AVPlayer HLS 直播电平表(显示 FFT 数据)

作者:编程家 分类: objective 时间:2024-08-03

AVPlayer HLS 直播电平表(显示 FFT 数据)

在iOS开发中,我们经常需要使用AVPlayer来播放音视频文件。而在直播应用中,我们常常需要显示音频的电平表,以便让用户了解当前音频的强弱情况。本文将介绍如何使用AVPlayer和FFT(快速傅里叶变换)算法来实现一个直播电平表,并将FFT数据实时显示在界面上。

准备工作

在开始之前,我们需要导入AVFoundation框架和Accelerate框架。AVFoundation框架提供了处理音视频的类和方法,而Accelerate框架则包含了FFT算法的相关函数。

import AVFoundation

import Accelerate

实时获取音频数据

首先,我们需要创建一个AVPlayer对象,并加载一个音频文件进行播放。为了实时获取音频数据,我们需要设置AVPlayer的`audioOutputMode`为`.audioData`,并添加一个`AVPlayerItemOutput`对象来监听音频数据。

swift

let player = AVPlayer(url: audioURL)

player.currentItem?.audioOutputMode = .audioData

let output = AVPlayerItemOutput(mediaType: .audio)

player.currentItem?.add(output)

接下来,我们需要在适当的地方添加观察者来监听音频数据的变化。

swift

output.setSampleBufferDelegate(self, queue: DispatchQueue.main)

NotificationCenter.default.addObserver(self, selector: #selector(handleAudioData(_:)), name: .AVPlayerItemNewAccessLogEntry, object: player.currentItem)

然后,我们需要实现`AVPlayerItemOutputSampleBufferDelegate`协议的方法,以获取音频数据。

swift

extension ViewController: AVPlayerItemOutputSampleBufferDelegate {

func outputMediaDataWillChange(_ sender: AVPlayerItemOutput) {

// 清空之前的数据

}

func outputSequenceWasFlushed(_ output: AVPlayerItemOutput) {

// 清空之前的数据

}

func handleAudioData(_ notification: Notification) {

guard let output = notification.object as? AVPlayerItemOutput else { return }

guard let sampleBuffer = output.copyNextSampleBuffer() else { return }

// 处理音频数据

}

}

在`handleAudioData`方法中,我们可以获取到音频数据的`CMSampleBuffer`对象。接下来,我们需要将音频数据转换为PCM格式,并计算出FFT数据。

将音频数据转换为PCM格式

我们可以使用`CMSampleBufferGetAudioBufferListWithRetainedBlockBuffer`函数将音频数据转换为PCM格式的数据。首先,我们需要定义一个变量来存储转换后的PCM数据。

swift

var audioBufferList = AudioBufferList()

var blockBuffer: CMBlockBuffer?

然后,我们可以使用`CMSampleBufferGetAudioBufferListWithRetainedBlockBuffer`函数来获取音频数据的PCM格式。

swift

CMSampleBufferGetAudioBufferListWithRetainedBlockBuffer(sampleBuffer, bufferListSizeNeededOut: nil, bufferListOut: &audioBufferList, bufferListSize: MemoryLayout.size, blockBufferAllocator: nil, blockBufferMemoryAllocator: nil, flags: kCMSampleBufferFlag_AudioBufferList_Assure16ByteAlignment, blockBufferOut: &blockBuffer)

接下来,我们可以遍历`audioBufferList`来获取PCM数据的指针和长度。

swift

for buffer in audioBufferList {

let samples = buffer.mData?.assumingMemoryBound(to: Float.self)

let numSamples = Int(buffer.mDataByteSize) / MemoryLayout.size

// 处理PCM数据

}

计算FFT数据

在处理PCM数据之前,我们需要创建一个FFT计算所需的结构体和变量。

swift

let log2n = vDSP_Length(log2(Float(numSamples)))

let fftSetup = vDSP_create_fftsetup(log2n, FFTRadix(kFFTRadix2))

var realp = [Float](repeating: 0, count: numSamples/2)

var imagp = [Float](repeating: 0, count: numSamples/2)

然后,我们可以使用`vDSP_ctoz`函数将PCM数据转换为复数格式。

swift

vDSP_ctoz(UnsafePointer(samples), 2, &temp, 1, vDSP_Length(numSamples/2))

接下来,我们可以调用`vDSP_fft_zrip`函数来计算FFT数据。

swift

vDSP_fft_zrip(fftSetup!, &temp, 1, log2n, FFTDirection(FFT_FORWARD))

最后,我们可以使用`vDSP_ztoc`函数将FFT数据转换为实数格式,并获取到每个频率的幅度值。

swift

vDSP_ztoc(&temp, 1, &splitComplex, 1, vDSP_Length(numSamples/2))

vDSP_vdist(&splitComplex.realp, 1, &splitComplex.imagp, 1, &magnitude, 1, vDSP_Length(numSamples/2))

显示FFT数据

最后,我们可以将计算得到的FFT数据显示在界面上,以实时展示音频的电平表。在界面上添加一个视图来显示FFT数据,并在每次计算完FFT数据后更新该视图。

swift

func updateFFTView() {

DispatchQueue.main.async {

// 更新FFT视图

}

}

在`handleAudioData`方法中,我们可以调用`updateFFTView`方法来更新FFT视图。

swift

func handleAudioData(_ notification: Notification) {

// 处理音频数据

updateFFTView()

}

通过以上步骤,我们就可以使用AVPlayer和FFT算法来实现一个直播电平表,并将FFT数据实时显示在界面上。

本文介绍了如何使用AVPlayer和FFT算法来实现一个直播电平表,并将FFT数据实时显示在界面上。通过实时获取音频数据、将音频数据转换为PCM格式、计算FFT数据以及显示FFT数据,我们可以实现一个功能完善的直播电平表。这对于直播应用来说,是一个非常有用的功能。

希望本文对你在使用AVPlayer和FFT算法实现直播电平表有所帮助。如果你对这个话题还有更多疑问,可以查阅相关文档或向社区寻求帮助。祝你在iOS开发中取得更多的成功!