Объединение нескольких видео в iOS с помощью AVMutableVideoComposition

Здравствуй, Хабр!
В одном из проектов мне понадобилось решить задачу объединения видео, в частности, пользователь мог поставить видео на паузу, после чего продолжить запись (количество итераций было неизвестно). Поэтому необходимо было найти способ для решения этой задачи доступными средствами. Конечно, в голову пришло два варианта, либо писать всё сразу в один файл, либо записывать в разные, а склеивать уже после сессии. Я решил остановиться на втором, а что из этого вышло, читайте под катом.

Для записи видео я использовал AVCamCaptureManager, основываясь на приложении AVCam, любезно расположенном на всеми нами любимом сайте. Ну а после нажатия кнопки стоп начиналось самое интересное.

Этап 1. Подготовка.
На этом этапе нужно сделать следующее:

• Объект AVMutableComposition. В нём будут наши дорожки.
  AVMutableComposition

  AVMutableComposition *mixComposition = [[AVMutableComposition alloc] init];

• Массив инструкций для трэков и объект AVMutableVideoCompositionInstruction для них.
  AVMutableVideoCompositionInstruction

  NSMutableArray *arrayInstruction = [[NSMutableArray alloc] init];
  AVMutableVideoCompositionInstruction *MainInstruction = [AVMutableVideoCompositionInstruction videoCompositionInstruction];

• Общая аудиодорожка. Переменная isSound указывает, нужна ли она здесь (согласно поставленной задаче пользователь мог записывать видео как со звуком, так и без него).
  
  Общая аудиодорожка

     AVMutableCompositionTrack *audioTrack;
     if(self.isSoundOn==YES)
  		audioTrack = [mixComposition addMutableTrackWithMediaType:AVMediaTypeAudio
  											preferredTrackID:kCMPersistentTrackID_Invalid];

• Переменная для хранения длительности (а также она нужна для определения границ склейки).

  	CMTime duration = kCMTimeZero;

Этап 2. Поиск файлов, создание ассетов, генерация инструкций и трансформация видеодорожки при необходимости.

• Пробегаемся по всем файлам и создаём ассеты для каждого из них. Всё это можно и нужно делать циклом, переменная i-здесь индекс файла.
  
  Создание ассетов

  Все видео я записывал в темповую директорию, при этом увеличивая значение i. Соответственно, ассеты создаются из этих файлов.

  AVAsset *currentAsset = [AVAsset assetWithURL:[NSURL fileURLWithPath:[NSString stringWithFormat:@"%@%@%d%@", NSTemporaryDirectory(), @"Movie",i,@".mov"]]];

• В цикле создаются AVMutableCompositionTrack, в каждый из которых вставляется временной отрезок CMTimeRange из созданного ассета.
  Создание треков

  //VIDEO TRACK
  AVMutableCompositionTrack *currentTrack = [mixComposition addMutableTrackWithMediaType:AVMediaTypeVideo preferredTrackID:kCMPersistentTrackID_Invalid];
  [currentTrack insertTimeRange:CMTimeRangeMake(kCMTimeZero, currentAsset.duration) ofTrack:[[currentAsset tracksWithMediaType:AVMediaTypeVideo] objectAtIndex:0] atTime:duration error:nil];

  Особое внимание здесь стоит уделить тому, куда именно нужно вставлять отрезок, если вы хотите избежать чёрных полос во время проигрывания, или что ещё хуже, накладывания одного видео на другое в процессе воспроизведения. И даже не спрашивайте, почему я акцентирую на этом внимание.

• AVMutableVideoCompositionLayerInstruction используется для создания инструкции для конкретного слоя дорожки. Именно в него записывается возможная трансформация.
  AVMutableVideoCompositionLayerInstruction

  AVMutableVideoCompositionLayerInstruction *currentAssetLayerInstruction = [AVMutableVideoCompositionLayerInstruction videoCompositionLayerInstructionWithAssetTrack:currentTrack];

  При правильном определении положения видео (портретного или лэндскейпного) на выходе вы сможете получить шикарную картинку, в которой горизонтальное или вертикальное видео будет центрироваться в зависимости от того, дорожка в каком режиме у вас идёт первой.

• Объект AVAssetTrack нужен для создания дорожки на основе уже существующего ассета с типом AVMediaTypeVideo.
  
  AVAssetTrack

  AVAssetTrack *currentAssetTrack = [[currentAsset tracksWithMediaType:AVMediaTypeVideo] objectAtIndex:0];

• Увеличиваем значение duration.
  
  duration UP

  CMTime требует даже отдельного поста, конечно.

  duration=CMTimeAdd(duration, currentAsset.duration);

Этап 3. Установка параметров MainInstruction и формирование AVMutableVideoComposition

• timeRange

  Общая длительность видеодорожки.

  MainInstruction.timeRange = CMTimeRangeMake(kCMTimeZero, duration);

• layerInstructions

  Здесь нам понадобится массив инструкций, сформированный на втором этапе.

  MainInstruction.layerInstructions = arrayInstruction;

• MainCompositionInst

  Создаём экземпляр MainCompositionInst с нужными параметрами

  		AVMutableVideoComposition *MainCompositionInst = [AVMutableVideoComposition videoComposition];
  		MainCompositionInst.instructions = [NSArray arrayWithObject:MainInstruction];
  		MainCompositionInst.frameDuration = CMTimeMake(1, 30);
  		MainCompositionInst.renderSize = CGSizeMake(320.0, 480.0);

• Куда сохранять-то?

  NSArray *paths = NSSearchPathForDirectoriesInDomains(NSDocumentDirectory, NSUserDomainMask, YES);
  		NSString *documentsDirectory = [paths objectAtIndex:0];
  		NSString *myPathDocs =  [documentsDirectory stringByAppendingPathComponent:[NSString stringWithFormat:@"mergeVideo-%d.mov",arc4random() % 1000]];
  		
  		NSURL *url = [NSURL fileURLWithPath:myPathDocs];

Этап 4. Сохранение полученного видео через AVAssetExportSession
Разница между пресетами Highest и Medium очень даже существенна. Поэтому если вы планируете распространять видео в социальных сетях, настоятельно вам рекомендую использовать именно Medium.

• Задаём качество и создаём сессию

  		NSString *quality = AVAssetExportPresetHighestQuality;
  		if(self.isHighQuality==NO)
  		quality = AVAssetExportPresetMediumQuality;
  		AVAssetExportSession *exporter = [[AVAssetExportSession alloc] initWithAsset:mixComposition presetName:quality]; 

• Сохраняем!

  exporter.outputURL=url;
  		exporter.outputFileType = AVFileTypeQuickTimeMovie;
  		exporter.videoComposition = MainCompositionInst;
  		exporter.shouldOptimizeForNetworkUse = YES;
  		[exporter exportAsynchronouslyWithCompletionHandler:^
  		 { //здесь можно удалить темповые файлы.
  }];

Возможные статусы при экспорте:

Что тут у нас?

		 switch (exporter.status)
			 {
				 case AVAssetExportSessionStatusCompleted:
				 NSLog(@"Completed exporting!");
				 break;
				 case AVAssetExportSessionStatusFailed:
				 NSLog(@"Failed:%@", exporter.error.description);
				 break;
				 case AVAssetExportSessionStatusCancelled:
				 NSLog(@"Canceled:%@", exporter.error);
				 break;
				 case AVAssetExportSessionStatusExporting:
				 NSLog(@"Exporting!");
				 break;
				 case AVAssetExportSessionStatusWaiting:
				 NSLog(@"Waiting");
				 break;
				 default:
				 break;
			 }

Заключение

В статье я постарался акцентировать внимание именно на объединении видео, и думаю, многим хабровчанам, занимающимся разработкой под iOS, столкнувшимся с такой задачей, этот пост поможет в будущем. В дальнейшем я планирую более подробно рассказать о CMTime, и почему это не просто «время». Кстати, много полезной информации по теме есть на сайте. А сам метод вы можете найти в репозитории