iOS 视频开发-AVPlayer

2023-01-05 18:59:03

如果我只是简单的播放一个视频，而不需要考虑播放器的界面。iOS9.0 之前使用 MPMoviePlayerController, 或者内部自带一个 view 的 MPMoviePlayerViewController. iOS9.0 之后，可以使用 AVPictureInPictureController, AVPlayerViewController, 或者 WKWebView。

以上系统提供的播放器由于高度的封装性，使得自定义播放器变的很难。所以，如果我需要自定义播放器样式的时候，可以使用 AVPlayer。 AVPlayer 存在于 AVFoundtion 中，更接近于底层，也更加灵活。

Representing and Using Media with AVFoundation

AVFoundtion 框架中主要使用 AVAsset 类来展示媒体信息，比如： title， duration， size 等等。

AVAsset : 存储媒体信息的一个抽象类，不能直接使用。
AVURLAsset : AVAsset 的一个子类，使用 URL 进行实例化，实例化对象包换 URL 对应视频资源的所有信息。
AVPlayerItem : 有一个属性为 asset。起到观察和管理视频信息的作用。比如，asset, tracks ， status， duration ，loadedTimeRange 等。

我的理解是， AVPlayItem 相当于 Model 层，包含 Media 的信息和播放状态，并提供这些数据给视频观察者比如：属性 asset ，URL视频的信息. loadedTimeRanges ，已缓冲进度。

AVPlayerItem 使用

1. 初始化

playerItemWithURL 或者 initWithURL:

在使用 AVPlayer 播放视频时，提供视频信息的是 AVPlayerItem，一个 AVPlayerItem 对应着一个URL视频资源。

初始化一个 AVPlayItem 对象后，其属性并不是马上就可以使用。我们必须确保 AVPlayerItem 已经被加载好了，可以播放了，才能使用。毕竟凡是和网络扯上关系的都需要时间去加载。那么，什么时候属性才能正常使用呢。官方文档给出了解决方案：

直到 AVPlayerItem 的 status 属性为 AVPlayerItemStatusReadyToPlay.
使用 KVO 键值观察者，其属性。

因此我们在使用的时候，使用 URL 初始化 AVPlayerItem 后，还要给它添加观察者。

2. 添加观察者

AVPlayreItem 的属性需要当 status 为 ReadyToPlay 的时候才可以正常使用。

观察status属性

[_playerItem addObserver:self forKeyPath:@"status" options:(NSKeyValueObservingOptionNew) context:nil]; // 观察status属性，

观察loadedTimeRanges

如果想做缓冲进度条，显示当前视频的缓存进度，则需要观察 loadedTimeRanges.

[_playerItem addObserver:self forKeyPath:@"loadedTimeRanges" options:NSKeyValueObservingOptionNew context:nil]; // 观察缓冲进度

AVPlayer & AVPlayerLayer

AVPlayer创建方式
AVPlayer 有三种创建方式：

init,initWithURL:,initWithPlayerItem: （URL，Item遍历构造器方法）

使用 AVPlayer 时需要注意，AVPlayer 本身并不能显示视频，显示视频的是 AVPlayerLayer。 AVPlayerLayer 继承自 CALayer，添加到 view.layer 上就可以使用了。

AVPlayerLayer创建方式

AVPlayerLayer *playerLayer = [AVPlayerLayer playerLayerWithPlayer:player];

[superlayer addSublayer:playerLayer];

AVPlayerLayer 显示视频，AVPlayerItem 提供视频信息， AVPlayer 管理和调控。这是不是非常熟悉。我觉得这里也体现了 MVC 的思想（虽然AVPlayer继承自NSObject），把响应层，显示层，信息层，三层分离了。明确了每层做的任务，使用起来就会更加得心应手。

使用 AVPlayer 的核心，在于 AVPlayer 和 AVPlayerItem， AVPlayerLayer 添加到视图的layer 上后，就没有什么事儿了。思考一下，整个播放视频的步骤。

首先，得到视频的URL
根据URL创建AVPlayerItem
把AVPlayerItem 提供给 AVPlayer
AVPlayerLayer 显示视频。
AVPlayer 控制视频，播放，暂停，跳转等等。
播放过程中获取缓冲进度，获取播放进度。
视频播放完成后做些什么，是暂停还是循环播放，还是获取最后一帧图像。

播放步骤

1. 布局页面，初始化 AVPlayer 和 AVPlayerLayer

 // setAVPlayer

 self.player = [[AVPlayer alloc] init];

 _playerLayer = [AVPlayerLayer playerLayerWithPlayer:_player];

 [self.playerView.layer addSublayer:_playerLayer];

２.　根据 URL 获取 AVPayerItem，并替换 AVPlayer 的 AVPlayerItem

在第一步，布局初始化时，AVPlayer 并没有 AVPlayerItem，AVPlayer 提供了 - (void)replaceCurrentItemWithPlayerItem:(nullable AVPlayerItem *)item; 方法，用于切换视频。

- (void)updatePlayerWithURL:(NSURL *)url {

    _playerItem = [AVPlayerItem playerItemWithURL:url]; // create item

    [_player  replaceCurrentItemWithPlayerItem:_playerItem]; // replaceCurrentItem

    [self addObserverAndNotification]; // 注册观察者，通知

}

3. KVO 获取视频信息，观察缓冲进度

观察 AVPlayerItem 的 status 属性，当状态变为 AVPlayerStatusReadyToPlay 时才可以使用。

也可以观察 loadedTimeRanges 获取缓冲进度

注册观察者：

 [_playerItem addObserver:self forKeyPath:@"status" options:(NSKeyValueObservingOptionNew) context:nil]; // 观察status属性

执行观察者方法：

- (void)observeValueForKeyPath:(NSString *)keyPath ofObject:(id)object change:(NSDictionary *)change context:(void *)context {

    AVPlayerItem *item = (AVPlayerItem *)object;

    if ([keyPath isEqualToString:@"status"]) {

            AVPlayerStatus status = [[change objectForKey:@"new"] intValue]; // 获取更改后的状态

            if (status == AVPlayerStatusReadyToPlay) {

                CMTime duration = item.duration; // 获取视频长度

                // 设置视频时间

                [self setMaxDuration:CMTimeGetSeconds(duration)];

                // 播放

                [self play];

            } else if (status == AVPlayerStatusFailed) {

                NSLog(@"AVPlayerStatusFailed");

            } else {

                NSLog(@"AVPlayerStatusUnknown");

            }

    } else if ([keyPath isEqualToString:@"loadedTimeRanges"]) {

        NSTimeInterval timeInterval = [self availableDurationRanges]; // 缓冲时间

        CGFloat totalDuration = CMTimeGetSeconds(_playerItem.duration); // 总时间

        [self.loadedProgress setProgress:timeInterval / totalDuration animated:YES]; // 更新缓冲条

    }

}

4. 播放过程中响应：播放、暂停、跳转

AVPlayer 提供了 play , pause, 和 - (void)seekToTime:(CMTime)time completionHandler:(void (^)(BOOL finished))completionHandler 方法。

在看 AVPlayer 的 seekToTime 之前，先来认识一个结构体。

CMTime 是专门用于标识电影时间的结构体.

typedef struct{

    CMTimeValue    value;     // 帧数

    CMTimeScale    timescale;  // 帧率（影片每秒有几帧）

    CMTimeFlags    flags;        

    CMTimeEpoch    epoch;

} CMTime;

AVPlayerItem 的 duration 属性就是一个 CMTime 类型的数据。如果我们想要获取影片的总秒数那么就可以用 duration.value / duration.timeScale 计算出来。也可以使用 CMTimeGetSeconds 函数

CMTimeGetSeconds(CMtime time)
double seconds = CMTimeGetSeconds(item.duration); // 相当于 duration.value / duration.timeScale

如果一个影片为60frame（帧）每秒，当前想要跳转到 120帧的位置，也就是两秒的位置，那么就可以创建一个 CMTime 类型数据。

CMTime,通常用如下两个函数来创建.

CMTimeMake(int64_t value, int32_t scale)
CMTime time1 = CMTimeMake(120, 60);

CMTimeMakeWithSeconds(Flout64 seconds, int32_t scale)
CMTime time2 = CMTimeWithSeconds(120, 60);

CMTimeMakeWithSeconds 和CMTimeMake 区别在于，第一个函数的第一个参数可以是float，其他一样。

拖拽方法如下：

- (IBAction)playerSliderValueChanged:(id)sender {

    _isSliding = YES;

    [self pause];    // 跳转到拖拽秒处

    // self.playProgress.maxValue = value / timeScale

    // value = progress.value * timeScale

    // CMTimemake(value, timeScale) =  (progress.value, 1.0)

    CMTime changedTime = CMTimeMakeWithSeconds(self.playProgress.value, 1.0);

    [_playerItem seekToTime:changedTime completionHandler:^(BOOL finished) {        

    // 跳转完成后

    }];

}

5. 观察 AVPlayer 播放进度

AVPlayerItem 是使用 KVO 模式观察状态，和缓冲进度。而 AVPlayer 给我们直接提供了观察播放进度更为方便的方法。

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

方法名如其意， “添加周期时间观察者” ，参数1 interal 为CMTime 类型的，参数2 为一个返回值为空，参数为 CMTime 的block类型。

简而言之就是，每隔一段时间后执行 block。

比如：我把时间间隔设置为， 1/ 30 秒，然后 block 里面更新 UI。就是一秒钟更新 30次UI。

播放进度代码如下：

// 观察播放进度

- (void)monitoringPlayback:(AVPlayerItem *)item {

    __weak typeof(self)WeakSelf = self;

    // 观察间隔, CMTime 为30分之一秒

    _playTimeObserver = [_player addPeriodicTimeObserverForInterval:CMTimeMake(1, 30.0) queue:dispatch_get_main_queue() usingBlock:^(CMTime time) {

        if (_touchMode != TouchPlayerViewModeHorizontal) {

            // 获取 item 当前播放秒

            float currentPlayTime = (double)item.currentTime.value/ item.currentTime.timescale;

            // 更新slider, 如果正在滑动则不更新

            if (_isSliding == NO) {

                [WeakSelf updateVideoSlider:currentPlayTime];

            }

        } else {

            return;

        }

    }];

}

注意： 给 palyer 添加了 timeObserver 后，不使用的时候记得移除 removeTimeObserver 否则会占用大量内存。

比如，我在dealloc里面做了移除：

- (void)dealloc {

    [self removeObserveAndNOtification];

    [_player removeTimeObserver:_playTimeObserver]; // 移除playTimeObserver}

6. AVPlayerItem 通知

AVPlaerItem 播放完成后，系统会自动发送通知，通知的定义详情请见 AVPlayerItem.h.

/* Note that NSNotifications posted by AVPlayerItem may be posted on a different thread from the one on which the observer was registered. */

// notifications                                                                                description

AVF_EXPORT NSString *const AVPlayerItemTimeJumpedNotification             NS_AVAILABLE(10_7, 5_0);    // the item's current time has changed discontinuously

AVF_EXPORT NSString *const AVPlayerItemDidPlayToEndTimeNotification      NS_AVAILABLE(10_7, 4_0);   // item has played to its end time

AVF_EXPORT NSString *const AVPlayerItemFailedToPlayToEndTimeNotification NS_AVAILABLE(10_7, 4_3);   // item has failed to play to its end time

AVF_EXPORT NSString *const AVPlayerItemPlaybackStalledNotification       NS_AVAILABLE(10_9, 6_0);    // media did not arrive in time to continue playback

AVF_EXPORT NSString *const AVPlayerItemNewAccessLogEntryNotification     NS_AVAILABLE(10_9, 6_0);    // a new access log entry has been added

AVF_EXPORT NSString *const AVPlayerItemNewErrorLogEntryNotification         NS_AVAILABLE(10_9, 6_0);    // a new error log entry has been added

// notification userInfo key                                                                    type

AVF_EXPORT NSString *const AVPlayerItemFailedToPlayToEndTimeErrorKey     NS_AVAILABLE(10_7, 4_3);   // NSError

因此，如果我们想要在某个状态下，执行某些操作。监听 AVPlayerItem 的相关通知就行了。比如，我想要播放完成后，暂停播放。给AVPlayerItemDidPlayToEndTimeNotification 添加观察者。

 [[NSNotificationCenter defaultCenter] addObserver:self selector:@selector(playbackFinished:) name:AVPlayerItemDidPlayToEndTimeNotification object:nil];

 // 播放完成后

 - (void)playbackFinished:(NSNotification *)notification {

    NSLog(@"视频播放完成通知");

    _playerItem = [notification object];

    [_playerItem seekToTime:kCMTimeZero]; // item 跳转到初始

      //[_player play]; // 循环播放

}

最后

使用 AVPlayer 的时候，一定要注意 AVPlayer 、 AVPlayerLayer 和 AVPlayerItem 三者之间的关系。 AVPlayer 负责控制播放， layer 显示播放， item 提供数据，当前播放时间，已加载情况。 Item 中一些基本的属性, status, duration, loadedTimeRanges， currentTime（当前播放时间）。

码农公寓