如何快速的开发一个完整的iOS直播app(美颜篇)
1、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
1.1 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
美颜原理.png
1.2 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
:采集数据-> 存入主内存(RAM) -> CPU(计算处理) -> 存入显存(VRAM) -> GPU(完成图像渲染) -> 帧缓冲区 -> 显示器
GPU工作原理.jpg
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
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1.3 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。
GPUImage处理原理.png
1.4 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。
1.5 美颜效果
关注效果,忽悠本人
GPUImage原生美颜效果
GPUImage原生.gif
利用美颜滤镜实现效果
美颜滤镜处理.gif
1.6 GPUImage实战
1.6.1 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
。
- (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ViewGPUImageView *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)];
}
1.6.2 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ViewGPUImageView *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];}}
1.7 GPUImage扩展
GPUImage所有滤镜介绍
美颜滤镜
美图秀秀滤镜大汇总
2、源码下载
源码 注意:第一次打开需要 pod install
3、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!!!
原文链接:【如何快速的开发一个完整的iOS直播app】(美颜篇) - 简书
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