如何使用 AVAssetReader 和 AVAssetWriter 控制视频帧率？

Question

我们正在尝试了解如何控制/指定使用AVAssetReader 和AVAssetWriter 编码的视频的帧速率。具体来说，我们正在使用AVAssetReader 和AVAssetWriter 对我们从照片/视频库访问的视频进行转码/编码/压缩。我们能够控制比特率、纵横比变化等，但无法弄清楚如何控制帧率。具体来说，我们希望能够将 5 分钟长的 30 FPS 视频作为输入，并以 15 FPS 的速度发出 5 分钟的视频。

我们当前处理样本缓冲区的循环是：

[writer startWriting];
[writer startSessionAtSourceTime:kCMTimeZero];
[videoReader startReading];

[videoWriterInput requestMediaDataWhenReadyOnQueue:videoEncoderQueue usingBlock:
 ^{         
    while ([videoWriterInput isReadyForMoreMediaData]) {
        CMSampleBufferRef sampleBuffer;

        if ([videoReader status] == AVAssetReaderStatusReading 
            && (sampleBuffer = [videoReaderTrackOutput copyNextSampleBuffer])) {
            if (sampleBuffer) {
                BOOL result = [videoWriterInput appendSampleBuffer:sampleBuffer];
                CFRelease(sampleBuffer);

                if (!result) {
                    [videoReader cancelReading];
                    break;
                }
            }
        } else {
            // deal with status other than AVAssetReaderStatusReading
            [videoWriterInput markAsFinished];
            // [...]
            break;
        }
    }
 }];

我们如何增加或改变这一点，以便我们可以控制所创建视频的帧速率？我们似乎无法在 SO 或其他任何地方找到明确解释如何执行此操作的示例。我认为我们应该使用CMTime，可能还有一些其他方法，而不是上面代码示例中的方法，但细节并不清楚。

Answer 1

根据您合成帧的方式，您可能只需要设置movieTimeScale。

或者，您需要使用CMTime 设置每一帧的时间，并将其添加到写入器。

CMTime time = CMTimeMake(0, 30); // (time, time_scale)

这将以每秒 30 帧的帧速率为第一帧创建时间。将第二个参数设置为您想要的帧速率，不要更改它。为您添加到编写器的每一帧增加第一个。

编辑：

您可以通过多种不同的方式处理传入和传出的数据。因此，对于如何/需要指定时间有很多选择。一般情况下，上述方法适用于使用AVAssetWriterInputPixelBufferAdaptor（如果您正在编辑视频帧）。

根据您更新的代码，您正在执行更“简单”的传递，您可能需要使用CMSampleBufferCreateCopyWithNewTiming 来生成您从读者那里收到的sampleBuffer 的副本。奇怪的是，我认为这使得时间安排更加复杂。根据您尝试通过编辑实现的目标，您可能希望创建一个可用于所有帧的新单 CMSampleTimingInfo，或者使用 CMSampleBufferGetSampleTimingInfoArray 从样本缓冲区获取现有时序信息，然后创建一个已编辑的那个版本。大致如下：

CMItemCount count;
CMTime newTimeStamp = CMTimeMake(...);
CMSampleBufferGetSampleTimingInfoArray(sampleBuffer, 0, nil, &count);
CMSampleTimingInfo *timingInfo = malloc(sizeof(CMSampleTimingInfo) * count);
CMSampleBufferGetSampleTimingInfoArray(sampleBuffer, count, timingInfo, &count);

for (CMItemCount i = 0; i < count; i++)
{
    timingInfo[i].decodeTimeStamp = kCMTimeInvalid;
    timingInfo[i].presentationTimeStamp = newTimeStamp;
}

CMSampleBufferRef completedSampleBuffer;
CMSampleBufferCreateCopyWithNewTiming(kCFAllocatorDefault, sampleBuffer, count, timingInfo, &completedSampleBuffer);
free(timingInfo);

您如何选择newTimeStamp 决定了您将获得什么结果。

Answer 2

之前，我使用 dispatch_block_wait 在 delta time 执行 block 以再次调用整个函数。但是一旦我意识到有一天它会变成一个错误的东西，我会使用 dispatch_source_t 作为计时器来执行块作为 FPS 的控制。

创建一个你想要做的块：

var block = dispatch_block_create(...)
var queue = dispatch_queue_create(...)
var source = dispatch_source_create(DISPATCH_SOURCE_TYPE_TIMER, 0, 0, queue) 
dispatch_set_timer(source,STARTTIME,INTERVAL,0)
dispatch_source_set_event_handler(source,block)
dispatch_resume(source)

如果您正在寻找获取缓冲区的真实案例参考，我已经在 https://github.com/matthewlui/FSVideoView 上找到了。 *添加 传入的时间间隔以纳秒为单位 = 1/1,000,000,000 秒。将它与您的期望增量计时到下一帧。

Answer 3

更好的方法是相应地设置 AVSampleBufferDisplayLayer 的 timebase 属性：

CMTimebaseRef timebase;
OSStatus timebaseResult;
timebaseResult = CMTimebaseCreateWithMasterClock(NULL, CMClockGetHostTimeClock(), &timebase);
if (timebaseResult != 0)
{
    NSLog(@"ERROR: could not create timebase");
} else {
    CMTimebaseSetTime(timebase, CMTimeMake(1, 3000));
    CMTimebaseSetRate(timebase, 1.0f);
}

[(AVSampleBufferDisplayLayer *)self.layer setControlTimebase:timebase];
CFRelease(timebase);

应该很明显为什么这是比所有其他方法更受欢迎的方法。