iOS CVImageBuffer 使用 AVCaptureSessionPresetPhoto 从 AVCaptureSessionDataOutput 扭曲

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使用 AVCaptureSessionPresetPhoto 从 AVCaptureSessionDataOutput 扭曲 IOS CVImageBuffer

在 IOS 开发中，我们经常需要使用摄像头来捕捉照片或视频。而 AVCaptureSession 是一个强大的类，用于管理输入和输出的数据流。通过设置不同的 preset，我们可以控制捕捉数据的质量和分辨率。

在这篇文章中，我们将讨论如何使用 AVCaptureSessionPresetPhoto 从 AVCaptureSessionDataOutput 扭曲 IOS CVImageBuffer。我们还会提供一个案例代码来帮助读者更好地理解这个过程。

设置 AVCaptureSession 的 preset

首先，让我们看看如何设置 AVCaptureSession 的 preset 为 AVCaptureSessionPresetPhoto。这个 preset 提供了适合拍照的质量和分辨率。

Swift
let session = AVCaptureSession()
if session.canSetSessionPreset(AVCaptureSessionPresetPhoto) {
    session.sessionPreset = AVCaptureSessionPresetPhoto
}

在上面的代码中，我们首先创建了一个 AVCaptureSession 的实例。然后，我们通过调用 session.canSetSessionPreset() 方法来检查是否可以设置指定的 preset。如果可以，我们就将 sessionPreset 属性设置为 AVCaptureSessionPresetPhoto。

设置 AVCaptureSessionDataOutput

接下来，我们需要设置 AVCaptureSessionDataOutput 来获取捕捉到的数据。在这个例子中，我们将使用 CVImageBuffer 来处理图像数据。

Swift
let dataOutput = AVCaptureVIDEODataOutput()
dataOutput.alwaysDiscardsLateVIDEOFrames = true
dataOutput.setSampleBufferDelegate(self, queue: DispatchQueue.mAIn)
session.addOutput(dataOutput)

在上面的代码中，我们首先创建了一个 AVCaptureVIDEODataOutput 的实例，并将 alwaysDiscardsLateVIDEOFrames 属性设置为 true。然后，我们将 sample buffer 的代理设置为 self，并将代理方法执行的队列设置为 DispatchQueue.mAIn。最后，我们将 dataOutput 添加到 session 中。

获取并处理图像数据

现在，我们需要实现 AVCaptureVIDEODataOutputSampleBufferDelegate 协议的代理方法来获取和处理图像数据。

Swift
extension ViewController: AVCaptureVIDEODataOutputSampleBufferDelegate {
    func captureOutput(_ captureOutput: AVCaptureOutput!, didOutputSampleBuffer sampleBuffer: CMSampleBuffer!, from connection: AVCaptureConnection!) {
        guard let imageBuffer = CMSampleBufferGetImageBuffer(sampleBuffer) else {
            return
        }
        
        // 在这里处理图像数据
    }
}

在上面的代码中，我们实现了 captureOutput(_:didOutputSampleBuffer:from:) 方法。首先，我们通过调用 CMSampleBufferGetImageBuffer() 方法来获取 imageBuffer。然后，我们可以在方法的最后一行添加我们自己的图像处理逻辑。

使用 Core Image 扭曲图像

接下来，让我们使用 Core Image 来扭曲图像数据。我们将使用 CIFilter 的 perspectiveTransform 方法来实现这个功能。

Swift
import CoreImage
extension ViewController {
    func distortImage(imageBuffer: CVImageBuffer) -> CIImage? {
        let ciImage = CIImage(cvImageBuffer: imageBuffer)
        
        let filter = CIFilter(name: "CIPerspectiveTransform")!
        filter.setValue(ciImage, forKey: "inputImage")
        filter.setValue(CIVector(cgPoint: CGPoint(x: 0, y: 0)), forKey: "inputTopLeft")
        filter.setValue(CIVector(cgPoint: CGPoint(x: 0, y: 200)), forKey: "inputTopRight")
        filter.setValue(CIVector(cgPoint: CGPoint(x: 200, y: 0)), forKey: "inputBottomLeft")
        filter.setValue(CIVector(cgPoint: CGPoint(x: 200, y: 200)), forKey: "inputBottomRight")
        
        return filter.outputImage
    }
}

在上面的代码中，我们首先将 CVImageBuffer 转换为 CIImage。然后，我们创建了一个 CIFilter 的实例，并将 CIImage 设置为其 inputImage 属性。接下来，我们设置了四个角的坐标，来扭曲图像。最后，我们返回滤镜的输出图像。

显示扭曲后的图像

最后，我们需要将扭曲后的图像显示在界面上。在这个例子中，我们将使用 UIImageView 来显示图像。

Swift
extension ViewController {
    func displayDistortedImage(image: CIImage?) {
        guard let outputImage = image else {
            return
        }
        
        let context = CIContext()
        let cgImage = context.createCGImage(outputImage, from: outputImage.extent)
        let distortedImage = UIImage(cgImage: cgImage!)
        
        imageView.image = distortedImage
    }
}

在上面的代码中，我们首先检查输出图像是否为 nil。然后，我们创建了一个 CIContext 的实例，并使用其 createCGImage(_:from:) 方法将 CIImage 转换为 CGImage。接下来，我们将 CGImage 转换为 UIImage，并将其设置为 UIImageView 的 image。

通过设置 AVCaptureSession 的 preset 为 AVCaptureSessionPresetPhoto，并使用 AVCaptureSessionDataOutput 来获取图像数据，我们可以在 IOS 开发中扭曲图像。通过使用 Core Image 的 CIFilter 来实现图像的扭曲，并将扭曲后的图像显示在界面上，我们可以实现一些有趣的效果。

案例代码

下面是完整的案例代码，供读者参考：

Swift
import UIKit
import AVFoundation
import CoreImage
class ViewController: UIViewController {
    @IBOutlet weak var imageView: UIImageView!
    
    let session = AVCaptureSession()
    
    override func viewDidLoad() {
        super.viewDidLoad()
        
        setupSession()
    }
    
    func setupSession() {
        if session.canSetSessionPreset(AVCaptureSessionPresetPhoto) {
            session.sessionPreset = AVCaptureSessionPresetPhoto
        }
        
        guard let device = AVCaptureDevice.defaultDevice(withMediaType: AVMediaTypeVIDEO) else {
            return
        }
        
        do {
            let input = try AVCaptureDeviceInput(device: device)
            
            if session.canAddInput(input) {
                session.addInput(input)
            }
        } catch {
            print(error.localizedDescription)
            return
        }
        
        let dataOutput = AVCaptureVIDEODataOutput()
        dataOutput.alwaysDiscardsLateVIDEOFrames = true
        dataOutput.setSampleBufferDelegate(self, queue: DispatchQueue.mAIn)
        
        if session.canAddOutput(dataOutput) {
            session.addOutput(dataOutput)
        }
        
        session.startRunning()
    }
}
extension ViewController: AVCaptureVIDEODataOutputSampleBufferDelegate {
    func captureOutput(_ captureOutput: AVCaptureOutput!, didOutputSampleBuffer sampleBuffer: CMSampleBuffer!, from connection: AVCaptureConnection!) {
        guard let imageBuffer = CMSampleBufferGetImageBuffer(sampleBuffer) else {
            return
        }
        
        let distortedImage = distortImage(imageBuffer: imageBuffer)
        displayDistortedImage(image: distortedImage)
    }
    
    func distortImage(imageBuffer: CVImageBuffer) -> CIImage? {
        let ciImage = CIImage(cvImageBuffer: imageBuffer)
        
        let filter = CIFilter(name: "CIPerspectiveTransform")!
        filter.setValue(ciImage, forKey: "inputImage")
        filter.setValue(CIVector(cgPoint: CGPoint(x: 0, y: 0)), forKey: "inputTopLeft")
        filter.setValue(CIVector(cgPoint: CGPoint(x: 0, y: 200)), forKey: "inputTopRight")
        filter.setValue(CIVector(cgPoint: CGPoint(x: 200, y: 0)), forKey: "inputBottomLeft")
        filter.setValue(CIVector(cgPoint: CGPoint(x: 200, y: 200)), forKey: "inputBottomRight")
        
        return filter.outputImage
    }
    
    func displayDistortedImage(image: CIImage?) {
        guard let outputImage = image else {
            return
        }
        
        let context = CIContext()
        let cgImage = context.createCGImage(outputImage, from: outputImage.extent)
        let distortedImage = UIImage(cgImage: cgImage!)
        
        imageView.image = distortedImage
    }
}

在本文中，我们讨论了如何使用 AVCaptureSessionPresetPhoto 从 AVCaptureSessionDataOutput 扭曲 IOS CVImageBuffer。我们通过设置 AVCaptureSession 的 preset 为 AVCaptureSessionPresetPhoto，并使用 AVCaptureSessionDataOutput 来获取图像数据。然后，我们使用 Core Image 的 CIFilter 来实现图像的扭曲，并将扭曲后的图像显示在界面上。

希望这篇文章能帮助读者更好地理解如何在 IOS 开发中扭曲图像。如果您有任何问题或疑问，请随时在下方留言。谢谢！