iOS 连接手机摄像头获取视频流数据

当我们需要读取摄像头和相册数据时，我们可以使用系统的UIImagePickerController类来达到我们的目的。但读取的是录制后的数据，对于摄像头数据我们不能进行中间控制，当我们需要自定义读取摄像头的数据或者需要自定义UI时，则使用系统提供的UIImagePickerController类不能达到我们的目的。我们则需要自己手动连接控制摄像头来达到我们的目的。
首先奉上苹果摄像头的官方文档地址：https://developer.apple.com/documentation/avfoundation/cameras_and_media_capture
我们主要使用的类有四个，分别是：AVCaptureDevice、AVCaptureDeviceInput、AVCaptureSession、AVCaptureVideoDataOutput，他们的关系如下：

官方说明

工作流程如下：
AVCaptureDevice代表摄像头硬件对象，捕获摄像头的实时感光数据，AVCaptureDeviceInput为摄像头的输入对象，把AVCaptureDevice的数据捕获传递给AVCaptureSession，AVCaptureSession对象作为连接的桥一样，把AVCaptureDeviceInput的数据传递给AVCaptureVideoDataOutput对象，我们通过AVCaptureVideoDataOutput的代理拿到最终数据。我们依次初始化各个对象即可拿到视频流数据。

1、创建AVCaptureDevice对象

    //创建AVCaptureDevice的视频设备对象
    AVCaptureDevice* videoDevice = [AVCaptureDevice defaultDeviceWithMediaType:AVMediaTypeVideo];

2、创建AVCaptureDeviceInput对象

依赖于第一步创建的AVCaptureDevice对象

//创建视频输入端对象
    AVCaptureDeviceInput* input = [AVCaptureDeviceInput deviceInputWithDevice:videoDevice error:&error];
    if (error) {
        NSLog(@"创建输入端失败,%@",error);
        return;
    }

3、创建AVCaptureSession对象，设置输出的格式

格式有多种分辨率选择

    AVCaptureSession *captureSession = [[AVCaptureSession alloc] init];
    [captureSession setSessionPreset:AVCaptureSessionPreset640x480];

4、把AVCaptureDeviceInput对象添加到AVCaptureSession对象中

    //添加输入端
    if (![captureSession canAddInput:input]) {
        NSLog(@"输入端添加失败");
        return;
    }
    [captureSession addInput:input];

此时，AVCaptureSession的左边已经完成。

5、创建AVCaptureVideoDataOutput对象，并添加到AVCaptureSession中

    //创建输出端
    AVCaptureVideoDataOutput *videoDataOutput = [[AVCaptureVideoDataOutput alloc] init];
    //会话对象添加输出端
    if ([captureSession canAddOutput:videoDataOutput] == NO) {
        NSLog(@"添加输出端失败");
        return;
    }
    [captureSession addOutput:videoDataOutput];

6、设置AVCaptureVideoDataOutput对象

添加成功后，我们对AVCaptureVideoDataOutput对象进行必要的设置.AVCaptureVideoDataOutput需要我们自定义代理方法调用的队列，队列必须为串行队列保证数据输出的顺序。此外我们可以设置是否延时丢帧。我们还需要设置像素的输出格式。

 dispatch_queue_t videoDataOutputQueue = dispatch_queue_create("videoDataOutputQueue", DISPATCH_QUEUE_SERIAL);
    self.videoDataOutputQueue = videoDataOutputQueue;
    //设置代理和调用的队列
    [self.videoDataOutput setSampleBufferDelegate:self queue:videoDataOutputQueue];
    //设置延时丢帧
    self.videoDataOutput.alwaysDiscardsLateVideoFrames = NO;
    
    NSNumber *BGRA32PixelFormat = [NSNumber numberWithInt:kCVPixelFormatType_32BGRA];
    //设置像素输出格式
    NSDictionary *rgbOutputSetting = [NSDictionary dictionaryWithObject:BGRA32PixelFormat
                                                   forKey:(id)kCVPixelBufferPixelFormatTypeKey];
    [videoDataOutput setVideoSettings:rgbOutputSetting];

到此，基本已经设置完毕。

7、开始和停止

开始和停止调用第三步创建的AVCaptureSession对象的方法即可，如下：

- (void)startRunning;
- (void)stopRunning;

8、实现AVCaptureVideoDataOutput代理方法

代理方法有两个，如下：

//获取到buffer数据
- (void)captureOutput:(AVCaptureOutput *)output didOutputSampleBuffer:(CMSampleBufferRef)sampleBuffer fromConnection:(AVCaptureConnection *)connection;
//丢弃的buffer数据
- (void)captureOutput:(AVCaptureOutput *)output didDropSampleBuffer:(CMSampleBufferRef)sampleBuffer fromConnection:(AVCaptureConnection *)connection API_AVAILABLE(ios(6.0));

在第一个代理方法里面接收数据即可。

9、设置闪光灯

有时我们有需求需要打开闪光灯进行拍摄，此时对第一步创建的AVCaptureDevice进行控制即可。首先判断设备是否有闪光灯和闪光灯是否可用，然后请求设置权加锁（因为可能不止你一个人在设置设备，猜测是为了保证资源的安全访问），设置闪光灯，解除锁，设置完毕，代码如下：

- (void)setTorchSwitch:(BOOL)torchSwitch {
    _torchSwitch = torchSwitch;
    if ([self.captureDevice hasTorch] == NO || [self.captureDevice isTorchAvailable] == NO) {
       NSLog(@"没有闪光灯");
        return;
    }
    
    NSError *error = nil;
    if ([self.captureDevice lockForConfiguration:&error] == NO) {
       NSLog(@"修改失败==%@",error);
        return;
    }
    if (torchSwitch == YES && [self.captureDevice isTorchModeSupported:AVCaptureTorchModeOn]) {
        //开启闪光灯
        self.captureDevice.torchMode = AVCaptureTorchModeOn;
    }else if ([self.captureDevice isTorchModeSupported:AVCaptureTorchModeOff]) {
        //关闭闪光灯
        self.captureDevice.torchMode = AVCaptureTorchModeOff;
    }
    [self.captureDevice unlockForConfiguration];
}

demo地址：https://github.com/XMSECODE/ESCCameraDemo