如何快速的开发一个完整的iOS直播app(美颜篇)
前言
在看这篇之前,如果您还不了解直播原理,请查看这篇文章如何快速的开发一个完整的iOS直播app(原理篇)
开发一款直播app,美颜功能是很重要的,如果没有美颜功能,可能分分钟钟掉粉千万,本篇主要讲解直播中美颜功能的实现原理
,并且实现美颜功能。
如果喜欢我的文章,可以关注我微博:袁峥Seemygo,也可以来小码哥,了解下我们的iOS培训课程。后续还会更新更多内容,有任何问题,欢迎简书留言
袁峥Seemygo。
利用GPUImage处理直播过程中美颜的流程
-
采集视频 => 获取每一帧图片 => 滤镜处理 => GPUImageView展示
美颜基本概念
GPU
:(Graphic Processor Unit图形处理单元)手机或者电脑用于图像处理和渲染的硬件
GPU工作原理
:CPU指定显示控制器工作,显示控制器根据CPU的控制到指定的地方去取数据和指令, 目前的数据一般是从显存里取,如果显存里存不下,则从内存里取, 内存也放不下,则从硬盘里取,当然也不是内存放不下,而是为了节省内存的话,可以放在硬盘里,然后通过指令控制显示控制器去取。
OpenGL ES
:(Open Graphics Library For Embedded(嵌入的) Systems 开源嵌入式系统图形处理框架
),一套图形与硬件接口,用于把处理好的图片显示到屏幕上。
GPUImage
:是一个基于OpenGL ES 2.0图像和视频处理的开源iOS框架,提供各种各样的图像处理滤镜,并且支持照相机和摄像机的实时滤镜,内置120多种滤镜效果,并且能够自定义图像滤镜。
滤镜处理的原理
:就是把静态图片或者视频的每一帧进行图形变换再显示出来。它的本质就是像素点的坐标和颜色变化
GPUImage处理画面原理
-
GPUImage采用链式方式来处理画面,通过addTarget:方法为链条添加每个环节的对象,处理完一个target,就会把上一个环节处理好的图像数据传递下一个target去处理,称为GPUImage处理链。
-
比如:墨镜原理,
从外界传来光线,会经过墨镜过滤,在传给我们的眼睛,就能感受到大白天也是乌黑一片,哈哈
。 -
一般的target可分为两类
-
中间环节
的target, 一般是各种filter, 是GPUImageFilter或者是子类. -
最终环节
的target, GPUImageView:用于显示到屏幕上, 或者GPUImageMovieWriter:写成视频文件。
-
-
-
GPUImage处理主要分为3个环节
-
source(视频、图片源) -> filter(滤镜) -> final target (处理后视频、图片)
-
GPUImaged的Source
:都继承GPUImageOutput的子类,作为GPUImage的数据源,就好比外界的光线,作为眼睛的输出源-
GPUImageVideoCamera:用于实时拍摄视频
-
GPUImageStillCamera:用于实时拍摄照片
-
GPUImagePicture:用于处理已经拍摄好的图片,比如png,jpg图片
-
GPUImageMovie:用于处理已经拍摄好的视频,比如mp4文件
-
-
GPUImage的filter
:GPUimageFilter类或者子类,这个类继承自GPUImageOutput,并且遵守GPUImageInput协议,这样既能流进,又能流出,就好比我们的墨镜,光线通过墨镜的处理,最终进入我们眼睛 -
GPUImage的final target
:GPUImageView,GPUImageMovieWriter就好比我们眼睛,最终输入目标。
-
美颜原理
-
磨皮(GPUImageBilateralFilter)
:本质就是让像素点模糊,可以使用高斯模糊,但是可能导致边缘会不清晰,用双边滤波(Bilateral Filter) ,有针对性的模糊像素点,能保证边缘不被模糊。 -
美白(GPUImageBrightnessFilter)
:本质就是提高亮度。
美颜效果
-
关注效果,忽悠本人
GPUImage原生美颜效果
利用美颜滤镜实现效果
GPUImage实战
GPUImage原生美颜
-
步骤一:使用Cocoapods导入GPUImage
-
步骤二:创建视频源GPUImageVideoCamera
-
步骤三:创建最终目的源:GPUImageView
-
步骤四:创建滤镜组(GPUImageFilterGroup),需要组合
亮度(GPUImageBrightnessFilter)
和双边滤波(GPUImageBilateralFilter)
这两个滤镜达到美颜效果. -
步骤五:设置滤镜组链
-
步骤六:设置GPUImage处理链,从数据源 => 滤镜 => 最终界面效果
-
步骤七:开始采集视频
注意点:
-
SessionPreset
最好使用AVCaptureSessionPresetHigh,会自动识别,如果用太高分辨率,当前设备不支持会直接报错 -
GPUImageVideoCamera必须要强引用
,否则会被销毁,不能持续采集视频. -
必须调用startCameraCapture
,底层才会把采集到的视频源,渲染到GPUImageView中,就能显示了。 -
GPUImageBilateralFilter的
distanceNormalizationFactor
值越小,磨皮效果越好,distanceNormalizationFactor
取值范围:大于1
。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46
47
48
49
50
|
- ( void )viewDidLoad { [super viewDidLoad]; // 创建视频源 // SessionPreset:屏幕分辨率,AVCaptureSessionPresetHigh会自适应高分辨率 // cameraPosition:摄像头方向 GPUImageVideoCamera *videoCamera = [[GPUImageVideoCamera alloc] initWithSessionPreset:AVCaptureSessionPresetHigh cameraPosition:AVCaptureDevicePositionFront]; videoCamera.outputImageOrientation = UIInterfaceOrientationPortrait; _videoCamera = videoCamera; // 创建最终预览View GPUImageView *captureVideoPreview = [[GPUImageView alloc] initWithFrame:self.view.bounds]; [self.view insertSubview:captureVideoPreview atIndex:0]; // 创建滤镜:磨皮,美白,组合滤镜 GPUImageFilterGroup *groupFilter = [[GPUImageFilterGroup alloc] init]; // 磨皮滤镜 GPUImageBilateralFilter *bilateralFilter = [[GPUImageBilateralFilter alloc] init]; [groupFilter addTarget:bilateralFilter]; _bilateralFilter = bilateralFilter; // 美白滤镜 GPUImageBrightnessFilter *brightnessFilter = [[GPUImageBrightnessFilter alloc] init]; [groupFilter addTarget:brightnessFilter]; _brightnessFilter = brightnessFilter; // 设置滤镜组链 [bilateralFilter addTarget:brightnessFilter]; [groupFilter setInitialFilters:@[bilateralFilter]]; groupFilter.terminalFilter = brightnessFilter; // 设置GPUImage响应链,从数据源 => 滤镜 => 最终界面效果 [videoCamera addTarget:groupFilter]; [groupFilter addTarget:captureVideoPreview]; // 必须调用startCameraCapture,底层才会把采集到的视频源,渲染到GPUImageView中,就能显示了。 // 开始采集视频 [videoCamera startCameraCapture]; } - (IBAction)brightnessFilter:(UISlider *)sender { _brightnessFilter.brightness = sender.value; } - (IBAction)bilateralFilter:(UISlider *)sender { // 值越小,磨皮效果越好 CGFloat maxValue = 10; [_bilateralFilter setDistanceNormalizationFactor:(maxValue - sender.value)]; } |
利用美颜滤镜实现
-
步骤一:使用Cocoapods导入GPUImage
-
步骤二:导入GPUImageBeautifyFilter文件夹
-
步骤三:创建视频源GPUImageVideoCamera
-
步骤四:创建最终目的源:GPUImageView
-
步骤五:创建最终美颜滤镜:GPUImageBeautifyFilter
-
步骤六:设置GPUImage处理链,从数据源 => 滤镜 => 最终界面效果
注意:
-
切换美颜效果原理
:移除之前所有处理链,重新设置处理链
- (void)viewDidLoad { [super viewDidLoad]; // Do any additional setup after loading the view. // 创建视频源 // SessionPreset:屏幕分辨率,AVCaptureSessionPresetHigh会自适应高分辨率 // cameraPosition:摄像头方向 GPUImageVideoCamera *videoCamera = [[GPUImageVideoCamera alloc] initWithSessionPreset:AVCaptureSessionPresetHigh cameraPosition:AVCaptureDevicePositionFront]; videoCamera.outputImageOrientation = UIInterfaceOrientationPortrait; _videoCamera = videoCamera; // 创建最终预览View GPUImageView *captureVideoPreview = [[GPUImageView alloc] initWithFrame:self.view.bounds]; [self.view insertSubview:captureVideoPreview atIndex:0]; _captureVideoPreview = captureVideoPreview; // 设置处理链 [_videoCamera addTarget:_captureVideoPreview]; // 必须调用startCameraCapture,底层才会把采集到的视频源,渲染到GPUImageView中,就能显示了。 // 开始采集视频 [videoCamera startCameraCapture]; } - (IBAction)openBeautifyFilter:(UISwitch *)sender { // 切换美颜效果原理:移除之前所有处理链,重新设置处理链 if (sender.on) { // 移除之前所有处理链 [_videoCamera removeAllTargets]; // 创建美颜滤镜 GPUImageBeautifyFilter *beautifyFilter = [[GPUImageBeautifyFilter alloc] init]; // 设置GPUImage处理链,从数据源 => 滤镜 => 最终界面效果 [_videoCamera addTarget:beautifyFilter]; [beautifyFilter addTarget:_captureVideoPreview]; } else { // 移除之前所有处理链 [_videoCamera removeAllTargets]; [_videoCamera addTarget:_captureVideoPreview]; } }
GPUImage扩展
源码下载
源码
注意:第一次打开需要 pod install
结束语
后续还会讲解GPUImage原理openGL ES,视频编码,推流,聊天室,礼物系统等更多功能,敬请关注!!!