第三章 资源和元数据
1. 资源简介
AV Foundation 把所有的代码设计围绕资源（assert）进行，AVAssert 是 AV Foundation 设计的核心。
AVAssert 不需要考虑的两个重要范畴：第一、它提供了对基本媒体格式的层抽象，这意味着无论是处理 MPEG-4 视频还是 MP3 音频，对你而言面对的只有资源这个概念。第二、不用我们管理资源的位置信息，不管是本地 URL 还是远程服务器上的一个音频流、视频流的 URL。
AVAssert 本身并不是媒体资源，但是它可以作为时基媒体的容器，它由一个或多个带有描述自身元数据的媒体组成。我们使用 AVAssetTrack 类代表保存在资源中的统一类型媒体，并对每个资源建立相应的模型。AVAssetTrack 最常见的形态就是音频和视频流，但是它还可以表示文本、副标题或隐藏字幕等媒体类型。
2. 资源创建
为一个媒体资源创建 AVAsset 对象时，可以通过 URL 对它进行初始化来实现，可以是本地 URL，也可以是远程资源的 URL
NSURL *url = [NSURL URLWithString:@""];
AVAsset *asset = [AVAsset assetWithURL:url];
AVAsset 是一个抽象类，意味着不能直接被实例化。当创建实例时，实际上是创建了它子类的一个实例，子类名为 AVURLAsset。有时我们会直接使用这个类，因为它允许通过传递选项字典来精细调整资源的创建方式。比如，如果创建一个用在音频或视频编辑场景中的资源，希望传递一个选项来告诉程序提供更精确的时长和计时信息：
NSURL *url = [NSURL URLWithString:@""];
NSDictionary *options = @{AVURLAssetPreferPreciseDurationAndTimingKey : @YES};
AVURLAsset *asset = [[AVURLAsset alloc] initWithURL:url options:options];
3. 异步载入
AVAsset 具有多种方法和属性，可以提供有关资源的信息，比如时长、创建日期和元数据等。AVAsset 使用了一种高效的设计方法，延迟载入资源属性，直到请求时才载入，这样就可以快速创建资源。不过属性的访问是同步发生的，如果正在请求的属性没有预先载入，程序就会阻塞，所以开发者应该使用异步来查询资源的属性。
NSURL *url = [[NSBundle mainBundle] URLForResource:@"人渣的本愿真人版01" withExtension:@"mp4"];
AVAsset *asset = [AVAsset assetWithURL:url];
[asset loadValuesAsynchronouslyForKeys:@[@"duration"] completionHandler:^{
NSError *error;
AVKeyValueStatus status = [asset statusOfValueForKey:@"duration" error:&error];
switch (status) {
case AVKeyValueStatusLoaded: // 加载完成
{
dispatch_async(dispatch_get_main_queue(), ^{
CMTimeShow(asset.duration);
});
break;
}
case AVKeyValueStatusFailed:
break;
case AVKeyValueStatusCancelled:
break;
default:
break;
}
}];
// 取消加载
[asset cancelLoading];
4. 媒体元数据
4.1 元数据格式
我们在 Apple 环境下遇到的媒体类型主要有四种：
- QuickTime（ .mov ）
- MPEG-4 video（ .mp4 和 .m4v ）
- MPEG-4 audio（ .m4a ）
- MPEG-Layer III audio( .mp3 )
QuickTime（ .mov ）
QuickTime 是由苹果公司开发的一种功能强大、跨平台的媒体架构。了解 QuickTime 格式的一个好办法就是在十六进制编译器中打开一个 .mov 格式的文件，常见的十六进制编译器有 Hex Fiend 或 Synalyze It! Pro。更好的方法是借助 Apple Developer Center 中找到 Atom Inspector 工具，它可以将 atom 结构以 NSOutlineView 方式呈现，所以可以对 atom 之间的继承关系等信息有比较清晰的了解。
上图为 QuickTime 结构的简化示意图，该文件最小限度的包含了三个高级 atom，分别是用于描述文件类型和兼容类型的 ftyp，包含实际音视频媒体的 mdat 以及非常重要的 moov atom，它对媒体资源的所有相关细节做了完整描述，包括可呈现的元数据。
MPEG-4 video（ .mp4 和 .m4v ）和 MPEG-4 audio（ .m4a ）
mp4 直接派生于 QuickTime 文件格式，这就意味着它们的结构是类似的。实际上，我们经常会发现，能够解析一种文件类型的工具也可以处理其他文件类型，就像 QuickTime 文件一样，mp4 文件也由 atom 数据结构组成。
mp4 是对 MPEG-4 媒体的标准扩展，m4v、m4a、m4p、m4b 这些变体都使用 MPEG-4 容器格式，但是包含了附加的拓展功能。m4v 文件是带有针对 FairPlay 加密和 AC3-audio 扩展的 MPEG-4 视频格式，如果不涉及这些 mp4 和 m4v 仅仅是扩展名不同而已。m4a 针对音频，让使用者知道该文件只带有音频资源。m4p 是苹果较旧的 iTunes 音频格式，使用其 FairPlay 扩展。m4b 用于有声读物，通常包含章节标签和书签功能。
MPEG-Layer III audio（ .mp3 ）
mp3 文件和上面两种有显著区别，mp3 文件不使用容器格式，而使用编码音频数据，包含的可选元数据的结构块通常位于文件开头。mp3 文件使用一种称为 ID3v2 格式来保存关于音频内容的描述信息，包含的数据有歌曲演唱者、所属唱片和音乐风格等。
AV Foundation 支持读取 ID3v2 标签的所有版本，但是不支持写入，所以 AV Foundation 无法支持对 mp3 进行编码。
4.2 获取元数据
AVAsset 和 AVAssetTrack 都可以实现查询相关元数据的功能。一般使用 AVAsset 提供的元数据，当涉及获取曲目一级元数据等情况时会使用 AVAssestTrack。读取具体资源元数据的接口由 AVMetadataItem 的类提供。
NSURL *audioURL = [[NSBundle mainBundle] URLForResource:@"一次就好" withExtension:@"mp3"];
AVAsset *asset = [AVAsset assetWithURL:audioURL];
[asset loadValuesAsynchronouslyForKeys:@[@"availableMetadataFormats"] completionHandler:^{
AVKeyValueStatus commonStatus = [asset statusOfValueForKey:@"availableMetadataFormats" error:nil];
if (commonStatus == AVKeyValueStatusLoaded) {
NSMutableArray *metaData = [NSMutableArray array];
for (NSString *format in asset.availableMetadataFormats) {
[metaData addObjectsFromArray:[asset metadataForFormat:format]];
}
// 歌曲名称
AVMetadataItem *titleItem = [AVMetadataItem metadataItemsFromArray:metaData withKey:AVMetadataCommonKeyTitle keySpace:AVMetadataKeySpaceCommon].firstObject;
// 演唱者
AVMetadataItem *artistItem = [AVMetadataItem metadataItemsFromArray:metaData withKey:AVMetadataCommonKeyArtist keySpace:AVMetadataKeySpaceCommon].firstObject;
// 专辑名称
AVMetadataItem *albumItem = [AVMetadataItem metadataItemsFromArray:metaData withKey:AVMetadataCommonKeyAlbumName keySpace:AVMetadataKeySpaceCommon].firstObject;
NSLog(@"%@ : %@", titleItem.key, titleItem.value); // TIT2 : 一次就好
NSLog(@"%@ : %@", artistItem.key, artistItem.value); // TPE1 : 沈腾
NSLog(@"%@ : %@", albumItem.key, albumItem.value); // TALB : 夏洛特烦恼 电影原声带
}
}];
上面我们使用的是键和键空间来获取元数据，iOS 8 以后还引进了标识符获取元数据的方法：
// 歌曲名称
AVMetadataItem *titleItem = [AVMetadataItem metadataItemsFromArray:metaData filteredByIdentifier:AVMetadataCommonIdentifierTitle].firstObject;
// 演唱者
AVMetadataItem *artistItem = [AVMetadataItem metadataItemsFromArray:metaData filteredByIdentifier:AVMetadataCommonIdentifierArtist].firstObject;
// 专辑名称
AVMetadataItem *albumItem = [AVMetadataItem metadataItemsFromArray:metaData filteredByIdentifier:AVMetadataCommonIdentifierAlbumName].firstObject;
注意
有的时候直接打印 key 为一串数字，所以我们创建一个 AVMetadataItem 的分类，将数字转换成字符串
NSLog(@"%@ : %@", titleItem.keyString, titleItem.value);
NSLog(@"%@ : %@", artistItem.keyString, artistItem.value);
NSLog(@"%@ : %@", albumItem.keyString, albumItem.value);
#import "AVMetadataItem+Extend.h"
@implementation AVMetadataItem (Extend)
- (NSString *)keyString
{
// 如果 key 是一个字符串，则原样返回
if ([self.key isKindOfClass:[NSString class]]) {
return (NSString *)self.key;
}
else if ([self.key isKindOfClass:[NSNumber class]]) {
UInt32 keyValue = [(NSNumber *)self.key unsignedIntValue];
// 大部分情况下，key 是一个 4 字符代码，比如 ©gen 或 TRAK，不过对于 mp3 文件，键值只有 3 个字符的长度
size_t length = sizeof(UInt32);
if ((keyValue >> 24) == 0) --length;
if ((keyValue >> 16) == 0) --length;
if ((keyValue >> 8) == 0) --length;
if ((keyValue >> 0) == 0) --length;
long address = (unsigned long)&keyValue;
address += (sizeof(UInt32) - length);
// 由于数字是 big endian 格式，因此使用 CFSwapInt32BigToHost() 函数将其转换为符合主 CPU 顺序的 little endian 格式
keyValue = CFSwapInt32BigToHost(keyValue);
// 创建一个字符数组，并使用 strncpy 函数将字符字节填充到该数组中
char cstring[length];
strncpy(cstring, (char *) address, length);
cstring[length] = '\0';
// 大量 QuickTime 用户数据和 iTunes key 的前缀都带有一个 © 符号
// 不过 AVMetadataFormat.h 中定义 key 所使用的前缀符号为 @
// 所以为了进行 key 常量字符串比较，需要先将 © 替换为 @
if (cstring[0] == '\xA9') {
cstring[0] = '@';
}
return [NSString stringWithCString:(char *) cstring
encoding:NSUTF8StringEncoding];
}
else {
return @"<<unknown>>";
}
}
@end
总结
找不到相关资料，根据我的理解，availableMetadataFormats、metadata、commonMetadata 三者的关系如下
availableMetadataFormats：
asset.availableMetadataFormats获得所有 keys，遍历 keys 根据[asset metadataForFormat:key]方法获取所有元数据 AVMetadataItemmetadata：通过
asset.metadata方法直接可以得到所有元数据，据测试和 availableMetadataFormats 获得到的元数据相同commonMetadata：通过
asset.commonMetadata方法直接可以得到常用的元数据，但是获取的不全
所以我认为最简单获取元数据方法如下，如果有错误，日后更正：
NSURL *audioURL = [[NSBundle mainBundle] URLForResource:@"一次就好" withExtension:@"mp3"];
AVAsset *asset = [AVAsset assetWithURL:audioURL];
[asset loadValuesAsynchronouslyForKeys:@[@"metadata"] completionHandler:^{
AVKeyValueStatus commonStatus = [asset statusOfValueForKey:@"metadata" error:nil];
if (commonStatus == AVKeyValueStatusLoaded) {
// 歌曲名称
AVMetadataItem *titleItem = [AVMetadataItem metadataItemsFromArray:asset.metadata filteredByIdentifier:AVMetadataCommonIdentifierTitle].firstObject;
// 演唱者
AVMetadataItem *artistItem = [AVMetadataItem metadataItemsFromArray:asset.metadata filteredByIdentifier:AVMetadataCommonIdentifierArtist].firstObject;
// 专辑名称
AVMetadataItem *albumItem = [AVMetadataItem metadataItemsFromArray:asset.metadata filteredByIdentifier:AVMetadataCommonIdentifierAlbumName].firstObject;
NSLog(@"%@ : %@", titleItem.keyString, titleItem.value);
NSLog(@"%@ : %@", artistItem.keyString, artistItem.value);
NSLog(@"%@ : %@", albumItem.keyString, albumItem.value);
}
}];
4.3 编辑元数据
AVAssetExportSession 用于将 AVAsset 内容根据导出预设条件进行转码，并将导出资源写到磁盘中。
AVAssetExportSession *session = [[AVAssetExportSession alloc] initWithAsset:_asset presetName:AVAssetExportPresetPassthrough];
session.outputURL = [self tempURL];
session.outputFileType = [self fileType];
session.metadata = [self.metadata metadataItems];
[session exportAsynchronouslyWithCompletionHandler:^{
if (session.status == AVAssetExportSessionStatusCompleted) {
[[NSFileManager defaultManager] removeItemAtURL:_url error:nil];
[[NSFileManager defaultManager] moveItemAtURL:session.outputURL toURL:_url error:nil];
}
}];
注意：AVAssetExportPresetPassthrough 可以修改 MPEG-4 和 QuickTime 容器中存在的元数据信息，不过它不能添加新的元数据。添加元数据唯一方法是使用转码预设值。此外，它不能修改 ID3 标签，不支持写入 MP3 数据。
5. 封装框架
根据 Learning-AV-Foundation Chapter 3 自行封装了一个元数据获取、编辑的框架，下载地址：https://github.com/Mayan29/MYAVFoundation
