻總長度的方法：

      CMTime duration = avplayeritem.duration;      NSLog(@"視頻總時間長度:%.2f",CMTimeGetSeconds(duration));

     

      可以看到CMTimeGetSeconds這個函數把一個CMTime類型轉化成一個浮點型，如果一個影片為60幀/每秒， 當前想要跳轉到120幀的位置，也就是兩秒的位置，那麼就可以建立一個 CMTime 類型資料。它通常可以用下面兩個函數來建立.

      1>： CMTimeMake(int64_t value, int32_t scale)                          Eg: CMTime time1 = CMTimeMake(120, 60);

      2>：CMTimeMakeWithSeconds(Flout64 seconds, int32_t scale)   Eg: CMTime time2 = CMTimeWithSeconds(120, 60);

      CMTimeMakeWithSeconds 和 CMTimeMake 區別在於，第一個函數的第一個參數可以是float，其他一樣。

  - (id)addPeriodicTimeObserverForInterval:(CMTime)interval queue:(nullable dispatch_queue_t)queue usingBlock:(void (^)(CMTime time))block;

     

      比如說：我們把時間間隔設定為， 1/ 10 秒，然後 block 裡面更新 UI。就是一秒鐘更新10次UI，我們驗證一下：

  [self.avPlayer addPeriodicTimeObserverForInterval:CMTimeMake(1, 10) queue:dispatch_get_main_queue() usingBlock:^(CMTime time) {                  // CMTime的timescale的定義協助理解下面代碼          // @field timescale The timescale of the CMTime. value/timescale = seconds.          float currentPlayTime = (double)self.avPlayerItem.currentTime.value/ self.avPlayerItem.currentTime.timescale;          NSLog(@"當前播放進度：%f",currentPlayTime);    }];

 

      我們隨便截取出一段列印的日誌，看一下結果就可以驗證：

 

 

      2、AVPlayerItem  視頻播放結束通知

/* Note that NSNotifications posted by AVPlayerItem may be posted on a different thread from the one on which the observer was registered. */// notifications                                                                                descriptionAVF_EXPORT NSString *const AVPlayerItemTimeJumpedNotification NS_AVAILABLE(10_7, 5_0);// the item‘s current time has changed discontinuouslyAVF_EXPORT NSString *const AVPlayerItemDidPlayToEndTimeNotification      NS_AVAILABLE(10_7, 4_0);   // item has played to its end timeAVF_EXPORT NSString *const AVPlayerItemFailedToPlayToEndTimeNotification NS_AVAILABLE(10_7, 4_3);   // item has failed to play to its end timeAVF_EXPORT NSString *const AVPlayerItemPlaybackStalledNotification       NS_AVAILABLE(10_9, 6_0);    // media did not arrive in time to continue playbackAVF_EXPORT NSString *const AVPlayerItemNewAccessLogEntryNotification NS_AVAILABLE(10_9, 6_0);// a new access log entry has been addedAVF_EXPORT NSString *const AVPlayerItemNewErrorLogEntryNotification NS_AVAILABLE(10_9, 6_0);// a new error log entry has been added// notification userInfo key                                                                    typeAVF_EXPORT NSString *const AVPlayerItemFailedToPlayToEndTimeErrorKey     NS_AVAILABLE(10_7, 4_3);   // NSError

 

      3、這些個三方架構

           (1):  VKVideoPlayer

           (2): ALMoviePlayerController

           (3): PBJVideoPlayer

           (4): 還有這個比較厲害的MobileVLCKit 

                 關於上面上的這些三方都給出了串連，最後一個給的是一篇協助我們整合的文章，這些三方在後面這個系列文章的總結中會一點點慢慢的全都說一下，在這裡只提一下有這些架構在，有興趣可以先瞭解，後面我在總結。

 

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