如何使用AV Foundation从摄像头将视频帧捕获为图像？

英文原文地址：https://developer.apple.com/library/ios/qa/qa1702/_index.html#//apple_ref/doc/uid/DTS40010192

为了完成实时的捕获，首先初始化一个AVCaputureSession对象用于创建一个捕获会话（session），我们可以使用AVCaptureSession对象将AV输入设备的数据流以另一种形式转换到输出。

然后，我们初始化一个AVCaptureDeviceInput对象，以创建一个输入数据源，该数据源为捕获会话（session）提供视频数据，再调用addInput方法将创建的输入添加到AVCaptureSession对象。

接着初始化一个AVCaptureVideoDataOuput对象，以创建一个输出目标，然后调用addOutput方法将该对象添加到捕获会话中。

AVCaptureVideoDataOutput可用于处理从视频中捕获的未经压缩的帧。一个AVCaptureVideoDataOutput实例能处理许多其他多媒体API能处理的视频帧，你可以通过captureOutput:didOutputSampleBuffer:fromConnection:这个委托方法获取帧，使用setSampleBufferDelegate:queue:设置抽样缓存委托和将应用回调的队列。AVCaptureVideoDataOutputSampleBuffer对象的委托必须采用AVCaptureVideoDataOutputSampleBufferDelegate协议，使用sessionPreset协议来制定输出品质。

我们可以通过调用捕获会话的startRunning方法启动从输入到输出的数据流，通过stopRunning方法来停止数据流。

列表1给出了一个例子。setupCaptureSession创建了一个捕获会话，添加了一个视频输入提供提视频帧，一个输出目标获取捕获的帧，然后启动从输入到输出的数据流。当捕获会话正在运行时，使用captureOut:didOutputSampleBuffer:fromConnection方法将被捕获的视频抽样帧发送给抽样缓存委托，然后每个抽样缓存（CMSampleBufferRef）被转换成imageFromSampleBuffer中的一个UIImage对象。

－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－

列表1：使用AV Foundation设置一个捕获设备录制视频并将是视频帧保存为UIImage对象。

#import <AVFoundation/AVFoundation.h>

// 创建并配置一个捕获会话并且启用它

- (void)setupCaptureSession 

{

    NSError *error = nil;

    // 创建session

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

    // 可以配置session以产生解析度较低的视频帧，如果你的处理算法能够应付（这种低解析度）。

    // 我们将选择的设备指定为中等质量。

    session.sessionPreset = AVCaptureSessionPresetMedium;

    // 找到一个合适的AVCaptureDevice

    AVCaptureDevice *device = [AVCaptureDevice

                             defaultDeviceWithMediaType:AVMediaTypeVideo];

    // 用device对象创建一个设备对象input，并将其添加到session

    AVCaptureDeviceInput *input = [AVCaptureDeviceInput deviceInputWithDevice:device 

                                                                    error:&error];

    if (!input) {

        // 处理相应的错误

    }

    [session addInput:input];

    // 创建一个VideoDataOutput对象，将其添加到session

    AVCaptureVideoDataOutput *output = [[[AVCaptureVideoDataOutput alloc] init] autorelease];

    [session addOutput:output];

    // 配置output对象

    dispatch_queue_t queue = dispatch_queue_create("myQueue", NULL);

    [output setSampleBufferDelegate:self queue:queue];

    dispatch_release(queue);

    // 指定像素格式

    output.videoSettings = 

                [NSDictionary dictionaryWithObject:

                    [NSNumber numberWithInt:kCVPixelFormatType_32BGRA] 

                    forKey:(id)kCVPixelBufferPixelFormatTypeKey];

    // 如果你想将视频的帧数指定一个顶值, 例如15ps 

    // 可以设置minFrameDuration（该属性在iOS 5.0中弃用）

    output.minFrameDuration = CMTimeMake(1, 15);

    // 启动session以启动数据流

    [session startRunning];

    // 将session附给实例变量

    [self setSession:session];

}

// 抽样缓存写入时所调用的委托程序

- (void)captureOutput:(AVCaptureOutput *)captureOutput 

         didOutputSampleBuffer:(CMSampleBufferRef)sampleBuffer 

         fromConnection:(AVCaptureConnection *)connection

{ 

    // 通过抽样缓存数据创建一个UIImage对象

    UIImage *image = [self imageFromSampleBuffer:sampleBuffer];

     < 此处添加使用该image对象的代码 >

}

// 通过抽样缓存数据创建一个UIImage对象

- (UIImage *) imageFromSampleBuffer:(CMSampleBufferRef) sampleBuffer 

{

    // 为媒体数据设置一个CMSampleBuffer的Core Video图像缓存对象

    CVImageBufferRef imageBuffer = CMSampleBufferGetImageBuffer(sampleBuffer); 

    // 锁定pixel buffer的基地址

    CVPixelBufferLockBaseAddress(imageBuffer, 0); 

    // 得到pixel buffer的基地址

    void *baseAddress = CVPixelBufferGetBaseAddress(imageBuffer); 

    // 得到pixel buffer的行字节数

    size_t bytesPerRow = CVPixelBufferGetBytesPerRow(imageBuffer); 

    // 得到pixel buffer的宽和高

    size_t width = CVPixelBufferGetWidth(imageBuffer); 

    size_t height = CVPixelBufferGetHeight(imageBuffer); 

    // 创建一个依赖于设备的RGB颜色空间

    CGColorSpaceRef colorSpace = CGColorSpaceCreateDeviceRGB(); 

    // 用抽样缓存的数据创建一个位图格式的图形上下文（graphics context）对象

    CGContextRef context = CGBitmapContextCreate(baseAddress, width, height, 8, 

      bytesPerRow, colorSpace, kCGBitmapByteOrder32Little | kCGImageAlphaPremultipliedFirst); 

    // 根据这个位图context中的像素数据创建一个Quartz image对象

    CGImageRef quartzImage = CGBitmapContextCreateImage(context); 

    // 解锁pixel buffer

    CVPixelBufferUnlockBaseAddress(imageBuffer,0);

    // 释放context和颜色空间

    CGContextRelease(context); 

    CGColorSpaceRelease(colorSpace);

    // 用Quartz image创建一个UIImage对象image

    UIImage *image = [UIImage imageWithCGImage:quartzImage];

    // 释放Quartz image对象

    CGImageRelease(quartzImage);

    return (image);

}