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GPUImage详细解析(八)视频合并混音

GPUImage详细解析(八)视频合并混音

作者: 落影loyinglin | 来源:发表于2016-06-25 23:09 被阅读4230次

回顾

GPUImage源码解析、图片模糊、视频滤镜、视频水印、文字水印和动态图片水印GPUImage的大多数功能已经介绍完毕,这次的demo是源于简书的一位简友问我如何用GPUImage进行混音,他需要对视频添加水印背景音乐
经过一番研究,找到了一个解决方案,下面我们按照这个方案进行实践,并学习如何进行混音

知识储备

1、AVFoundation

  • AVAssetReader 从原始数据里获取音视频数据
  • AVAssetReaderTrackOutput 读取每帧的CMSampleBufferRef
  • AVAssetTrack 视频轨迹,视频来源
  • AVAsset 主要用于获取多媒体信息,抽象类不能直接使用
  • AVURLAsset AVAsset的子类,根据URL路径创建包含媒体信息的AVURLAsset对象
  • AVPlayerItem媒体资源管理对象,管理视频的基本信息和状态

2、GCD

  • dispatch_group_notify 等待group里面所有任务结束后调用
  • dispatch_group_enter 开始一个group任务
  • dispatch_group_leave 结束一个group任务

用处:在dispatch_queue中开始一个group任务,当group里面所有任务完成调用再执行最后的任务。
在demo主要用于等待异步加载Reader等待视频合并完成

核心思路

  • 1、异步初始化音视频的AVAssetReader;
  • 2、调用dispatch_group_leave通知异步加载完成;
  • 3、通过dispatch_group_notify开始录制;
  • 4、开始异步合并视频信息、音频信息;
  • 5、调用dispatch_group_leave通知合并完成;
  • 6、录制结束,并回调completionBlock;


具体细节

1、音频流解析

  • 1、根据movieFile的url创建AVAsset对象;
  • 2、根据asset加载轨道信息;
  • 3、分别添加AVMutableCompositionTrack到AVMutableComposition对象上;
  • 4、为音频assetReader设置mixComposition对象;
  • 5、把assetAudioReaderTrackOutput设置为音频信息的输出;


    多个音轨合并为一的流程图

2、视频流解析

视频流的解析在解析六解析七已经详细介绍过。

3、THImageMovieWriter对象解析

THImageMovieWriter对象和GPUImageMovieWriter非常类似,核心的逻辑也是分为音频信息写入和视频信息写入。


代码解析

右边是代码地址

THImageMovie

添加了renderNextFrame方法。如果还有下一帧视频信息,那么返回Yes,如果没有则返回No。

- (BOOL)renderNextFrame {
    __unsafe_unretained THImageMovie *weakSelf = self;
    if (reader.status == AVAssetReaderStatusReading && (!_shouldRepeat || keepLooping))
    {

        return [weakSelf readNextVideoFrameFromOutput:readerVideoTrackOutput];
    }

    if (reader.status == AVAssetWriterStatusCompleted) {
        NSLog(@"movie: %@ reading is done", self.url.lastPathComponent);
        [reader cancelReading];

        [weakSelf endProcessing];
    }
    return NO;
}

THImageMovieWriter

下面是核心的逻辑,设置多个音轨的合并信息,并通过AVMutableComposition设置为AVAssetReader的输入。

/**
 *  设置读取音频信息的Reader
 */
- (void)setupAudioAssetReader {
    
    NSMutableArray *audioTracks = [NSMutableArray array];
    
    for(THImageMovie *movie in self.movies){
        AVAsset *asset = movie.asset;
        if(asset){
            NSArray *_audioTracks = [asset tracksWithMediaType:AVMediaTypeAudio];
            if(_audioTracks.count > 0){
                [audioTracks addObject:_audioTracks.firstObject];
            }
        }
    }
    AVMutableComposition* mixComposition = [AVMutableComposition composition];
    
    for(AVAssetTrack *track in audioTracks){
        if(![track isKindOfClass:[NSNull class]]){
            NSLog(@"track url: %@ duration: %.2f", track.asset, CMTimeGetSeconds(track.asset.duration));
            AVMutableCompositionTrack *compositionCommentaryTrack = [mixComposition addMutableTrackWithMediaType:AVMediaTypeAudio
                                                                     
                                                                                                preferredTrackID:kCMPersistentTrackID_Invalid];
            [compositionCommentaryTrack insertTimeRange:CMTimeRangeMake(kCMTimeZero, track.asset.duration)
                                                ofTrack:track
                                                 atTime:kCMTimeZero error:nil];
        }
    }
    
    self.assetAudioReader = [AVAssetReader assetReaderWithAsset:mixComposition error:nil];
    self.assetAudioReaderTrackOutput =
    [[AVAssetReaderAudioMixOutput alloc] initWithAudioTracks:[mixComposition tracksWithMediaType:AVMediaTypeAudio]
                                               audioSettings:nil];
    
    [self.assetAudioReader addOutput:self.assetAudioReaderTrackOutput];
}

总结

为什么GPUImage没有支持音轨合并?
GPUImage的核心是响应链,通过GPU对图像进行加工,并且download下来。
而音频信息没有这么流畅的操作,作者没有进行支持。

苹果的官方有纯AVFoundation实现的视频合并和音频合并,但是学习的成本非常高,研究了几天还是没有吃透。而且和GPUImage没有关系,就不写入本次教程,留待以后单开一篇。

AVFoundation的内容还不够熟悉,这次很多时间是花在理解和消化音轨相关的知识。

留下一个思考题:

GPUImage做出来的视频有时候会遇到视频特别长,或者是没有声音的情况,可能是什么原因导致的?

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网友评论

  • 凯旋之歌:真机调试,不带着耳机,正常运行;带了耳机,必定crash,不知道为什么
    落影loyinglin:@凯旋之歌 crash日志呢
  • WSGNSLog:你好,看了你的文章获益匪浅,想问个问题,这个库可以做多个视频的前后拼接么?还有可以用这个库做视频的转场动画么,像百叶窗、淡入淡出等效果?
  • xiaopaopao:看了您的的文章,我很是受益。最近用您写的THImageMovieWriter合成视频,总是发现有的视频合成之后为空,不知道是不是writer写入是否出问题了,求指教。
    xiaopaopao:@落影loyinglin 在6p手机上会出现这个问题,6splus结果正常
    xiaopaopao:@落影loyinglin 在setCompletionBlock回调里面,我根据成视频的url, AVURLAsset* videoAsset =[[AVURLAsset alloc]initWithURL: url options:nil]; AVAssetTrack *assetTrack = [[videoAsset tracksWithMediaType:@"vide"] objectAtIndex:0];,采集的视频是不存在的,然后我打印了视频的data大小为0
    落影loyinglin:@xiaopaopao THI不是我写的,是我在GitHub上看到的。合成为空是没有音频还是没有视频
  • 45c7b6415f06:这个貌似跟标题不太一样哟!这个透明度是后面加上去的,如果视频的帧本身就有透明度,那貌似绘制上去还是黑色的。 后面加透明度,直接用AV更方便。
    落影loyinglin:@超人伟 你能拿到两个帧的RGBA值,想怎么合并不是很随意吗?
  • 暴走大牙:非常赞,一口气看完8篇文章
    落影loyinglin:@暴走大牙 感谢支持。有何建议
  • 慧丫丫:早期也用了他的代码,发现他的代码有些地方考虑不足。
    落影loyinglin:@慧丫丫 用苹果的demo,做了一版混音,今天找时间写个教程,你看看有什么缺陷。(苹果官方的demo好多bug,竟然也放出来)
    慧丫丫:@落影loyinglin 后面自己定义了派生类
    落影loyinglin:@慧丫丫 这个是为了配合使用GPUImage,是有点不足。正在研究apple官方的demo,下次用纯AV的试试。
  • 落影loyinglin:思考题的答案和CMTime有关

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