swift VideoToolbox硬编码H264

VideoToolbox 的详细使用

1 创建初始化VideoToolBox 

    VTCompressionSessionCreate 创建（创建编码session）  ->  VTSessionSetProperty 初始化参数 （设置参数） ->  VTCompressionSessionPrepareToEncodeFrames 准备开始编码（开始编码）

 （1）  initVideoToolBox 

///////////////////////----------------------------------------------创建session

   int width = 480, height = 640;

     OSStatus status = VTCompressionSessionCreate(NULL, width, height, kCMVideoCodecType_H264, NULL, NULL, NULL, didCompressH264, (__bridge void *)(self),  &EncodingSession);

 （2） 开始视频录制 ， 传入-encode 

            调用 VTCompressionSessionEncodeFrame 传入需要编码的视频帧，失败 调用VTCompressionSessionInvalidate 销毁session

 ////////////////////////--------------------------------------------设置session属性

   // 设置实时编码输出（避免延迟）

     VTSessionSetProperty(EncodingSession, kVTCompressionPropertyKey_RealTime, kCFBooleanTrue);

     VTSessionSetProperty(EncodingSession, kVTCompressionPropertyKey_ProfileLevel, kVTProfileLevel_H264_Baseline_AutoLevel);

     // 设置关键帧（GOPsize)间隔

     int frameInterval = 10;

     CFNumberRef  frameIntervalRef = CFNumberCreate(kCFAllocatorDefault, kCFNumberIntType, &frameInterval);

     VTSessionSetProperty(EncodingSession, kVTCompressionPropertyKey_MaxKeyFrameInterval, frameIntervalRef);

     // 设置期望帧率

     int fps = 10;

     CFNumberRef  fpsRef = CFNumberCreate(kCFAllocatorDefault, kCFNumberIntType, &fps);

     VTSessionSetProperty(EncodingSession, kVTCompressionPropertyKey_ExpectedFrameRate, fpsRef); 

     //设置码率，上限，单位是bps

     int bitRate = width * height * 3 * 4 * 8;

     CFNumberRef bitRateRef = CFNumberCreate(kCFAllocatorDefault, kCFNumberSInt32Type, &bitRate);

     VTSessionSetProperty(EncodingSession, kVTCompressionPropertyKey_AverageBitRate, bitRateRef);

     //设置码率，均值，单位是byte

     int bitRateLimit = width * height * 3 * 4;

     CFNumberRef bitRateLimitRef = CFNumberCreate(kCFAllocatorDefault, kCFNumberSInt32Type, &bitRateLimit);

     VTSessionSetProperty(EncodingSession, kVTCompressionPropertyKey_DataRateLimits, bitRateLimitRef);

 （3） 把每一帧视频编码完成后调用预先设置的编码函数didCompressH264， 如果是关键帧需要用 CMSampleBufferGetFormatDescription  获取 CMFormatDescriptionRef，然后用CMVideoFormatDescriptionGetH264ParameterSetAtIndex  取得PPS和SPS 

////////////////////////////////////-----------------------------------------------传入编码帧

    CVImageBufferRef imageBuffer = (CVImageBufferRef)CMSampleBufferGetImageBuffer(sampleBuffer);

 // 帧时间，如果不设置会导致时间轴过长。

 CMTime presentationTimeStamp = CMTimeMake(frameID++, 1000);

 VTEncodeInfoFlags flags;

 OSStatus statusCode = VTCompressionSessionEncodeFrame(EncodingSession,

                                                       imageBuffer,

                                                       presentationTimeStamp,

                                                       kCMTimeInvalid,

                                                       NULL, NULL, &flags);

///////////////////////////----------------------------------------- --------关键帧获取SPS和PPS

  bool keyframe = !CFDictionaryContainsKey( (CFArrayGetValueAtIndex(CMSampleBufferGetSampleAttachmentsArray(sampleBuffer, true), 0)), kCMSampleAttachmentKey_NotSync);

C // 判断当前帧是否为关键帧

 // 获取sps & pps数据

 if (keyframe)

 {

     CMFormatDescriptionRef format = CMSampleBufferGetFormatDescription(sampleBuffer);

     size_t sparameterSetSize, sparameterSetCount;

     const uint8_t *sparameterSet;

     OSStatus statusCode = CMVideoFormatDescriptionGetH264ParameterSetAtIndex(format, 0, &sparameterSet, &sparameterSetSize, &sparameterSetCount, 0 );

     if (statusCode == noErr)

     {

         // Found sps and now check for pps

         size_t pparameterSetSize, pparameterSetCount;

         const uint8_t *pparameterSet;

         OSStatus statusCode = CMVideoFormatDescriptionGetH264ParameterSetAtIndex(format, 1, &pparameterSet, &pparameterSetSize, &pparameterSetCount, 0 );

         if (statusCode == noErr)

         {

             // Found pps

             NSData *sps = [NSData dataWithBytes:sparameterSet length:sparameterSetSize];

             NSData *pps = [NSData dataWithBytes:pparameterSet length:pparameterSetSize];

             if (encoder)

             {

                 [encoder gotSpsPps:sps pps:pps];

             }

         }

     }

 }

/////////////////////////////////////////////-----------------------------------------------写入数据

 CMBlockBufferRef dataBuffer = CMSampleBufferGetDataBuffer(sampleBuffer);

 size_t length, totalLength;

 char *dataPointer;

 OSStatus statusCodeRet = CMBlockBufferGetDataPointer(dataBuffer, 0, &length, &totalLength, &dataPointer);

 if (statusCodeRet == noErr) {

     size_t bufferOffset = 0;

     static const int AVCCHeaderLength = 4; // 返回的nalu数据前四个字节不是0001的startcode，而是大端模式的帧长度length

     // 循环获取nalu数据

     while (bufferOffset < totalLength - AVCCHeaderLength) {

         uint32_t NALUnitLength = 0;

         // Read the NAL unit length

         memcpy(&NALUnitLength, dataPointer + bufferOffset, AVCCHeaderLength);

         // 从大端转系统端

         NALUnitLength = CFSwapInt32BigToHost(NALUnitLength);

         NSData* data = [[NSData alloc] initWithBytes:(dataPointer + bufferOffset + AVCCHeaderLength) length:NALUnitLength];

         [encoder gotEncodedData:data isKeyFrame:keyframe];

         // Move to the next NAL unit in the block buffer

         bufferOffset += AVCCHeaderLength + NALUnitLength;

     }

 }

   最后把每一帧的所有NALU数据前四个字节变成0x00 00 00 01之后再写入文件；

 （4）调用VTCompressionSessionCompleteFrames完成编码，然后销毁 session：VTCompressionSessionInvalidate ， 释放session。