了解 AVFoundation 中的 AVCaptureSession

一、 AVCaptureSession 簡介

AVCaptureSession 是 AVFoundation 框架中的核心類之一，用於捕捉音頻和視頻數據，在 iPhone 和 iPad 等移動設備中廣泛應用。AVCaptureSession 通過配置設備、輸入和輸出，協調捕捉會話的操作和數據流以實現高質量的音視頻捕捉。

下面的代碼示例演示了如何創建一個 AVCaptureSession 實例：

AVCaptureSession *session = [[AVCaptureSession alloc] init];

二、 AVCaptureSession 的配置

使用 AVCaptureSession 需要對其進行配置，包括添加輸入和輸出設備以及設置會話的一些屬性，下面分別進行說明。

1. 添加輸入設備

AVCaptureSession 可以添加 AVCaptureDeviceInput 來作為輸入設備，可以使用 iPhone 自帶的攝像頭或麥克風，也可以通過外接設備來捕捉數據。

以下代碼演示如何創建一個視頻輸入設備並將其添加到 AVCaptureSession 中：

AVCaptureDevice *videoDevice = [AVCaptureDevice defaultDeviceWithMediaType:AVMediaTypeVideo];
AVCaptureDeviceInput *videoInput = [AVCaptureDeviceInput deviceInputWithDevice:videoDevice error:nil];
if ([session canAddInput:videoInput]) {
    [session addInput:videoInput];
}

同樣，下面的代碼演示了如何創建一個音頻輸入設備並將其添加到 AVCaptureSession 中：

AVCaptureDevice *audioDevice = [AVCaptureDevice defaultDeviceWithMediaType:AVMediaTypeAudio];
AVCaptureDeviceInput *audioInput = [AVCaptureDeviceInput deviceInputWithDevice:audioDevice error:nil];
if ([session canAddInput:audioInput]) {
    [session addInput:audioInput];
}

2. 添加輸出設備

AVCaptureSession 可以添加 AVCaptureOutput 來作為輸出設備，包括將數據寫入文件、實時預覽、將數據發送到網絡等操作。

以下代碼演示了如何創建一個視頻輸出設備並將其添加到 AVCaptureSession 中：

AVCaptureVideoDataOutput *videoOutput = [[AVCaptureVideoDataOutput alloc] init];
if ([session canAddOutput:videoOutput]) {
    [session addOutput:videoOutput];
}

同樣，下面的代碼演示了如何創建一個音頻輸出設備並將其添加到 AVCaptureSession 中：

AVCaptureAudioDataOutput *audioOutput = [[AVCaptureAudioDataOutput alloc] init];
if ([session canAddOutput:audioOutput]) {
    [session addOutput:audioOutput];
}

3. 設置會話屬性

AVCaptureSession 還可以設置一些屬性，例如捕捉數據的質量、採樣率、方向等。下面是一些常用的會話屬性：

• sessionPreset：設置捕捉數據的質量，例如 AVCaptureSessionPresetHigh、AVCaptureSessionPresetMedium、AVCaptureSessionPresetLow 等。不同的 sessionPreset 值對應不同的視頻分辨率和幀率。
• automaticallyConfiguresApplicationAudioSession：是否自動配置應用程序音頻會話。如果設置為 NO，則需要在應用程序中手動配置音頻會話。
• usesApplicationAudioSession：是否使用應用程序的音頻會話。默認為 NO。

以下代碼演示了如何設置會話的一些屬性：

session.sessionPreset = AVCaptureSessionPresetHigh;
session.automaticallyConfiguresApplicationAudioSession = YES;
session.usesApplicationAudioSession = YES;

三、 AVCaptureSession 的啟動和停止

當 AVCaptureSession 配置完畢後，就可以啟動會話開始捕捉音視頻數據。啟動捕捉會話的方式如下：

[session startRunning];

停止捕捉數據直接調用 stopRunning 方法即可：

[session stopRunning];

四、 AVCaptureSession 的實時預覽

實時預覽是 AVCaptureSession 的一個常見用法，可以在應用程序中實時顯示捕捉到的視頻數據。下面的代碼演示了如何創建一個 AVCaptureVideoPreviewLayer 對象並將其添加到視圖中，用於實時預覽：

AVCaptureVideoPreviewLayer *previewLayer = [AVCaptureVideoPreviewLayer layerWithSession:session];
previewLayer.frame = self.view.frame;
[self.view.layer addSublayer:previewLayer];

五、 總結

本篇文章介紹了 AVCaptureSession 的概念及其如何使用。在使用 AVCaptureSession 進行音視頻捕捉時，需要對它進行配置，包括添加輸入、輸出設備和設置一些屬性，最後啟動捕捉會話即可。另外，AVCaptureSession 還可以用於實時預覽，通過 AVCaptureVideoPreviewLayer 實現。