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AVSampleBufferDisplayLayer----转

分类: IT文章 • 2023-11-06 17:56:56

http://blog.csdn.net/fernandowei/article/details/52179631

目前大多数iOS端的视频渲染都使用OpenGLES，但如果仅仅为了渲染而不做其他的例如美颜等效果，其实可以使用iOS8.0新出的AVSampleBufferDisplayLayer。对AVSampleBufferDisplayLayer，官方说明中有一句话，“The AVSampleBufferDisplayLayer class is a subclass of CALayer that displays compressed or uncompressed video frames.”，即AVSampleBufferDisplayLayer既可以用来渲染解码后的视频图片，也可以直接把未解码的视频帧送给它，完成先解码再渲染出去的步骤。

由于本人在使用AVSampleBufferDisplayLayer之前已经videotoolbox中相关api完成了h264视频的硬解，所以这里仅仅使用AVSampleBufferDisplayLayer来渲染，即送给它pixelBuffer。

个人选择了UIImageView作为渲染的view（没有直接使用UIView的原因后面会提到），而且也没有重载UIView的layerClass函数来使AVSampleBufferDisplayLayer成为这个view的默认layer（不这么做的原因后面提到）。

具体做法，首先，建立AVSampleBufferDisplayLayer并把它添加成为当前view的子layer：

 
  1. self.sampleBufferDisplayLayer = [[AVSampleBufferDisplayLayer alloc] init];  
  2. self.sampleBufferDisplayLayer.frame = self.bounds;  
  3. self.sampleBufferDisplayLayer.position = CGPointMake(CGRectGetMidX(self.bounds), CGRectGetMidY(self.bounds));  
  4. self.sampleBufferDisplayLayer.videoGravity = AVLayerVideoGravityResizeAspect;  
  5. self.sampleBufferDisplayLayer.opaque = YES;  
  6. [self.layer addSublayer:self.sampleBufferDisplayLayer];  

其次，把得到的pixelbuffer包装成CMSampleBuffer并设置时间信息：

 
  1. //把pixelBuffer包装成samplebuffer送给displayLayer  
  2. - (void)dispatchPixelBuffer:(CVPixelBufferRef) pixelBuffer  
  3. {  
  4.     if (!pixelBuffer){  
  5.         return;  
  6.     }  
  1. @synchronized(self) {  
  2.     if (self.previousPixelBuffer){  
  3.         CFRelease(self.previousPixelBuffer);  
  4.         self.previousPixelBuffer = nil;  
  5.     }  
  6.     self.previousPixelBuffer = CFRetain(pixelBuffer);  
  7. }  
  8.   
  9. //不设置具体时间信息  
  10. CMSampleTimingInfo timing = {kCMTimeInvalid, kCMTimeInvalid, kCMTimeInvalid};  
  11. //获取视频信息  
  12. CMVideoFormatDescriptionRef videoInfo = NULL;  
  13. OSStatus result = CMVideoFormatDescriptionCreateForImageBuffer(NULL, pixelBuffer, &videoInfo);  
  14. NSParameterAssert(result == 0 && videoInfo != NULL);  
  15.   
  16. CMSampleBufferRef sampleBuffer = NULL;  
  17. result = CMSampleBufferCreateForImageBuffer(kCFAllocatorDefault,pixelBuffer, true, NULL, NULL, videoInfo, &timing, &sampleBuffer);  
  18. NSParameterAssert(result == 0 && sampleBuffer != NULL);  
  19. CFRelease(pixelBuffer);  
  20. CFRelease(videoInfo);    
 
  1. CFArrayRef attachments = CMSampleBufferGetSampleAttachmentsArray(sampleBuffer, YES);  
  2. CFMutableDictionaryRef dict = (CFMutableDictionaryRef)CFArrayGetValueAtIndex(attachments, 0);  
  3. CFDictionarySetValue(dict, kCMSampleAttachmentKey_DisplayImmediately, kCFBooleanTrue);  
  4. [self enqueueSampleBuffer:sampleBuffer toLayer:self.sampleBufferDisplayLayer];  
  5. CFRelease(sampleBuffer);  

这里不设置具体时间信息且设置kCMSampleAttachmentKey_DisplayImmediately为true，是因为这里只需要渲染不需要解码，所以不必根据dts设置解码时间、根据pts设置渲染时间。

最后，数据送给AVSampleBufferDisplayLayer渲染就可以了。

[objc] view plain copy
 AVSampleBufferDisplayLayer----转AVSampleBufferDisplayLayer----转
  1. <p class="p1"><pre name="code" class="objc">- (void)enqueueSampleBuffer:(CMSampleBufferRef) sampleBuffer toLayer:(AVSampleBufferDisplayLayer*) layer  
  2. {  
  3.     if (sampleBuffer){  
  4.         CFRetain(sampleBuffer);  
  5.         [layer enqueueSampleBuffer:sampleBuffer];  
  6.         CFRelease(sampleBuffer);  
  7.         if (layer.status == AVQueuedSampleBufferRenderingStatusFailed){  
  8.             NSLog(@"ERROR: %@", layer.error);  
  9.             if (-11847 == layer.error.code){  
  10.                 [self rebuildSampleBufferDisplayLayer];  
  11.             }  
  12.         }else{  
  13. //            NSLog(@"STATUS: %i", (int)layer.status);  
  14.         }  
  15.     }else{  
  16.         NSLog(@"ignore null samplebuffer");  
  17.     }  
  18. }  

可以看到，使用AVSampleBufferDisplayLayer进行视频渲染比使用OpenGLES简单了许多。不过遗憾的是，这里有一个iOS系统级的bug，AVSampleBufferDisplayLayer会在遇到后台事件等一些打断事件时失效，即如果视频正在渲染，这个时候摁home键或者锁屏键，再回到视频的渲染界面，就会显示渲染失败，错误码就是上述代码中的-11847。

个人在遇到上述问题后，联想到之前使用videotoolbox解码视频时遇到类似后台事件时VTDecompressionSession会失效从而需要撤销当前VTDecompressionSession来重新建立VTDecompressionSession的过程，在AVSampleBufferDisplayLayer失效时，也去撤销当前这个AVSampleBufferDisplayLayer再重建一个；这里说到之前卖的一个关子，如果这个AVSampleBufferDisplayLayer是view的默认layer，这时就没法只撤销layer而不动view，所以把AVSampleBufferDisplayLayer作为view的子layer更方便，撤销重建的过程如下：

  1. - (void)rebuildSampleBufferDisplayLayer{  
  2.     @synchronized(self) {  
  3.         [self teardownSampleBufferDisplayLayer];  
  4.         [self setupSampleBufferDisplayLayer];  
  5.     }  
  6. }  
  7.   
  8. - (void)teardownSampleBufferDisplayLayer  
  9. {  
  10.     if (self.sampleBufferDisplayLayer){  
  11.         [self.sampleBufferDisplayLayer stopRequestingMediaData];  
  12.         [self.sampleBufferDisplayLayer removeFromSuperlayer];  
  13.         self.sampleBufferDisplayLayer = nil;  
  14.     }  
  15. }  
  16.   
  17. - (void)setupSampleBufferDisplayLayer{  
  18.     if (!self.sampleBufferDisplayLayer){  
  19.         self.sampleBufferDisplayLayer = [[AVSampleBufferDisplayLayer alloc] init];  
  20.         self.sampleBufferDisplayLayer.frame = self.bounds;  
  21.         self.sampleBufferDisplayLayer.position = CGPointMake(CGRectGetMidX(self.bounds), CGRectGetMidY(self.bounds));  
  22.         self.sampleBufferDisplayLayer.videoGravity = AVLayerVideoGravityResizeAspect;  
  23.         self.sampleBufferDisplayLayer.opaque = YES;  
  24.         [self.layer addSublayer:self.sampleBufferDisplayLayer];  
  25.     }else{  
  26.         [CATransaction begin];  
  27.         [CATransaction setDisableActions:YES];  
  28.         self.sampleBufferDisplayLayer.frame = self.bounds;  
  29.         self.sampleBufferDisplayLayer.position = CGPointMake(CGRectGetMidX(self.bounds), CGRectGetMidY(self.bounds));  
  30.         [CATransaction commit];  
  31.     }  
  32.     [self addObserver];  
  33. }    

当然，需要监听后台事件，如下：

 
  1. - (void)addObserver{  
  2.     if (!hasAddObserver){  
  3.         NSNotificationCenter * notificationCenter = [NSNotificationCenter defaultCenter];  
  4.         [notificationCenter addObserver: self selector:@selector(didResignActive) name:UIApplicationWillResignActiveNotification object:nil];  
  5.         [notificationCenter addObserver: self selector:@selector(didBecomeActive) name:UIApplicationDidBecomeActiveNotification object:nil];  
  6.         hasAddObserver = YES;  
  7.     }  
  8. }  


做到这里，基本的问题都解决了，视频可以正常渲染了；不过还有一个稍令人不悦的小问题，即app被切到后台再切回来时，由于这个时候AVSampleBufferDisplayLayer已经失效，所以这个时候渲染的view会是黑屏，这会有一到两秒的时间，直到layer重新建立好并开始渲染。那怎么让这个时候不出现黑屏呢？就需要前面提到的UIImageView，做法如下：

 首先，对于每个到来的pixelbuffer，要保留它直到下一个pixelbuffer到来，如下函数中粗体所示：

  1. - (void)dispatchPixelBuffer:(CVPixelBufferRef) pixelBuffer  
  2. {  
  3.     if (!pixelBuffer){  
  4.         return;  
  5.     }  
  6.       
  7. <strong>    @synchronized(self) {  
  8.         if (self.previousPixelBuffer){  
  9.             CFRelease(self.previousPixelBuffer);  
  10.             self.previousPixelBuffer = nil;  
  11.         }  
  12.         self.previousPixelBuffer = CFRetain(pixelBuffer);  
  13.     }</strong>  
  14.     ...........略去其他  
  15. }  

其次，当切后台事件resignActive事件到来时，用当前最新保存的pixelbuffer去设置UIImageView的image，当然pixelbuffer要先转化成UIImage，方法如下：

  1. - (UIImage*)getUIImageFromPixelBuffer:(CVPixelBufferRef)pixelBuffer  
  2. {  
  3.     UIImage *uiImage = nil;  
  4.     if (pixelBuffer){  
  5.         CIImage *ciImage = [CIImage imageWithCVPixelBuffer:pixelBuffer];  
  6.         uiImage = [UIImage imageWithCIImage:ciImage];  
  7.         UIGraphicsBeginImageContext(self.bounds.size);  
  8.         [uiImage drawInRect:self.bounds];  
  9.         uiImage = UIGraphicsGetImageFromCurrentImageContext();  
  10.         UIGraphicsEndImageContext();  
  11.     }  
  12.     return uiImage;  
  13. }  

然后在resignActive事件处理函数中，设置UIImageView的image，如下：

 
  1. - (void)didResignActive{  
  2.     NSLog(@"resign active");  
  3.     [self setupPlayerBackgroundImage];  
  4. }  
  5.   
  6. - (void) setupPlayerBackgroundImage{  
  7.     if (self.isVideoHWDecoderEnable){  
  8.         @synchronized(self) {  
  9.             if (self.previousPixelBuffer){  
  10.                 self.image = [self getUIImageFromPixelBuffer:self.previousPixelBuffer];  
  11.                 CFRelease(self.previousPixelBuffer);  
  12.                 self.previousPixelBuffer = nil;  
  13.             }  
  14.         }  
  15.     }  
  16. }  

这样，切完后台回来前台，在layer还没有重新建立好之前，看到的就是设置的UIImageView的image而不是黑屏了，而这个image就是切后台开始时渲染的最后一帧画面。 

对于前面说到的AVSampleBufferDisplayLayer失效后重建导致的黑屏时间，个人通过验证发现，如果这个重建动作，即下面这句代码，

  1. [[AVSampleBufferDisplayLayer alloc] init]  

发生在app刚从后台会到前台就会非常耗时，接近两秒，而如果是正在前台正常播放的过程中执行这句话，只需要十几毫秒；前者如此耗时的原因，经过请教其他iOS开发的同事，可能是这个时候系统优先恢复整个app的UI，其他操作被delay；

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