最近還是因?yàn)镮M模塊的功能，IOS錄制MOV視頻發(fā)送后，安卓端無(wú)法播放，迫不得已兼容將MOV視頻轉(zhuǎn)為MP4發(fā)送。

其中mov視頻包括4K/24FPS、4K/30FPS、4K/60FPS、720p HD/30FPS、1080p HD/30FPS、1080p HD/60FPS！

使用AVAssetExportSession作為導(dǎo)出工具，指定壓縮質(zhì)量AVAssetExportPresetMediumQuality，這樣能有效的減少視頻體積，但是視頻畫面清晰度比較差，舉個(gè)例子：一個(gè)25秒的1080p視頻，經(jīng)過(guò)壓縮后從1080p變?yōu)?20p，大小從34m變成2.6m。

AVAssetExportSession *exportSession = [[AVAssetExportSession alloc] initWithAsset:avAsset presetName:AVAssetExportPresetMediumQuality];exportSession.outputURL= url;exportSession.shouldOptimizeForNetworkUse = YES;exportSession.outputFileType = AVFileTypeMPEG4;[exportSessionexportAsynchronouslyWithCompletionHandler:^{switch([exportSessionstatus]) {case AVAssetExportSessionStatusFailed:NSLog(@"Export canceled");break;case AVAssetExportSessionStatusCancelled:NSLog(@"Export canceled");break;case AVAssetExportSessionStatusCompleted:{NSLog(@"Successful!");break;}default:break;}

重新梳理下我們的需求，我們的場(chǎng)景對(duì)視頻質(zhì)量要求稍高，對(duì)視頻的大小容忍比較高，所以將最大分辨率設(shè)為720p。

所以我們的壓縮設(shè)置改為AVAssetExportPreset1280x720，壓縮后大小幾乎沒(méi)變，從34m變成32.5m。我們可以用mideaInfo來(lái)查看下兩個(gè)視頻文件到底有什么區(qū)別，上圖為1080p，下圖為720p：

由上圖可以看到，兩個(gè)分辨率差別巨大的視頻，大小居然差不多，要分析其中的原因首先要了解H264編碼。

3.H264編碼

關(guān)于H264編碼的原理可以參考(這篇文章),本文不詳細(xì)展開(kāi)，只說(shuō)明幾個(gè)參數(shù)。

Bit Rate:

比特率是指每秒傳送的比特(bit)數(shù)。單位為 bps(Bit Per Second)，比特率越高，每秒傳送數(shù)據(jù)就越多，畫質(zhì)就越清晰。聲音中的比特率是指將模擬聲音信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字聲音信號(hào)后，單位時(shí)間內(nèi)的二進(jìn)制數(shù)據(jù)量，是間接衡量音頻質(zhì)量的一個(gè)指標(biāo)。 視頻中的比特率（碼率）原理與聲音中的相同，都是指由模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)后，單位時(shí)間內(nèi)的二進(jìn)制數(shù)據(jù)量。

所以選擇適合的比特率是壓縮視頻大小的關(guān)鍵，比特率設(shè)置太小的話，視頻會(huì)變得模糊，失真。比特率太高的話，視頻數(shù)據(jù)太大，又達(dá)不到我們壓縮的要求。

Format profile:

作為行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，H.264編碼體系定義了4種不同的Profile(類)：Baseline(基線類),Main(主要類), Extended(擴(kuò)展類)和High Profile(高端類)（它們各自下分成許多個(gè)層）：
Baseline Profile 提供I/P幀，僅支持progressive(逐行掃描)和CAVLC；
Extended Profile 提供I/P/B/SP/SI幀，僅支持progressive(逐行掃描)和CAVLC；
Main Profile 提供I/P/B幀，支持progressive(逐行掃描)和interlaced(隔行掃描)，提供CAVLC或CABAC；
High Profile （也就是FRExt）在Main Profile基礎(chǔ)上新增：8x8 intra prediction(8x8 幀內(nèi)預(yù)測(cè)), custom quant(自定義量化), lossless video coding(無(wú)損視頻編碼), 更多的yuv格式（4:4:4...）；

從壓縮比例來(lái)說(shuō) 從壓縮比例來(lái)說(shuō)，baseline< main < high，由于上圖中720p是Main@L3.1，1080p是High@L4，這就是明明分辨率不一樣，但是壓縮后的大小卻差不多的原因。

關(guān)于iPhone設(shè)備對(duì)的支持

• iPhone 3GS 和更早的設(shè)備支持 Baseline Profile level 3.0 及更低的級(jí)別

• iPhone 4S 支持 High Profile level 4.1 及更低的級(jí)別

• iPhone 5C 支持 High Profile level 4.1 及更低的級(jí)別

• iPhone 5S 支持 High Profile level 4.1 及更低的級(jí)別

• iPad 1 支持 Main Profile level 3.1 及更低的級(jí)別

• iPad 2 支持 Main Profile level 3.1 及更低的級(jí)別

• iPad with Retina display 支持 High Profile level 4.1 及更低的級(jí)別

• iPad mini 支持 High Profile level 4.1 及更低的級(jí)別

GOP：

GOP 指的就是兩個(gè)I幀之間的間隔。
在視頻編碼序列中，主要有三種編碼幀：I幀、P幀、B幀。

1. I幀即Intra-coded picture（幀內(nèi)編碼圖像幀），不參考其他圖像幀，只利用本幀的信息進(jìn)行編碼
2. P幀即Predictive-codedPicture（預(yù)測(cè)編碼圖像幀），利用之前的I幀或P幀，采用運(yùn)動(dòng)預(yù)測(cè)的方式進(jìn)行幀間預(yù)測(cè)編碼
3. B幀即Bidirectionallypredicted picture（雙向預(yù)測(cè)編碼圖像幀)，提供最高的壓縮比，它既需要之前的圖
   像幀(I幀或P幀)，也需要后來(lái)的圖像幀(P幀)，采用運(yùn)動(dòng)預(yù)測(cè)的方式進(jìn)行幀間雙向預(yù)測(cè)編碼
   　　在視頻編碼序列中，GOP即Group of picture（圖像組），指兩個(gè)I幀之間的距離，Reference（參考周期）指兩個(gè)P幀之間的距離。一個(gè)I幀所占用的字節(jié)數(shù)大于一個(gè)P幀，一個(gè)P幀所占用的字節(jié)數(shù)大于一個(gè)B幀。

所以在碼率不變的前提下，GOP值越大，P、B幀的數(shù)量會(huì)越多，平均每個(gè)I、P、B幀所占用的字節(jié)數(shù)就越多，也就更容易獲取較好的圖像質(zhì)量；Reference越大，B幀的數(shù)量越多，同理也更容易獲得較好的圖像質(zhì)量。
　　需要說(shuō)明的是，通過(guò)提高GOP值來(lái)提高圖像質(zhì)量是有限度的，在遇到場(chǎng)景切換的情況時(shí)，H.264編碼器會(huì)自動(dòng)強(qiáng)制插入一個(gè)I幀，此時(shí)實(shí)際的GOP值被縮短了。另一方面，在一個(gè)GOP中，P、B幀是由I幀預(yù)測(cè)得到的，當(dāng)I幀的圖像質(zhì)量比較差時(shí)，會(huì)影響到一個(gè)GOP中后續(xù)P、B幀的圖像質(zhì)量，直到下一個(gè)GOP開(kāi)始才有可能得以恢復(fù)，所以GOP值也不宜設(shè)置過(guò)大。
　　同時(shí)，由于P、B幀的復(fù)雜度大于I幀，所以過(guò)多的P、B幀會(huì)影響編碼效率，使編碼效率降低。另外，過(guò)長(zhǎng)的GOP還會(huì)影響Seek操作的響應(yīng)速度，由于P、B幀是由前面的I或P幀預(yù)測(cè)得到的，所以Seek操作需要直接定位，解碼某一個(gè)P或B幀時(shí)，需要先解碼得到本GOP內(nèi)的I幀及之前的N個(gè)預(yù)測(cè)幀才可以，GOP值越長(zhǎng)，需要解碼的預(yù)測(cè)幀就越多，seek響應(yīng)的時(shí)間也越長(zhǎng)。
M 和 N ：M值表示I幀或者P幀之間的幀數(shù)目，N值表示GOP的長(zhǎng)度。N的至越大，代表壓縮率越大。因?yàn)閳D2中N=15遠(yuǎn)小于圖一中N=30。這也是720p尺寸壓縮不理想的原因。

4.解決思路

由上可知壓縮視頻主要可以采用以下幾種手段:

• 降低分辨率
• 降低碼率
• 指定高的 Format profile

由于業(yè)務(wù)指定分辨率為720p，所以我們只能嘗試另外兩種方法。

降低碼率

根據(jù)這篇文章Video Encoding Settings for H.264 Excellence，推薦了適合720p的推薦碼率為2400~3700之間。之前壓縮的文件碼率為9979,所以碼率還是有很大的優(yōu)化空間的。

寬屏

非寬屏

指定高的 Format profile

由于現(xiàn)在大部分的設(shè)備都支持High Profile level,所以我們可以把Format profile 從Main Profile level改為High Profile level。

現(xiàn)在我們已經(jīng)知道要做什么了，那么怎么做呢？

5.解決方法

由于之前的AVAssetExportSession不能指定碼率和Format profile,我們這里需要使用AVAssetReader和AVAssetWriter。

AVAssetReader負(fù)責(zé)將數(shù)據(jù)從asset里拿出來(lái)，AVAssetWriter負(fù)責(zé)將得到的數(shù)據(jù)存成文件。
核心代碼如下：

//生成reader 和 writerself.reader = [AVAssetReader.alloc initWithAsset:self.asset error:&readerError];self.writer = [AVAssetWriter assetWriterWithURL:self.outputURL fileType:self.outputFileType error:&writerError];
//視頻if (videoTracks.count > 0) {self.videoOutput = [AVAssetReaderVideoCompositionOutput assetReaderVideoCompositionOutputWithVideoTracks:videoTracks videoSettings:self.videoInputSettings];self.videoOutput.alwaysCopiesSampleData = NO;if (self.videoComposition){self.videoOutput.videoComposition = self.videoComposition;}else{self.videoOutput.videoComposition = [self buildDefaultVideoComposition];}if ([self.reader canAddOutput:self.videoOutput]){[self.reader addOutput:self.videoOutput];}//// Video input//self.videoInput = [AVAssetWriterInput assetWriterInputWithMediaType:AVMediaTypeVideo outputSettings:self.videoSettings];self.videoInput.expectsMediaDataInRealTime = NO;if ([self.writer canAddInput:self.videoInput]){[self.writer addInput:self.videoInput];}NSDictionary *pixelBufferAttributes = @{(id)kCVPixelBufferPixelFormatTypeKey: @(kCVPixelFormatType_32BGRA),(id)kCVPixelBufferWidthKey: @(self.videoOutput.videoComposition.renderSize.width),(id)kCVPixelBufferHeightKey: @(self.videoOutput.videoComposition.renderSize.height),@"IOSurfaceOpenGLESTextureCompatibility": @YES,@"IOSurfaceOpenGLESFBOCompatibility": @YES,};self.videoPixelBufferAdaptor = [AVAssetWriterInputPixelBufferAdaptor assetWriterInputPixelBufferAdaptorWithAssetWriterInput:self.videoInput sourcePixelBufferAttributes:pixelBufferAttributes];}//音頻NSArray *audioTracks = [self.asset tracksWithMediaType:AVMediaTypeAudio];if (audioTracks.count > 0) {self.audioOutput = [AVAssetReaderAudioMixOutput assetReaderAudioMixOutputWithAudioTracks:audioTracks audioSettings:nil];self.audioOutput.alwaysCopiesSampleData = NO;self.audioOutput.audioMix = self.audioMix;if ([self.reader canAddOutput:self.audioOutput]){[self.reader addOutput:self.audioOutput];}} else {// Just in case this gets reusedself.audioOutput = nil;}//// Audio input//if (self.audioOutput) {self.audioInput = [AVAssetWriterInput assetWriterInputWithMediaType:AVMediaTypeAudio outputSettings:self.audioSettings];self.audioInput.expectsMediaDataInRealTime = NO;if ([self.writer canAddInput:self.audioInput]){[self.writer addInput:self.audioInput];}}//開(kāi)始讀寫[self.writer startWriting];[self.reader startReading];[self.writer startSessionAtSourceTime:self.timeRange.start];//壓縮完成的回調(diào)__block BOOL videoCompleted = NO;__block BOOL audioCompleted = NO;__weak typeof(self) wself = self;self.inputQueue = dispatch_queue_create("VideoEncoderInputQueue", DISPATCH_QUEUE_SERIAL);if (videoTracks.count > 0) {[self.videoInput requestMediaDataWhenReadyOnQueue:self.inputQueue usingBlock:^{if (![wself encodeReadySamplesFromOutput:wself.videoOutput toInput:wself.videoInput]){@synchronized(wself){videoCompleted = YES;if (audioCompleted){[wself finish];}}}}];}else {videoCompleted = YES;}if (!self.audioOutput) {audioCompleted = YES;} else {[self.audioInput requestMediaDataWhenReadyOnQueue:self.inputQueue usingBlock:^{if (![wself encodeReadySamplesFromOutput:wself.audioOutput toInput:wself.audioInput]){@synchronized(wself){audioCompleted = YES;if (videoCompleted){[wself finish];}}}}];}

其中self.videoInput里的self.videoSettings我們需要對(duì)視頻壓縮參數(shù)做設(shè)置

self.videoSettings = @
{AVVideoCodecKey: AVVideoCodecH264,AVVideoWidthKey: @1280,AVVideoHeightKey: @720,AVVideoCompressionPropertiesKey: @{AVVideoAverageBitRateKey: @3000000,AVVideoProfileLevelKey: AVVideoProfileLevelH264High40,},
};

封裝好的控件可以參考https://blog.csdn.net/yunhuaikong/article/details/133300420?spm=1001.2014.3001.5502。

6.最終效果

通過(guò)下圖我們可以看到，視頻已經(jīng)成功被壓縮成10m左右。結(jié)合視頻效果，這個(gè)壓縮成果我們還是很滿意的。

壓縮后的文件

下面是視頻部分畫面截圖的效果：

????????????????????????????????????????????????????????????????原視頻，34m

????????????????????????????????????????????????原來(lái)的MediumQuality壓縮效果，2.6m

?????????????????????????????????????????????????????????原來(lái)的720p壓縮效果，32.5m

????????????????????????????????????????????????????????優(yōu)化后的720p的壓縮效果，10m

7.視頻轉(zhuǎn)碼時(shí)遇到的坑

使用 SDAVAssetExportSession 時(shí)遇到一個(gè)坑，大部分視頻轉(zhuǎn)碼沒(méi)問(wèn)題，部分視頻轉(zhuǎn)碼會(huì)有黑屏問(wèn)題，最后定位出現(xiàn)問(wèn)題的代碼如下：

- (AVMutableVideoComposition *)buildDefaultVideoComposition
{AVMutableVideoComposition *videoComposition = [AVMutableVideoComposition videoComposition];AVAssetTrack *videoTrack = [[self.asset tracksWithMediaType:AVMediaTypeVideo] objectAtIndex:0];// get the frame rate from videoSettings, if not set then try to get it from the video track,// if not set (mainly when asset is AVComposition) then use the default frame rate of 30float trackFrameRate = 0;if (self.videoSettings){NSDictionary *videoCompressionProperties = [self.videoSettings objectForKey:AVVideoCompressionPropertiesKey];if (videoCompressionProperties){NSNumber *frameRate = [videoCompressionProperties objectForKey:AVVideoAverageNonDroppableFrameRateKey];if (frameRate){trackFrameRate = frameRate.floatValue;}}}else{trackFrameRate = [videoTrack nominalFrameRate];}if (trackFrameRate == 0){trackFrameRate = 30;}videoComposition.frameDuration = CMTimeMake(1, trackFrameRate);CGSize targetSize = CGSizeMake([self.videoSettings[AVVideoWidthKey] floatValue], [self.videoSettings[AVVideoHeightKey] floatValue]);CGSize naturalSize = [videoTrack naturalSize];CGAffineTransform transform = videoTrack.preferredTransform;// Workaround radar 31928389, see https://github.com/rs/SDAVAssetExportSession/pull/70 for more infoif (transform.ty == -560) {transform.ty = 0;}if (transform.tx == -560) {transform.tx = 0;}CGFloat videoAngleInDegree  = atan2(transform.b, transform.a) * 180 / M_PI;if (videoAngleInDegree == 90 || videoAngleInDegree == -90) {CGFloat width = naturalSize.width;naturalSize.width = naturalSize.height;naturalSize.height = width;}videoComposition.renderSize = naturalSize;// center inside{float ratio;float xratio = targetSize.width / naturalSize.width;float yratio = targetSize.height / naturalSize.height;ratio = MIN(xratio, yratio);float postWidth = naturalSize.width * ratio;float postHeight = naturalSize.height * ratio;float transx = (targetSize.width - postWidth) / 2;float transy = (targetSize.height - postHeight) / 2;CGAffineTransform matrix = CGAffineTransformMakeTranslation(transx / xratio, transy / yratio);matrix = CGAffineTransformScale(matrix, ratio / xratio, ratio / yratio);transform = CGAffineTransformConcat(transform, matrix);}// Make a "pass through video track" video composition.AVMutableVideoCompositionInstruction *passThroughInstruction = [AVMutableVideoCompositionInstruction videoCompositionInstruction];passThroughInstruction.timeRange = CMTimeRangeMake(kCMTimeZero, self.asset.duration);AVMutableVideoCompositionLayerInstruction *passThroughLayer = [AVMutableVideoCompositionLayerInstruction videoCompositionLayerInstructionWithAssetTrack:videoTrack];[passThroughLayer setTransform:transform atTime:kCMTimeZero];passThroughInstruction.layerInstructions = @[passThroughLayer];videoComposition.instructions = @[passThroughInstruction];return videoComposition;
}

1. transform 不正確引起的黑屏

CGAffineTransform transform = videoTrack.preferredTransform;

1.參考評(píng)論區(qū) @baopanpan同學(xué)的說(shuō)法，TZImagePickerController可以解決，找到代碼試了一下，確實(shí)不會(huì)出現(xiàn)黑屏的問(wèn)題了，代碼如下

/// 獲取優(yōu)化后的視頻轉(zhuǎn)向信息
- (AVMutableVideoComposition *)fixedCompositionWithAsset:(AVAsset *)videoAsset {AVMutableVideoComposition *videoComposition = [AVMutableVideoComposition videoComposition];// 視頻轉(zhuǎn)向int degrees = [self degressFromVideoFileWithAsset:videoAsset];if (degrees != 0) {CGAffineTransform translateToCenter;CGAffineTransform mixedTransform;videoComposition.frameDuration = CMTimeMake(1, 30);NSArray *tracks = [videoAsset tracksWithMediaType:AVMediaTypeVideo];AVAssetTrack *videoTrack = [tracks objectAtIndex:0];AVMutableVideoCompositionInstruction *roateInstruction = [AVMutableVideoCompositionInstruction videoCompositionInstruction];roateInstruction.timeRange = CMTimeRangeMake(kCMTimeZero, [videoAsset duration]);AVMutableVideoCompositionLayerInstruction *roateLayerInstruction = [AVMutableVideoCompositionLayerInstruction videoCompositionLayerInstructionWithAssetTrack:videoTrack];if (degrees == 90) {// 順時(shí)針旋轉(zhuǎn)90°translateToCenter = CGAffineTransformMakeTranslation(videoTrack.naturalSize.height, 0.0);mixedTransform = CGAffineTransformRotate(translateToCenter,M_PI_2);videoComposition.renderSize = CGSizeMake(videoTrack.naturalSize.height,videoTrack.naturalSize.width);[roateLayerInstruction setTransform:mixedTransform atTime:kCMTimeZero];} else if(degrees == 180){// 順時(shí)針旋轉(zhuǎn)180°translateToCenter = CGAffineTransformMakeTranslation(videoTrack.naturalSize.width, videoTrack.naturalSize.height);mixedTransform = CGAffineTransformRotate(translateToCenter,M_PI);videoComposition.renderSize = CGSizeMake(videoTrack.naturalSize.width,videoTrack.naturalSize.height);[roateLayerInstruction setTransform:mixedTransform atTime:kCMTimeZero];} else if(degrees == 270){// 順時(shí)針旋轉(zhuǎn)270°translateToCenter = CGAffineTransformMakeTranslation(0.0, videoTrack.naturalSize.width);mixedTransform = CGAffineTransformRotate(translateToCenter,M_PI_2*3.0);videoComposition.renderSize = CGSizeMake(videoTrack.naturalSize.height,videoTrack.naturalSize.width);[roateLayerInstruction setTransform:mixedTransform atTime:kCMTimeZero];}else {//增加異常處理videoComposition.renderSize = CGSizeMake(videoTrack.naturalSize.width,videoTrack.naturalSize.height);}roateInstruction.layerInstructions = @[roateLayerInstruction];// 加入視頻方向信息videoComposition.instructions = @[roateInstruction];}return videoComposition;
}/// 獲取視頻角度
- (int)degressFromVideoFileWithAsset:(AVAsset *)asset {int degress = 0;NSArray *tracks = [asset tracksWithMediaType:AVMediaTypeVideo];if([tracks count] > 0) {AVAssetTrack *videoTrack = [tracks objectAtIndex:0];CGAffineTransform t = videoTrack.preferredTransform;if(t.a == 0 && t.b == 1.0 && t.c == -1.0 && t.d == 0){// Portraitdegress = 90;} else if(t.a == 0 && t.b == -1.0 && t.c == 1.0 && t.d == 0){// PortraitUpsideDowndegress = 270;} else if(t.a == 1.0 && t.b == 0 && t.c == 0 && t.d == 1.0){// LandscapeRightdegress = 0;} else if(t.a == -1.0 && t.b == 0 && t.c == 0 && t.d == -1.0){// LandscapeLeftdegress = 180;}}return degress;
}

2. naturalSize 不正確的坑

之前用模擬器錄屏得到一個(gè)視頻，調(diào)用[videoTrack naturalSize]的時(shí)候，得到的size為 (CGSize) naturalSize = (width = 828, height = 0.02734375),明顯是不正確的，這個(gè)暫時(shí)沒(méi)有找到解決辦法，知道的同學(xué)可以在下面評(píng)論一下。

3. 視頻黑邊問(wèn)題

視頻黑邊應(yīng)該是視頻源尺寸和目標(biāo)尺寸比例不一致造成的，需要根據(jù)原尺寸的比例算出目標(biāo)尺寸

   CGSize targetSize = CGSizeMake(videoAsset.pixelWidth, videoAsset.pixelHeight);//尺寸過(guò)大才壓縮，否則不更改targetSizeif (targetSize.width * targetSize.height > 1280 * 720) {int width = 0,height = 0;if (targetSize.width > targetSize.height) {width = 1280;height = 1280 * targetSize.height/targetSize.width;}else {width = 720;height = 720 * targetSize.height/targetSize.width;}targetSize = CGSizeMake(width, height);}else if (targetSize.width == 0 || targetSize.height == 0) {//異常情況處理targetSize = CGSizeMake(720, 1280);}