AVCaptureSession 继承自NSObject，是AVFoundation的核心类；用于管理捕获对象AVCaptureInput的视频和音频的输入，协调捕获的输出AVCaptureOutput。

AVCaptureSession内部流程.png

1、管理输入和输出

要执行实时或脱机捕获，需要实例化AVCaptureSession对象并添加适当的输入(如AVCaptureDeviceInput)和输出(如AVCaptureMovieFileOutput)。下面的代码片段说明了如何配置捕获设备来记录视频:

 dispatch_queue_t serialQueue = dispatch_queue_create("com.demo.gcdqueue.recordVideo", DISPATCH_QUEUE_SERIAL);
 AVCaptureSession *captureSession = [[AVCaptureSession alloc] init];
 AVCaptureDevice *videoCaptureDevice = [AVCaptureDevice defaultDeviceWithMediaType:AVMediaTypeVideo];
 NSError *error = nil;
 AVCaptureDeviceInput *videoInput = [AVCaptureDeviceInput deviceInputWithDevice:videoCaptureDevice error:&error];
 AVCaptureMovieFileOutput *videoOutput = [[AVCaptureMovieFileOutput alloc] init];
 if ([captureSession canAddInput:videoInput]) {
    [captureSession addInput:videoInput];
 }
 else {
    //处理失败
 }

 if ([captureSession canAddOutput:videoOutput]){
    [captureSession addOutput:videoOutput];
 }
 else {
    //处理失败
 }

2、管理运行状态

可以调用startRunning来启动从输入到输出的数据流，调用stopRunning来停止流。

dispatch_queue_t serialQueue = dispatch_queue_create("com.demo.gcdqueue.recordVideo", DISPATCH_QUEUE_SERIAL);
dispatch_async(serialQueue, ^{
    
    //开始运行session
    if (captureSession.running == NO){
        [captureSession startRunning];
    }
    
    //停止session
    if (captureSession.running){
        [captureSession stopRunning];
    }
});

注意：startRunning方法是一个耗时操作，它会阻塞当前线程直到启动会话完毕；因此应该在串行队列上执行会话设置，这样主队列就不会阻塞(这会使UI保持响应)。可以参见Apple Demo 示例。

3、更改配置

可以使用-beginConfiguration和-commitConfiguration将正在运行的会话上的多个配置操作批处理为原子更新。在调用-beginConfiguration之后，例如，可以添加或删除输出，更改sessionPreset，或配置单个捕获输入或输出属性。在调用-commitConfiguration之前，实际上不会进行任何更改，在此阶段，它们将一起应用。

    dispatch_async(serialQueue, ^{
        
        [captureSession beginConfiguration];
        NSError *error = nil;
        AVCaptureDevice *audioCaptureDevice = [AVCaptureDevice defaultDeviceWithMediaType:AVMediaTypeAudio];
        AVCaptureDeviceInput *audioInput = [AVCaptureDeviceInput deviceInputWithDevice:audioCaptureDevice error:&error];
        if ([captureSession canAddInput:audioInput]) {
            [captureSession addInput:audioInput];
        }
        else{
            //处理失败
        }

        [captureSession commitConfiguration];
    });

4、预设管理会话

使用AVCaptureSessionPreset属性定义捕获设置预置的常量。

typedef NSString * AVCaptureSessionPreset

AVF_EXPORT AVCaptureSessionPreset const AVCaptureSessionPresetPhoto NS_AVAILABLE(10_7, 4_0) __TVOS_PROHIBITED __WATCHOS_PROHIBITED;
AVF_EXPORT AVCaptureSessionPreset const AVCaptureSessionPresetHigh NS_AVAILABLE(10_7, 4_0) __TVOS_PROHIBITED __WATCHOS_PROHIBITED;
AVF_EXPORT AVCaptureSessionPreset const AVCaptureSessionPresetMedium NS_AVAILABLE(10_7, 4_0) __TVOS_PROHIBITED __WATCHOS_PROHIBITED;
AVF_EXPORT AVCaptureSessionPreset const AVCaptureSessionPresetLow NS_AVAILABLE(10_7, 4_0) __TVOS_PROHIBITED __WATCHOS_PROHIBITED;
AVF_EXPORT AVCaptureSessionPreset const AVCaptureSessionPreset320x240 NS_AVAILABLE_MAC(10_7) __TVOS_PROHIBITED __WATCHOS_PROHIBITED;
AVF_EXPORT AVCaptureSessionPreset const AVCaptureSessionPreset352x288 NS_AVAILABLE(10_7, 5_0) __TVOS_PROHIBITED __WATCHOS_PROHIBITED;
AVF_EXPORT AVCaptureSessionPreset const AVCaptureSessionPreset640x480 NS_AVAILABLE(10_7, 4_0) __TVOS_PROHIBITED __WATCHOS_PROHIBITED;
AVF_EXPORT AVCaptureSessionPreset const AVCaptureSessionPreset960x540 NS_AVAILABLE_MAC(10_7) __TVOS_PROHIBITED __WATCHOS_PROHIBITED;
AVF_EXPORT AVCaptureSessionPreset const AVCaptureSessionPreset1280x720 NS_AVAILABLE(10_7, 4_0) __TVOS_PROHIBITED __WATCHOS_PROHIBITED;
AVF_EXPORT AVCaptureSessionPreset const AVCaptureSessionPreset1920x1080 NS_AVAILABLE_IOS(5_0) __TVOS_PROHIBITED __WATCHOS_PROHIBITED;
AVF_EXPORT AVCaptureSessionPreset const AVCaptureSessionPreset3840x2160 NS_AVAILABLE_IOS(9_0) __TVOS_PROHIBITED __WATCHOS_PROHIBITED;
AVF_EXPORT AVCaptureSessionPreset const AVCaptureSessionPresetiFrame960x540 NS_AVAILABLE(10_9, 5_0) __TVOS_PROHIBITED __WATCHOS_PROHIBITED;
AVF_EXPORT AVCaptureSessionPreset const AVCaptureSessionPresetiFrame1280x720 NS_AVAILABLE(10_9, 5_0) __TVOS_PROHIBITED __WATCHOS_PROHIBITED;
AVF_EXPORT AVCaptureSessionPreset const AVCaptureSessionPresetInputPriority NS_AVAILABLE_IOS(7_0) __TVOS_PROHIBITED __WATCHOS_PROHIBITED;

可以使用sessionPreset属性为输出AVCaptureOutput自定义质量级别、比特率或其他设置。大多数常见的捕获配置都可以通过会话预置获得；然而，一些特殊的选项(比如高帧率)需要直接在AVCaptureDevice实例上设置捕获格式。

dispatch_async(serialQueue, ^{
    
    [captureSession beginConfiguration];
    
    if ([captureSession canSetSessionPreset:AVCaptureSessionPreset1920x1080]){
        captureSession.sessionPreset = AVCaptureSessionPreset1920x1080;
    }
    else if ([self.session canSetSessionPreset:AVCaptureSessionPreset1280x720]){
        captureSession.sessionPreset = AVCaptureSessionPreset1280x720;
    }
    else if ([self.session canSetSessionPreset:AVCaptureSessionPreset640x480]){
        captureSession.sessionPreset = AVCaptureSessionPreset640x480;
    }
    else{
        captureSession.sessionPreset = AVCaptureSessionPresetLow;
    }

    [captureSession commitConfiguration];
});

5、管理连接

6、共享应用程序的音频会话

7、同步多个输入和输出

//用于输出同步的时钟对象。
@property(nonatomic, readonly) CMClockRef masterClock;

返回的CMClockRef对象是只读的，并为捕获输出中的所有示例缓冲区提供了一个时间基础。这可以与AVCaptureInputPort对象中的时钟一起使用，以同步捕获输出和外部数据源(如运动示例)。
例如，要将输出时间戳同步到输入设备提供的原始时间戳，可以在captureOutput中执行以下操作:

AVCaptureInputPort *port = [[connection inputPorts] objectAtIndex:0];
CMClockRef originalClock = [port clock];

CMTime syncedPTS = CMSampleBufferGetPresentationTime( sampleBuffer );
CMTime originalPTS = CMSyncConvertTime( syncedPTS, [captureSession masterClock], originalClock );

8、管理颜色空间

@property(nonatomic) BOOL automaticallyConfiguresCaptureDeviceForWideColor;

一个布尔值，指定会话是否应该在可用的地方自动使用宽域颜色。所有设备和格式都支持sRGB颜色空间中的捕获。一些设备和格式也可以捕获P3颜色空间，其中包含更广泛的颜色范围。宽域捕获仅适用于某些捕获工作流，因此该属性控制这些工作流的自动配置。

当此属性为YES(默认值)时，会话配置适合于广域捕获:

• 如果使用AVCaptureSessionPresetInputPriority之外的会话预置，会话会自动将设备AVCaptureDevice的activeFormat属性设置为支持广域捕获的，并将设备AVCaptureDevice的activeColorSpace属性设置为广域颜色空间。
• 如果手动选择捕获格式(从而将会话设置为输入优先级)，则会话仅当选择的格式支持广域捕获时，才会自动将设备AVCaptureDevice的activeColorSpace属性设置为宽域颜色空间。

注意：当此属性为YES，且会话配置不适合于广域捕获时，除AVCaptureSessionPresetInputPriority之外的会话预置可以选择不支持广域捕获的捕获格式。

如果要直接更改捕获设备AVCaptureDevice的activeColorSpace属性的值，请将此属性设置为NO(不管您是使用会话预设配置设备，还是直接设置捕获格式)。