AVSampleBufferDisplayLayer----转

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：

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

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

//把pixelBuffer包装成samplebuffer送给displayLayer
- (void)dispatchPixelBuffer:(CVPixelBufferRef) pixelBuffer
{
    if (!pixelBuffer){
        return;
    }

@synchronized(self) {
    if (self.previousPixelBuffer){
        CFRelease(self.previousPixelBuffer);
        self.previousPixelBuffer = nil;
    }
    self.previousPixelBuffer = CFRetain(pixelBuffer);
}

//不设置具体时间信息
CMSampleTimingInfo timing = {kCMTimeInvalid, kCMTimeInvalid, kCMTimeInvalid};
//获取视频信息
CMVideoFormatDescriptionRef videoInfo = NULL;
OSStatus result = CMVideoFormatDescriptionCreateForImageBuffer(NULL, pixelBuffer, &videoInfo);
NSParameterAssert(result == 0 && videoInfo != NULL);

CMSampleBufferRef sampleBuffer = NULL;
result = CMSampleBufferCreateForImageBuffer(kCFAllocatorDefault,pixelBuffer, true, NULL, NULL, videoInfo, &timing, &sampleBuffer);
NSParameterAssert(result == 0 && sampleBuffer != NULL);
CFRelease(pixelBuffer);
CFRelease(videoInfo);

CFArrayRef attachments = CMSampleBufferGetSampleAttachmentsArray(sampleBuffer, YES);
CFMutableDictionaryRef dict = (CFMutableDictionaryRef)CFArrayGetValueAtIndex(attachments, 0);
CFDictionarySetValue(dict, kCMSampleAttachmentKey_DisplayImmediately, kCFBooleanTrue);
[self enqueueSampleBuffer:sampleBuffer toLayer:self.sampleBufferDisplayLayer];
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。

<p class="p1"><pre name="code" class="objc">- (void)enqueueSampleBuffer:(CMSampleBufferRef) sampleBuffer toLayer:(AVSampleBufferDisplayLayer*) layer
{
    if (sampleBuffer){
        CFRetain(sampleBuffer);
        [layer enqueueSampleBuffer:sampleBuffer];
        CFRelease(sampleBuffer);
        if (layer.status == AVQueuedSampleBufferRenderingStatusFailed){
            NSLog(@"ERROR: %@", layer.error);
            if (-11847 == layer.error.code){
                [self rebuildSampleBufferDisplayLayer];
            }
        }else{
//            NSLog(@"STATUS: %i", (int)layer.status);
        }
    }else{
        NSLog(@"ignore null samplebuffer");
    }
}

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：

- (void)rebuildSampleBufferDisplayLayer{
    @synchronized(self) {
        [self teardownSampleBufferDisplayLayer];
        [self setupSampleBufferDisplayLayer];
    }
}

- (void)teardownSampleBufferDisplayLayer
{
    if (self.sampleBufferDisplayLayer){
        [self.sampleBufferDisplayLayer stopRequestingMediaData];
        [self.sampleBufferDisplayLayer removeFromSuperlayer];
        self.sampleBufferDisplayLayer = nil;
    }
}

- (void)setupSampleBufferDisplayLayer{
    if (!self.sampleBufferDisplayLayer){
        self.sampleBufferDisplayLayer = [[AVSampleBufferDisplayLayer alloc] init];
        self.sampleBufferDisplayLayer.frame = self.bounds;
        self.sampleBufferDisplayLayer.position = CGPointMake(CGRectGetMidX(self.bounds), CGRectGetMidY(self.bounds));
        self.sampleBufferDisplayLayer.videoGravity = AVLayerVideoGravityResizeAspect;
        self.sampleBufferDisplayLayer.opaque = YES;
        [self.layer addSublayer:self.sampleBufferDisplayLayer];
    }else{
        [CATransaction begin];
        [CATransaction setDisableActions:YES];
        self.sampleBufferDisplayLayer.frame = self.bounds;
        self.sampleBufferDisplayLayer.position = CGPointMake(CGRectGetMidX(self.bounds), CGRectGetMidY(self.bounds));
        [CATransaction commit];
    }
    [self addObserver];
}

当然，需要监听后台事件，如下：

- (void)addObserver{
    if (!hasAddObserver){
        NSNotificationCenter * notificationCenter = [NSNotificationCenter defaultCenter];
        [notificationCenter addObserver: self selector:@selector(didResignActive) name:UIApplicationWillResignActiveNotification object:nil];
        [notificationCenter addObserver: self selector:@selector(didBecomeActive) name:UIApplicationDidBecomeActiveNotification object:nil];
        hasAddObserver = YES;
    }
}

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：

- (void)dispatchPixelBuffer:(CVPixelBufferRef) pixelBuffer
{
    if (!pixelBuffer){
        return;
    }

<strong>    @synchronized(self) {
        if (self.previousPixelBuffer){
            CFRelease(self.previousPixelBuffer);
            self.previousPixelBuffer = nil;
        }
        self.previousPixelBuffer = CFRetain(pixelBuffer);
    }</strong>
    ...........略去其他
}

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：

- (UIImage*)getUIImageFromPixelBuffer:(CVPixelBufferRef)pixelBuffer
{
    UIImage *uiImage = nil;
    if (pixelBuffer){
        CIImage *ciImage = [CIImage imageWithCVPixelBuffer:pixelBuffer];
        uiImage = [UIImage imageWithCIImage:ciImage];
        UIGraphicsBeginImageContext(self.bounds.size);
        [uiImage drawInRect:self.bounds];
        uiImage = UIGraphicsGetImageFromCurrentImageContext();
        UIGraphicsEndImageContext();
    }
    return uiImage;
}

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

- (void)didResignActive{
    NSLog(@"resign active");
    [self setupPlayerBackgroundImage];
}

- (void) setupPlayerBackgroundImage{
    if (self.isVideoHWDecoderEnable){
        @synchronized(self) {
            if (self.previousPixelBuffer){
                self.image = [self getUIImageFromPixelBuffer:self.previousPixelBuffer];
                CFRelease(self.previousPixelBuffer);
                self.previousPixelBuffer = nil;
            }
        }
    }
}

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，

[[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；