六.音视频编辑-创建视频过渡-应用

引言

在上一篇博客中，我们已经介绍了创建视频过渡的实现方案，步骤非常繁琐，在生成AVMutableVideoCompositionInstruction和AVMutableVideoCompositionLayerInstruction的计算也十分复杂，但其实还有一个创建视频组合的捷径。不过我们还是需要理解上一篇博客中我们所讨论的步骤，只有理解了那些步骤，才能发现学习这些对应的使用变得容易许多。

创建组合的捷径

AVVideoComposition定义了一个十分便捷的初始化方法init(propertiesOf asset: AVAsset)，我们可以将AVCompostion作为参数来创建一个AVVideoComposition。该方法会为我们创建一个带有如下配置的AVVideoComposition对象：

instructions 属性包含一组完整的基于组合视频轨道（以及其中包含的片段空间布局）的组合和层指令。
renderSize 属性被设置为AVComposition对象的naturalSize，或者如果没有设置，则使用能够满足组合视频轨道中最大视频维度的尺寸值。
frameDuration 设置为组合视频轨道中最大nominalFrameRate的值。如果所有轨道的nominalFrameRate值都为0，则frameDuration设置成默认1/30秒（30FPS）。
renderScale 始终设置为1.0。

创建视频过渡

下面我们开始着手创建视频过渡，和之前的实现方案一样，先创建一个遵循PHComposition协议名为PHTransitionComposition的类，以及遵循PHCompositionBuilder协议名为PHTransitionCompositionBuilder的类。

PHTransitionComposition负责构建视频的可播放和可导出版本。

PHTransitionCompositionBuilder负责构建PHTransitionComposition，里面会创建用于视频编辑的AVMutableComposition，AVMutableAudioMix以及AVMutableVideoComposition。

PHTransitionComposition

代码实现如下：

Swift 复制代码

import UIKit
import AVFoundation

class PHTransitionComposition: NSObject,PHComposition {
    /// 组合轨道
    var composition:AVMutableComposition!
    /// 视频轨道
    var videoComposition:AVMutableVideoComposition?
    /// 音频混合
    var audioMix:AVMutableAudioMix?
    
    init(composition: AVMutableComposition!, videoComposition: AVMutableVideoComposition?, audioMix: AVMutableAudioMix?) {
        self.composition = composition
        self.videoComposition = videoComposition
        self.audioMix = audioMix
    }
    
    func makePlayerItem() -> AVPlayerItem? {
        let playerItem = AVPlayerItem(asset: composition.copy() as! AVAsset)
        playerItem.videoComposition = videoComposition
        playerItem.audioMix = audioMix
        return playerItem
    }
    
    func makeAssetExportSession() -> AVAssetExportSession? {
        let exportSession = AVAssetExportSession(asset: composition.copy() as! AVAsset, presetName: AVAssetExportPresetHighestQuality)
        exportSession?.videoComposition = videoComposition
        exportSession?.audioMix = audioMix
        return exportSession!
    }
    
}

代码较以前的类相比多了一个AVMutableVideoComposition属性，用来实现视频的过渡效果。

PHTransitionCompositionBuilder

该类中的代码和以往一样主要目的是构建PHComposition，分成三个部分，添加视频到组合轨道，添加音频到组合轨道，添加背景音乐到组合轨道。

Swift 复制代码

let defaultTransitionDuration = CMTime(value: 2, timescale: 1)

class PHTransitionCompositionBuilder: NSObject,PHCompositionBuilder {
    
    /// 资源模型
    var timeLine:PHTimeLine!
    /// 组合轨道
    let composition = AVMutableComposition()
    
    init(timeLine: PHTimeLine!) {
        self.timeLine = timeLine
    }
    
    func buildComposition() -> PHComposition? {
        // 添加视频到组合轨道
        addVideoCompositionTrack()
        // 创建AVVideoComposition
        let videoComposition = buildVideoComposition()
        // 添加音频到组合轨道
        addAudioCompositionTrack()
        // 添加背景音乐到组合轨道
        let audioMix = addMusicCompositionTrack()
        return PHTransitionComposition(composition: composition, videoComposition: videoComposition, audioMix: audioMix)
    }
    
    /// 添加视频到组合轨道
    func addVideoCompositionTrack() {
        ....
    }
    
    /// 创建AVVideoComposition
    func buildVideoComposition() -> AVMutableVideoComposition? {
        ....
    }
    
   
    
    
    /// 添加音频到组合轨道
    func addAudioCompositionTrack() {
        let _ = addCompositionTrack(mediaType: .audio, mediaItems: timeLine.audioItems)
    }
    
    /// 添加背景音乐到组合轨道
    func addMusicCompositionTrack() -> AVMutableAudioMix?{
        // 添加背景音乐
        var audioMix:AVMutableAudioMix? = nil
        if timeLine.musicItem != nil {
          let musicCompositionTrack =  addCompositionTrack(mediaType: .audio, mediaItems: [timeLine.musicItem!])
            let musicAudioMix = buildAudioMixWithTrack(track: musicCompositionTrack)
            audioMix = musicAudioMix
        }
        return audioMix
    }
    
    
    /// 私有方法-添加媒体资源轨道
    /// - Parameters:
    ///  - mediaType: 媒体类型
    ///  - mediaItems: 媒体媒体资源数组
    ///  - Returns: 返回一个AVCompositionTrack
    private func addCompositionTrack(mediaType:AVMediaType,mediaItems:[PHMediaItem]?) -> AVMutableCompositionTrack? {
        if PHIsEmpty(array: mediaItems) {
            return nil
        }
        let trackID = kCMPersistentTrackID_Invalid
        guard let compositionTrack = composition.addMutableTrack(withMediaType: mediaType, preferredTrackID: trackID) else { return nil }
        //设置起始时间
        var cursorTime = CMTime.zero
        guard let mediaItems = mediaItems else { return nil }
        for item in mediaItems {
            //这里默认时间都是从0开始
            guard let asset = item.asset else { continue }
            guard let assetTrack = asset.tracks(withMediaType: mediaType).first  else { continue }
            do {
                try compositionTrack.insertTimeRange(item.timeRange, of: assetTrack, at: cursorTime)
            } catch {
                print("addCompositionTrack error")
            }
            cursorTime = CMTimeAdd(cursorTime, item.timeRange.duration)
        }
        return compositionTrack
    }
    
    /// 创建音频混合器
    /// - Parameters:
    ///  - musicTrack: 音乐轨道
    func buildAudioMixWithTrack(track:AVMutableCompositionTrack?) -> AVMutableAudioMix? {
        guard let track = track else { return nil }
        guard let musicItem = timeLine.musicItem else { return nil }
        let audioMix = AVMutableAudioMix()
        let audioMixParam = AVMutableAudioMixInputParameters(track: track)
        for volumeAutomaition in musicItem.volumeAutomations {
            audioMixParam.setVolumeRamp(fromStartVolume: volumeAutomaition.startVolume, toEndVolume: volumeAutomaition.endVolume, timeRange: volumeAutomaition.timeRange)
        }
        audioMix.inputParameters = [audioMixParam]
        return audioMix
    }

    

}

关于添加音频和背景音乐以及创建AVAudioMix的部分，我们在前面的博客中已经进行过介绍，在这里就不再重复解释了，把重点放到添加视频到组合轨道以及创建AVVideoComposition上。

下面看一下添加视频到组合轨道的实现：

Swift 复制代码

    /// 添加视频到组合轨道
    func addVideoCompositionTrack() {
        let compositionTrackA = self.composition.addMutableTrack(withMediaType: .video, preferredTrackID: kCMPersistentTrackID_Invalid)
        let compositionTrackB = self.composition.addMutableTrack(withMediaType: .video, preferredTrackID: kCMPersistentTrackID_Invalid)
        let videoTracks = [compositionTrackA,compositionTrackB]
        
        let transitionDuration = defaultTransitionDuration
        // 初始时间
        var cursorTime = CMTime.zero
        let videoItems = timeLine.videoItmes
        for (index,item) in videoItems.enumerated() {
            let trackIndex = index % 2
            let currentTrack = videoTracks[trackIndex]
            guard let asset = item.asset else { continue }
            guard let assetTrack = asset.tracks(withMediaType: .video).first else { continue }
            do {
                try currentTrack?.insertTimeRange(item.timeRange, of: assetTrack, at: cursorTime) 
            } catch {
                print("insertTimeRange error")
            }
            // 更新cursorTime
            cursorTime = CMTimeAdd(cursorTime, item.timeRange.duration)
            cursorTime = CMTimeSubtract(cursorTime, transitionDuration)
        }
    }

首先从当前的AVMutableComposition中创建两个新的AVMutableCompositionTrack对象，两者都是.video类型，并添加到videoTracks数组中，提供所需的A-B轨道排列。
遍历视频资源，将视频资源交替插入到AB两个轨道中。
计算cursorTime，需要考虑到减去动画过程的时间，因为这段时间两个视频媒体是重叠的。

创建AVVideoComposition的实现如下：

Swift 复制代码

    /// 创建AVVideoComposition
    func buildVideoComposition() -> AVMutableVideoComposition? {
        let videoComposition = AVMutableVideoComposition(propertiesOf: self.composition)
        videoComposition.renderSize = CGSize(width: 1920, height: 1080)
        /// 获取instructions
        let instructions = videoComposition.instructions
        var layerInstructionIndex = 1
        for instruction in instructions {
            guard let videoCompositionInstruction = instruction as? AVMutableVideoCompositionInstruction else { continue }
            let layerInstructions = videoCompositionInstruction.layerInstructions
            // 判断是否有两个layerInstructions
            guard layerInstructions.count == 2 else { continue }
            // 创建过渡效果
            let fromeLayerInstruction = layerInstructions[1 - layerInstructionIndex] as! AVMutableVideoCompositionLayerInstruction
            let toLayerInstruction = layerInstructions[layerInstructionIndex] as! AVMutableVideoCompositionLayerInstruction
            // 设置动画
            fromeLayerInstruction.setOpacityRamp(fromStartOpacity: 1.0, toEndOpacity: 0.0, timeRange: videoCompositionInstruction.timeRange)
            layerInstructionIndex = layerInstructionIndex == 1 ? 0 : 1
        }
        return videoComposition
    }

使用init(propertiesOf asset: AVAsset)创建一个新的AVVideoComposition实例，这个方法会自动创建所需的组合对象和层指令。并设置renderSize、renderScale、frameDuration熟悉为相应的值。（renderSize需要满足组合视频轨道中最大视频维度的尺寸值）
遍历videoComposition的instructions属性，判断videoCompositionInstruction的layerInstructions个数等于2的情况提取重叠的两个AVMutableVideoCompositionLayerInstruction。
为两个AVMutableVideoCompositionLayerInstruction添加一个渐变的过渡动画。
返回AVVideoComposition实例。

除了上面列出的最简单的渐隐过渡方式，还支持很多其它的过渡方式。

播放

创建PHTransitionCompositionBuilder实例，构建视频的可播放版本，进行播放。

Swift 复制代码

 func player() {
        guard let delegate = self.delegate else { return }
        let compositionBuilder = PHTransitionCompositionBuilder(timeLine: timeLine)
        let composition = compositionBuilder.buildComposition()
        let playerItem = composition?.makePlayerItem()
        delegate.replaceCurrentItem(playerItem: playerItem)
    }

结语

代码中我们把工作的重点集中到了A-B轨道的方式交替添加视频资源，以及构建AVMutableVideoComposition并创建过渡效果上面。但事实上我们还需要注意到播放进度的显示，创建过渡后两个视频之间会有重叠部分，在呈现的时候需要减去重叠时间。

另外最需要注意的是AVMutableVideoComposition的renderSize熟悉，一定要使用能够满足组合视频轨道中最大视频维度的尺寸值。