第三章資源和中繼資料

1. 資源簡介

AV Foundation 把所有的代碼設計圍繞資源（assert）進行，AVAssert 是 AV Foundation 設計的核心。

AVAssert 不需要考慮的兩個重要範疇：第一、它提供了對基本媒體格式的層抽象，這意味着無論是處理 MPEG-4 視訊還是 MP3 音頻，對你而言面對的隻有資源這個概念。第二、不用我們管理資源的位置資訊，不管是本地 URL 還是遠端伺服器上的一個音頻流、視訊流的 URL。

AVAssert 本身并不是媒體資源，但是它可以作為時基媒體的容器，它由一個或多個帶有描述自身中繼資料的媒體組成。我們使用 AVAssetTrack 類代表儲存在資源中的統一類型媒體，并對每個資源建立相應的模型。AVAssetTrack 最常見的形态就是音頻和視訊流，但是它還可以表示文本、副标題或隐藏字幕等媒體類型。

2. 資源建立

為一個媒體資源建立 AVAsset 對象時，可以通過 URL 對它進行初始化來實作，可以是本地 URL，也可以是遠端資源的 URL

NSURL *url = [NSURL URLWithString:@""];
AVAsset *asset = [AVAsset assetWithURL:url];

AVAsset 是一個抽象類，意味着不能直接被執行個體化。當建立執行個體時，實際上是建立了它子類的一個執行個體，子類名為 AVURLAsset。有時我們會直接使用這個類，因為它允許通過傳遞選項字典來精細調整資源的建立方式。比如，如果建立一個用在音頻或視訊編輯場景中的資源，希望傳遞一個選項來告訴程式提供更精确的時長和計時資訊：

NSURL *url = [NSURL URLWithString:@""];
NSDictionary *options = @{AVURLAssetPreferPreciseDurationAndTimingKey : @YES};
AVURLAsset *asset = [[AVURLAsset alloc] initWithURL:url options:options];

3. 異步載入

AVAsset 具有多種方法和屬性，可以提供有關資源的資訊，比如時長、建立日期和中繼資料等。AVAsset 使用了一種高效的設計方法，延遲載入資源屬性，直到請求時才載入，這樣就可以快速建立資源。不過屬性的通路是同步發生的，如果正在請求的屬性沒有預先載入，程式就會阻塞，是以開發者應該使用異步來查詢資源的屬性。

NSURL *url = [[NSBundle mainBundle] URLForResource:@"人渣的本願真人版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:  // 加載完成
        {
            dispatch_async(dispatch_get_main_queue(), ^{
                CMTimeShow(asset.duration);
            });
            break;
        }
        case AVKeyValueStatusFailed:

            break;
        case AVKeyValueStatusCancelled:

            break;
        default:
            break;
    }
}];

// 取消加載
[asset cancelLoading];

4. 媒體中繼資料

4.1 中繼資料格式

我們在 Apple 環境下遇到的媒體類型主要有四種：

QuickTime（ .mov ）
MPEG-4 video（ .mp4 和 .m4v ）
MPEG-4 audio（ .m4a ）
MPEG-Layer III audio( .mp3 )

QuickTime（ .mov ）

QuickTime 是由蘋果公司開發的一種功能強大、跨平台的媒體架構。了解 QuickTime 格式的一個好辦法就是在十六進制編譯器中打開一個 .mov 格式的檔案，常見的十六進制編譯器有 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 結構以 NSOutlineView 方式呈現，是以可以對 atom 之間的繼承關系等資訊有比較清晰的了解。

《AV Foundation 開發秘籍》讀書筆記（三）第三章資源和中繼資料

上圖為 QuickTime 結構的簡化示意圖，該檔案最小限度的包含了三個進階 atom，分别是用于描述檔案類型和相容類型的 ftyp，包含實際音視訊媒體的 mdat 以及非常重要的 moov atom，它對媒體資源的所有相關細節做了完整描述，包括可呈現的中繼資料。

MPEG-4 video（ .mp4 和 .m4v ）和 MPEG-4 audio（ .m4a ）

mp4 直接派生于 QuickTime 檔案格式，這就意味着它們的結構是類似的。實際上，我們經常會發現，能夠解析一種檔案類型的工具也可以處理其他檔案類型，就像 QuickTime 檔案一樣，mp4 檔案也由 atom 資料結構組成。

《AV Foundation 開發秘籍》讀書筆記（三）第三章資源和中繼資料

mp4 是對 MPEG-4 媒體的标準擴充，m4v、m4a、m4p、m4b 這些變體都使用 MPEG-4 容器格式，但是包含了附加的拓展功能。m4v 檔案是帶有針對 FairPlay 加密和 AC3-audio 擴充的 MPEG-4 視訊格式，如果不涉及這些 mp4 和 m4v 僅僅是擴充名不同而已。m4a 針對音頻，讓使用者知道該檔案隻帶有音頻資源。m4p 是蘋果較舊的 iTunes 音頻格式，使用其 FairPlay 擴充。m4b 用于有聲讀物，通常包含章節标簽和書簽功能。

MPEG-Layer III audio( .mp3 )

mp3 檔案和上面兩種有顯著差別，mp3 檔案不使用容器格式，而使用編碼音頻資料，包含的可選中繼資料的結構塊通常位于檔案開頭。mp3 檔案使用一種稱為 ID3v2 格式來儲存關于音頻内容的描述資訊，包含的資料有歌曲演唱者、所屬唱片和音樂風格等。

《AV Foundation 開發秘籍》讀書筆記（三）第三章資源和中繼資料

AV Foundation 支援讀取 ID3v2 标簽的所有版本，但是不支援寫入，是以 AV Foundation 無法支援對 mp3 進行編碼。

4.2 擷取中繼資料

AVAsset 和 AVAssetTrack 都可以實作查詢相關中繼資料的功能。一般使用 AVAsset 提供的中繼資料，當涉及擷取曲目一級中繼資料等情況時會使用 AVAssestTrack。讀取具體資源中繼資料的接口由 AVMetadataItem 的類提供。

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]];
        }

        // 歌曲名稱
        AVMetadataItem *titleItem = [AVMetadataItem metadataItemsFromArray:metaData withKey:AVMetadataCommonKeyTitle keySpace:AVMetadataKeySpaceCommon].firstObject;
        // 演唱者
        AVMetadataItem *artistItem = [AVMetadataItem metadataItemsFromArray:metaData withKey:AVMetadataCommonKeyArtist keySpace:AVMetadataKeySpaceCommon].firstObject;
        // 專輯名稱
        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 : 沈騰
        NSLog(@"%@ : %@", albumItem.key,  albumItem.value);   // TALB : 夏洛特煩惱 電影原聲帶
    }
}];

上面我們使用的是鍵和鍵空間來擷取中繼資料，iOS 8 以後還引進了辨別符擷取中繼資料的方法：

// 歌曲名稱
AVMetadataItem *titleItem = [AVMetadataItem metadataItemsFromArray:metaData filteredByIdentifier:AVMetadataCommonIdentifierTitle].firstObject;
// 演唱者
AVMetadataItem *artistItem = [AVMetadataItem metadataItemsFromArray:metaData filteredByIdentifier:AVMetadataCommonIdentifierArtist].firstObject;
// 專輯名稱
AVMetadataItem *albumItem = [AVMetadataItem metadataItemsFromArray:metaData filteredByIdentifier:AVMetadataCommonIdentifierAlbumName].firstObject;

注意

有的時候直接列印 key 為一串數字，是以我們建立一個 AVMetadataItem 的分類，将數字轉換成字元串

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 是一個字元串，則原樣傳回
    if ([self.key isKindOfClass:[NSString class]]) {
        return (NSString *)self.key;
    }
    else if ([self.key isKindOfClass:[NSNumber class]]) {

        UInt32 keyValue = [(NSNumber *)self.key unsignedIntValue];

        // 大部分情況下，key 是一個 4 字元代碼，比如 ©gen 或 TRAK，不過對于 mp3 檔案，鍵值隻有 3 個字元的長度
        size_t length = sizeof(UInt32);
        if ((keyValue >> ) == ) --length;
        if ((keyValue >> ) == ) --length;
        if ((keyValue >> )  == ) --length;
        if ((keyValue >> )  == ) --length;

        long address = (unsigned long)&keyValue;
        address += (sizeof(UInt32) - length);

        // 由于數字是 big endian 格式，是以使用 CFSwapInt32BigToHost() 函數将其轉換為符合主 CPU 順序的 little endian 格式
        keyValue = CFSwapInt32BigToHost(keyValue);

        // 建立一個字元數組，并使用 strncpy 函數将字元位元組填充到該數組中
        char cstring[length];
        strncpy(cstring, (char *) address, length);
        cstring[length] = '\0';

        // 大量 QuickTime 使用者資料和 iTunes key 的字首都帶有一個 © 符号
        // 不過 AVMetadataFormat.h 中定義 key 所使用的字首符号為 @
        // 是以為了進行 key 常量字元串比較，需要先将 © 替換為 @
        if (cstring[] == '\xA9') {
            cstring[] = '@';
        }

        return [NSString stringWithCString:(char *) cstring
                                  encoding:NSUTF8StringEncoding];
    }
    else {
        return @"<<unknown>>";
    }
}

@end

總結

找不到相關資料，根據我的了解，availableMetadataFormats、metadata、commonMetadata 三者的關系如下

availableMetadataFormats： asset.availableMetadataFormats 獲得所有 keys，周遊 keys 根據 [asset metadataForFormat:key] 方法擷取所有中繼資料 AVMetadataItem
metadata：通過 asset.metadata 方法直接可以得到所有中繼資料，據測試和 availableMetadataFormats 獲得到的中繼資料相同
commonMetadata：通過 asset.commonMetadata 方法直接可以得到常用的中繼資料，但是擷取的不全

是以我認為最簡單擷取中繼資料方法如下，如果有錯誤，日後更正：

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) {

        // 歌曲名稱
        AVMetadataItem *titleItem  = [AVMetadataItem metadataItemsFromArray:asset.metadata filteredByIdentifier:AVMetadataCommonIdentifierTitle].firstObject;
        // 演唱者
        AVMetadataItem *artistItem = [AVMetadataItem metadataItemsFromArray:asset.metadata filteredByIdentifier:AVMetadataCommonIdentifierArtist].firstObject;
        // 專輯名稱
        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 編輯中繼資料

AVAssetExportSession 用于将 AVAsset 内容根據導出預設條件進行轉碼，并将導出資源寫到磁盤中。

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 容器中存在的中繼資料資訊，不過它不能添加新的中繼資料。添加中繼資料唯一方法是使用轉碼預設值。此外，它不能修改 ID3 标簽，不支援寫入 MP3 資料。

5. 封裝架構

根據 Learning-AV-Foundation Chapter 3 自行封裝了一個中繼資料擷取、編輯的架構，下載下傳位址：https://github.com/Mayan29/MYAVFoundation

《AV Foundation 開發秘籍》讀書筆記（三）第三章資源和中繼資料

第三章資源和中繼資料

1. 資源簡介

2. 資源建立

3. 異步載入

4. 媒體中繼資料

4.1 中繼資料格式

QuickTime（ .mov ）

MPEG-4 video（ .mp4 和 .m4v ）和 MPEG-4 audio（ .m4a ）

MPEG-Layer III audio( .mp3 )

4.2 擷取中繼資料

注意

總結

4.3 編輯中繼資料

5. 封裝架構

繼續閱讀

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《AV Foundation 開發秘籍》讀書筆記（三）第三章 資源和中繼資料

第三章 資源和中繼資料

1. 資源簡介

2. 資源建立

3. 異步載入

4. 媒體中繼資料

4.1 中繼資料格式

QuickTime（ .mov ）

MPEG-4 video（ .mp4 和 .m4v ）和 MPEG-4 audio（ .m4a ）

MPEG-Layer III audio( .mp3 )

4.2 擷取中繼資料

注意

總結

4.3 編輯中繼資料

5. 封裝架構

繼續閱讀

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第三章資源和中繼資料