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概览

随着移动互联网的发展，如今的手机早已不是打电话、发短信那么简单了，播放音乐、视频、录音、拍照等都是很常用的功能。在iOS中对于多媒体的支持是非常强大的，无论是音视频播放、录制，还是对麦克风、摄像头的操作都提供了多套API。在今天的文章中将会对这些内容进行一一介绍：

音频

在iOS中音频播放从形式上可以分为音效播放和音乐播放。前者主要指的是一些短音频播放，通常作为点缀音频，对于这类音频不需要进行进度、循环等控制。后者指的是一些较长的音频，通常是主音频，对于这些音频的播放通常需要进行精确的控制。在iOS中播放两类音频分别使用AudioToolbox.framework和AVFoundation.framework来完成音效和音乐播放。

音效

AudioToolbox.framework是一套基于C语言的框架，使用它来播放音效其本质是将短音频注册到系统声音服务（System Sound Service）。System Sound Service是一种简单、底层的声音播放服务，但是它本身也存在着一些限制：

• 音频播放时间不能超过30s
• 数据必须是PCM或者IMA4格式
• 音频文件必须打包成.caf、.aif、.wav中的一种（注意这是官方文档的说法，实际测试发现一些.mp3也可以播放）

使用System Sound Service 播放音效的步骤如下：

1. 调用AudioServicesCreateSystemSoundID(   CFURLRef  inFileURL, SystemSoundID*   outSystemSoundID)函数获得系统声音ID。
2. 如果需要监听播放完成操作，则使用AudioServicesAddSystemSoundCompletion(  SystemSoundID inSystemSoundID,
   CFRunLoopRef  inRunLoop, CFStringRef  inRunLoopMode, AudioServicesSystemSoundCompletionProc  inCompletionRoutine, void*  inClientData)方法注册回调函数。
3. 调用AudioServicesPlaySystemSound(SystemSoundID inSystemSoundID) 或者AudioServicesPlayAlertSound(SystemSoundID inSystemSoundID) 方法播放音效（后者带有震动效果）。

下面是一个简单的示例程序：

音乐

如果播放较大的音频或者要对音频有精确的控制则System Sound Service可能就很难满足实际需求了，通常这种情况会选择使用AVFoundation.framework中的AVAudioPlayer来实现。AVAudioPlayer可以看成一个播放器，它支持多种音频格式，而且能够进行进度、音量、播放速度等控制。首先简单看一下AVAudioPlayer常用的属性和方法：

AVAudioPlayer的使用比较简单：

1. 初始化AVAudioPlayer对象，此时通常指定本地文件路径。
2. 设置播放器属性，例如重复次数、音量大小等。
3. 调用play方法播放。

下面就使用AVAudioPlayer实现一个简单播放器，在这个播放器中实现了播放、暂停、显示播放进度功能，当然例如调节音量、设置循环模式、甚至是声波图像（通过分析音频分贝值）等功能都可以实现，这里就不再一一演示。界面效果如下：

当然由于AVAudioPlayer一次只能播放一个音频文件，所有上一曲、下一曲其实可以通过创建多个播放器对象来完成，这里暂不实现。播放进度的实现主要依靠一个定时器实时计算当前播放时长和音频总时长的比例，另外为了演示委托方法，下面的代码中也实现了播放完成委托方法，通常如果有下一曲功能的话播放完可以触发下一曲音乐播放。下面是主要代码：

运行效果：

音频会话

事实上上面的播放器还存在一些问题，例如通常我们看到的播放器即使退出到后台也是可以播放的，而这个播放器如果退出到后台它会自动暂停。如果要支持后台播放需要做下面几件事情：

1.设置后台运行模式：在plist文件中添加Required background modes，并且设置item 0=App plays audio or streams audio/video using AirPlay（其实可以直接通过Xcode在Project Targets-Capabilities-Background Modes中设置）

2.设置AVAudioSession的类型为AVAudioSessionCategoryPlayback并且调用setActive::方法启动会话。

3.为了能够让应用退到后台之后支持耳机控制，建议添加远程控制事件（这一步不是后台播放必须的）

前两步是后台播放所必须设置的，第三步主要用于接收远程事件，这部分内容之前的文章中有详细介绍，如果这一步不设置虽让也能够在后台播放，但是无法获得音频控制权（如果在使用当前应用之前使用其他播放器播放音乐的话，此时如果按耳机播放键或者控制中心的播放按钮则会播放前一个应用的音频），并且不能使用耳机进行音频控制。第一步操作相信大家都很容易理解，如果应用程序要允许运行到后台必须设置，正常情况下应用如果进入后台会被挂起，通过该设置可以上应用程序继续在后台运行。但是第二步使用的AVAudioSession有必要进行一下详细的说明。

在iOS中每个应用都有一个音频会话，这个会话就通过AVAudioSession来表示。AVAudioSession同样存在于AVFoundation框架中，它是单例模式设计，通过sharedInstance进行访问。在使用Apple设备时大家会发现有些应用只要打开其他音频播放就会终止，而有些应用却可以和其他应用同时播放，在多种音频环境中如何去控制播放的方式就是通过音频会话来完成的。下面是音频会话的几种会话模式：

注意：是否遵循静音键表示在播放过程中如果用户通过硬件设置为静音是否能关闭声音。

根据前面对音频会话的理解，相信大家开发出能够在后台播放的音频播放器并不难，但是注意一下，在前面的代码中也提到设置完音频会话类型之后需要调用setActive::方法将会话激活才能起作用。类似的，如果一个应用已经在播放音频，打开我们的应用之后设置了在后台播放的会话类型，此时其他应用的音频会停止而播放我们的音频，如果希望我们的程序音频播放完之后（关闭或退出到后台之后）能够继续播放其他应用的音频的话则可以调用setActive::方法关闭会话。代码如下：

在上面的代码中还实现了拔出耳机暂停音乐播放的功能，这也是一个比较常见的功能。在iOS7及以后的版本中可以通过通知获得输出改变的通知，然后拿到通知对象后根据userInfo获得是何种改变类型，进而根据情况对音乐进行暂停操作。

扩展–播放音乐库中的音乐

众所周知音乐是iOS的重要组成播放，无论是iPod、iTouch、iPhone还是iPad都可以在iTunes购买音乐或添加本地音乐到音乐库中同步到你的iOS设备。在MediaPlayer.frameowork中有一个MPMusicPlayerController用于播放音乐库中的音乐。

下面先来看一下MPMusicPlayerController的常用属性和方法：

• MPMusicPlayerController有两种播放器：applicationMusicPlayer和systemMusicPlayer，前者在应用退出后音乐播放会自动停止，后者在应用停止后不会退出播放状态。
• MPMusicPlayerController加载音乐不同于前面的AVAudioPlayer是通过一个文件路径来加载，而是需要一个播放队列。在MPMusicPlayerController中提供了两个方法来加载播放队列：- (void)setQueueWithQuery:(MPMediaQuery *)query和- (void)setQueueWithItemCollection:(MPMediaItemCollection *)itemCollection，正是由于它的播放音频来源是一个队列，因此MPMusicPlayerController支持上一曲、下一曲等操作。

那么接下来的问题就是如何获取MPMediaQueue或者MPMediaItemCollection？MPMediaQueue对象有一系列的类方法来获得媒体队列：

+ (MPMediaQuery *)albumsQuery;
+ (MPMediaQuery *)artistsQuery;
+ (MPMediaQuery *)songsQuery;
+ (MPMediaQuery *)playlistsQuery;
+ (MPMediaQuery *)podcastsQuery;
+ (MPMediaQuery *)audiobooksQuery;
+ (MPMediaQuery *)compilationsQuery;
+ (MPMediaQuery *)composersQuery;
+ (MPMediaQuery *)genresQuery;

有了这些方法，就可以很容易获到歌曲、播放列表、专辑媒体等媒体队列了，这样就可以通过：- (void)setQueueWithQuery:(MPMediaQuery *)query方法设置音乐来源了。又或者得到MPMediaQueue之后创建MPMediaItemCollection，使用- (void)setQueueWithItemCollection:(MPMediaItemCollection *)itemCollection设置音乐来源。

有时候可能希望用户自己来选择要播放的音乐，这时可以使用MPMediaPickerController，它是一个视图控制器，类似于UIImagePickerController，选择完播放来源后可以在其代理方法中获得MPMediaItemCollection对象。

无论是通过哪种方式获得MPMusicPlayerController的媒体源，可能都希望将每个媒体的信息显示出来，这时候可以通过MPMediaItem对象获得。一个MPMediaItem代表一个媒体文件，通过它可以访问媒体标题、专辑名称、专辑封面、音乐时长等等。无论是MPMediaQueue还是MPMediaItemCollection都有一个items属性，它是MPMediaItem数组，通过这个属性可以获得MPMediaItem对象。

下面就简单看一下MPMusicPlayerController的使用，在下面的例子中简单演示了音乐的选择、播放、暂停、通知、下一曲、上一曲功能，相信有了上面的概念，代码读起来并不复杂（示例中是直接通过MPMeidaPicker进行音乐选择的，但是仍然提供了两个方法getLocalMediaQuery和getLocalMediaItemCollection来演示如何直接通过MPMediaQueue获得媒体队列或媒体集合）：

录音

除了上面说的，在AVFoundation框架中还要一个AVAudioRecorder类专门处理录音操作，它同样支持多种音频格式。与AVAudioPlayer类似，你完全可以将它看成是一个录音机控制类，下面是常用的属性和方法：

AVAudioRecorder很多属性和方法跟AVAudioPlayer都是类似的,但是它的创建有所不同，在创建录音机时除了指定路径外还必须指定录音设置信息，因为录音机必须知道录音文件的格式、采样率、通道数、每个采样点的位数等信息，但是也并不是所有的信息都必须设置，通常只需要几个常用设置。关于录音设置详见帮助文档中的“AV Foundation Audio Settings Constants”。

下面就使用AVAudioRecorder创建一个录音机，实现了录音、暂停、停止、播放等功能，实现效果大致如下：

在这个示例中将实行一个完整的录音控制，包括录音、暂停、恢复、停止，同时还会实时展示用户录音的声音波动，当用户点击完停止按钮还会自动播放录音文件。程序的构建主要分为以下几步：

1. 设置音频会话类型为AVAudioSessionCategoryPlayAndRecord，因为程序中牵扯到录音和播放操作。
2. 创建录音机AVAudioRecorder，指定录音保存的路径并且设置录音属性，注意对于一般的录音文件要求的采样率、位数并不高，需要适当设置以保证录音文件的大小和效果。
3. 设置录音机代理以便在录音完成后播放录音，打开录音测量保证能够实时获得录音时的声音强度。（注意声音强度范围-160到0,0代表最大输入）
4. 创建音频播放器AVAudioPlayer，用于在录音完成之后播放录音。
5. 创建一个定时器以便实时刷新录音测量值并更新录音强度到UIProgressView中显示。
6. 添加录音、暂停、恢复、停止操作，需要注意录音的恢复操作其实是有音频会话管理的，恢复时只要再次调用record方法即可，无需手动管理恢复时间等。

下面是主要代码：

运行效果：

音频队列服务

大家应该已经注意到了，无论是前面的录音还是音频播放均不支持网络流媒体播放，当然对于录音来说这种需求可能不大，但是对于音频播放来说有时候就很有必要了。AVAudioPlayer只能播放本地文件，并且是一次性加载所以音频数据，初始化AVAudioPlayer时指定的URL也只能是File URL而不能是HTTP URL。当然，将音频文件下载到本地然后再调用AVAudioPlayer来播放也是一种播放网络音频的办法，但是这种方式最大的弊端就是必须等到整个音频播放完成才能播放，而不能使用流式播放，这往往在实际开发中是不切实际的。那么在iOS中如何播放网络流媒体呢？就是使用AudioToolbox框架中的音频队列服务Audio Queue Services。

使用音频队列服务完全可以做到音频播放和录制，首先看一下录音音频服务队列：

一个音频服务队列Audio Queue有三部分组成：

三个缓冲器Buffers:每个缓冲器都是一个存储音频数据的临时仓库。

一个缓冲队列Buffer Queue:一个包含音频缓冲器的有序队列。

一个回调Callback:一个自定义的队列回调函数。

声音通过输入设备进入缓冲队列中，首先填充第一个缓冲器；当第一个缓冲器填充满之后自动填充下一个缓冲器，同时会调用回调函数；在回调函数中需要将缓冲器中的音频数据写入磁盘，同时将缓冲器放回到缓冲队列中以便重用。下面是Apple官方关于音频队列服务的流程示意图：

类似的，看一下音频播放缓冲队列，其组成部分和录音缓冲队列类似。

但是在音频播放缓冲队列中，回调函数调用的时机不同于音频录制缓冲队列，流程刚好相反。将音频读取到缓冲器中，一旦一个缓冲器填充满之后就放到缓冲队列中，然后继续填充其他缓冲器；当开始播放时，则从第一个缓冲器中读取音频进行播放；一旦播放完之后就会触发回调函数，开始播放下一个缓冲器中的音频，同时填充第一个缓冲器放；填充满之后再次放回到缓冲队列。下面是详细的流程：

当然，要明白音频队列服务的原理并不难，问题是如何实现这个自定义的回调函数，这其中我们有大量的工作要做，控制播放状态、处理异常中断、进行音频编码等等。由于牵扯内容过多，而且不是本文目的，如果以后有时间将另开一篇文章重点介绍，目前有很多第三方优秀框架可以直接使用，例如AudioStreamer、FreeStreamer。由于前者当前只有非ARC版本，所以下面不妨使用FreeStreamer来简单演示在线音频播放的过程，当然在使用之前要做如下准备工作：

1.拷贝FreeStreamer中的Reachability.h、Reachability.m和Common、astreamer两个文件夹中的内容到项目中。

2.添加FreeStreamer使用的类库：CFNetwork.framework、AudioToolbox.framework、AVFoundation.framework
、libxml2.dylib、MediaPlayer.framework。

3.如果引用libxml2.dylib编译不通过，需要在Xcode的Targets-Build Settings-Header Build Path中添加$(SDKROOT)/usr/include/libxml2。

4.将FreeStreamer中的FreeStreamerMobile-Prefix.pch文件添加到项目中并将Targets-Build Settings-Precompile Prefix Header设置为YES，在Targets-Build Settings-Prefix Header设置为$(SRCROOT)/项目名称/FreeStreamerMobile-Prefix.pch（因为Xcode6默认没有pch文件）

然后就可以编写代码播放网络音频了：

其实FreeStreamer的功能很强大，不仅仅是播放本地、网络音频那么简单，它还支持播放列表、检查包内容、RSS订阅、播放中断等很多强大的功能，甚至还包含了一个音频分析器，有兴趣的朋友可以访问官网查看详细用法

视频

MPMoviePlayerController

在iOS中播放视频可以使用MediaPlayer.framework种的MPMoviePlayerController类来完成，它支持本地视频和网络视频播放。这个类实现了MPMediaPlayback协议，因此具备一般的播放器控制功能，例如播放、暂停、停止等。但是MPMediaPlayerController自身并不是一个完整的视图控制器，如果要在UI中展示视频需要将view属性添加到界面中。下面列出了MPMoviePlayerController的常用属性和方法：

注意MPMediaPlayerController的状态等信息并不是通过代理来和外界交互的，而是通过通知中心，因此从上面的列表中可以看到常用的一些通知。由于MPMoviePlayerController本身对于媒体播放做了深度的封装，使用起来就相当简单：创建MPMoviePlayerController对象，设置frame属性，将MPMoviePlayerController的view添加到控制器视图中。下面的示例中将创建一个播放控制器并添加播放状态改变及播放完成的通知：

运行效果：

从上面的API大家也不难看出其实MPMoviePlayerController功能相当强大，日常开发中作为一般的媒体播放器也完全没有问题。MPMoviePlayerController除了一般的视频播放和控制外还有一些强大的功能，例如截取视频缩略图。请求视频缩略图时只要调用- (void)requestThumbnailImagesAtTimes:(NSArray *)playbackTimes timeOption:(MPMovieTimeOption)option方法指定获得缩略图的时间点，然后监控MPMoviePlayerThumbnailImageRequestDidFinishNotification通知，每个时间点的缩略图请求完成就会调用通知，在通知调用方法中可以通过MPMoviePlayerThumbnailImageKey获得UIImage对象处理即可。例如下面的程序演示了在程序启动后获得两个时间点的缩略图的过程，截图成功后保存到相册：

截图效果：

扩展–使用AVFoundation生成缩略图

通过前面的方法大家应该已经看到，使用MPMoviePlayerController来生成缩略图足够简单，但是如果仅仅是是为了生成缩略图而不进行视频播放的话，此刻使用MPMoviePlayerController就有点大材小用了。其实使用AVFundation框架中的AVAssetImageGenerator就可以获取视频缩略图。使用AVAssetImageGenerator获取缩略图大致分为三个步骤：

1. 创建AVURLAsset对象（此类主要用于获取媒体信息，包括视频、声音等）。
2. 根据AVURLAsset创建AVAssetImageGenerator对象。
3. 使用AVAssetImageGenerator的copyCGImageAtTime::方法获得指定时间点的截图。