ios 硬解码h265

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mob649e815c000a 2024-09-15 05:27:52 ©著作权

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iOS 硬解码 H.265 的实现指南

在现代视频处理应用中，H.265（也称为HEVC）由于其高效的压缩率和出色的画质，逐渐成为了流行的编码格式。实现 iOS 中的 H.265 硬解码，需要了解视频解码的基本流程，使用相关的框架和库，如 VideoToolbox，来进行操作。本文将详细介绍如何实现 iOS 硬解码 H.265。

视频解码流程概述

首先，让我们简单了解一下实现 H.265 硬解码的基本流程，具体步骤如下：

步骤	描述
1. 引入必要的库	导入 VideoToolbox 库和 AVFoundation。
2. 配置解码器	创建解码器，并设置其参数。
3. 提供数据	将 H.265 数据提供给解码器。
4. 解码处理	调用解码函数，处理已解码的数据。
5. 渲染视频	利用 AVPlayer 或 Core Animation 渲染已解码数据。
6. 清理资源	清理解码器资源，避免内存泄漏。

1. 引入必要的库

在开始之前，确保在你的 iOS 项目中导入了 VideoToolbox 和 AVFoundation。

import VideoToolbox
import AVFoundation

2. 配置解码器

使用 VTDecompressionSessionCreate 函数创建解码会话，并配置视频解码器。

var decompressionSession: VTDecompressionSession?

// 创建解码参数
let parameters: [String: Any] = [
    kVTVideoCompressionPropertyKey_RealTime: true as Any,
    kVTVideoDecompressionPropertyKey_UsingHardwareAcceleratedVideoDecoder: true as Any
]

// 创建解码会话
let status = VTDecompressionSessionCreate(
    allocator: nil,
    decoderSpecification: nil,
    sourceImageBufferAttributes: nil,
    destinationImageBufferAttributes: nil,
    callback: nil,
    decompressionSessionOut: &decompressionSession
)

if status != noErr {
    print("Error creating decompression session: \(status)")
}

3. 提供数据

当你获取到 H.265 编码视频流的数据后，调用解码器进行解码。

func decodeH265(data: Data) {
    // 将数据转换为 CMSampleBuffer
    var blockBuffer: CMBlockBuffer?
    var sampleBuffer: CMSampleBuffer?
    
    let status = CMBlockBufferCreateWithMemoryBlock(
        kCFAllocatorDefault,
        UnsafeMutableRawPointer(mutating: (data as NSData).bytes),
        data.count,
        kCFAllocatorNull,
        nil,
        0,
        data.count,
        0,
        &blockBuffer
    )

    if status != noErr {
        print("Error creating block buffer: \(status)")
        return
    }

    let timingInfo = CMSampleTimingInfo(duration: CMTimeMake(value: 1, timescale: 30),
                                         presentationTimeStamp: CMTimeMake(value: 0, timescale: 30),
                                         decodeTimeStamp: CMTime.invalid)

    // 创建样本缓冲区
    let statusSampleBuffer = CMSampleBufferCreate(
        allocator: nil,
        dataBuffer: blockBuffer,
        attachments: nil,
        formatDescription: nil,
        sampleTiming: &timingInfo,
        sampleSize: [data.count],
        sampleBufferOut: &sampleBuffer
    )
    
    if statusSampleBuffer != noErr {
        print("Error creating sample buffer: \(statusSampleBuffer)")
        return
    }

    // 解码样本
    let decodeStatus = VTDecompressionSessionDecodeAsynchronousFrame(decompressionSession!,
                                                                     sampleBuffer!,
                                                                     0,
                                                                     nil,
                                                                     nil)

    if decodeStatus != noErr {
        print("Error decoding frame: \(decodeStatus)")
    }
}

4. 解码处理

在此步骤中，利用解压缩回调进行后续处理，比如将解码后的帧显示到屏幕上。

func decompressionCallback(outputCallbackRefCon: UnsafeMutableRawPointer?,
                           sourceFrameRefCon: UnsafeMutableRawPointer?,
                           status: OSStatus,
                           infoFlags: VTDecodeInfoFlags,
                           imageBuffer: CVImageBuffer?,
                           presentationTimeStamp: CMTime,
                           presentationDuration: CMTime) {
    
    if status != noErr {
        print("Decompression failed with status: \(status)")
        return
    }
    
    // 渲染 decode 的结果
    if let imageBuffer = imageBuffer {
        render(imageBuffer: imageBuffer)
    }
}

func render(imageBuffer: CVImageBuffer) {
    // 在这里实现图像渲染逻辑
}

5. 渲染视频

使用 AVPlayer 或其他图像渲染框架将解码的帧展示在屏幕上。

func render(imageBuffer: CVImageBuffer) {
    // 这里使用 AVFoundation 将画面显示到界面
    let ciImage = CIImage(cvImageBuffer: imageBuffer)
    // 你可以将其绘制到 UIView 或使用 AVPlayer 渲染
}

6. 清理资源

完成解码后，确保清理解码器资源，防止内存泄漏。

func cleanup() {
    if let session = decompressionSession {
        VTDecompressionSessionInvalidate(session)
        decompressionSession = nil
    }
}

类图

下面是解码器管理类的简单类图，展示如何组织代码：

classDiagram
    class H265Decoder {
        +init()
        +decodeH265(data: Data)
        +cleanup()
    }
    class VideoRenderer {
        +render(imageBuffer: CVImageBuffer)
    }
    H265Decoder --> VideoRenderer : uses