直播SDK加入GPU自定义美颜

直播SDK提供了默认美颜，效果一般，不支持Mac。项目要求能自定义美颜，并支持Mac，iOS双端。找了好多的文章，试了都不行，谷歌了几篇文章，加上自己摸索，凑起来总算搞通了。写下来给要接直播美颜SDK的伙伴捋一捋，PS：玩音视频的各路大神别见笑。

了解情况

查了SDK暴露出来的接口，跟系统AVFoundation的回调方法一致，直播SDK提供了Block回调，返回封装好的CMSampleBufferRef数据，然后在Block里把CMSampleBufferRef数据传输到SDK内部方法推流。

- (void)processVideoSampleBuffer:(CMSampleBufferRef)sampleBuffer {
  // do something 
 [[SDK sharedSDK].netCallManager sendVideoSampleBuffer:sampleBuffer];
}
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大概思路：

1. 取出图像数据CVPixelBufferRef，时间戳CMSampleTimingInfo
2. 对CVPixelBufferRef进行美颜处理
3. 重新封装CMSampleBufferRef发送到SDK方法内推流

采取的美颜滤镜（非第三方SDK，支持Mac，iOS）：

• iOS自带的CIFilter （单一滤镜多，貌似没现成组合美颜滤镜）
• 强大的GPUImage（有现成组合过成的GPUImageBeautifyFilter美颜滤镜，且Demo有各种效果预览）

GPUImage用法 input -》do something -》output

网上很多关于GPUImage的用法是对视频文件，或者直接用Camera作为输入源。缺少直接对一帧图像进行处理，所以问题在于如何对CVPixelBufferRef进行滤镜处理，然后得到处理完的CVPixelBufferRef数据。对为此特意查阅很多资料（参考的网址在最后），并翻了翻GPUImage的代码。

• GPUImage Framework的文件很清晰，Sources输入源，Filters是各种滤镜，Outputs输出源。

  用法基本可以列为管道式，addTarget 相当于 -》： 
  [Sources初始化对象 addTarget:Filter]; // 输入源 -》滤镜
  [filter addTarget:output输出源对象];  // 滤镜 -》输出源	
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• 输入源采用GPUImageMovie，因为里面有一个- (void)processMovieFrame:(CMSampleBufferRef)movieSampleBuffer方法，支持输入一帧进行处理。（注意初始化Movie一定要用initWithAsset的方法，传入nil，否则内部的GPUImageContext不会初始化）

• 滤镜采取已经组合成美颜滤镜的GPUImageBeautifyFilter，它是一个FilterGroup。

• 输出的时候， 使用GPUImageRawDataOutput，newFrameAvailableBlock里取出图像数据，屏幕一片灰色 。如果用GPUImageView直接addSubview显示，能成功显示用滤镜处理过的画面。

证明数据已经成功处理，在GPUImageMovie的processMovieFrame方法里也找到newFrameAvailableBlock的回调，回调确实有执行。

问题则是我在lockFramebufferForReading和unlockFramebufferAfterReading中间读取帧数据的操作不对，想到这边读数据这么复杂，就想着这个渲染完的数据到底放在哪里了，有没有别的办法取出？

在前面说过GPUImageBeautifyFilter是一个GPUImageFilterGroup，GPUImageFilterGroup的父类是GPUImageOutput，这就意味着，即使我不添加任何output的target，数据也是可以拿到的。

再翻了下资料，GPUImageOutput的头文件，发现一个frameProcessingCompletionBlock，这个跟我原来的processMovieFrame好像很对应。网上也有说怎么从GPUImageOutput取出帧数据。那就行了，直接从GPUImageBeautifyFilter里取，不用设置output的Target，大功告成。

代码代码代码

**说了一堆废话，不好意思。献上代码：**GPUImageBeautifyFilter代码在参考链接的最后一个

// 初始化Filter和GPUImageMovie
    _beautifyFilter = [[GPUImageBeautifyFilter alloc] init];
	_gpumovie = [[GPUImageMovie alloc] initWithAsset:nil]; // 初始化内部数据结构
	[_gpumovie addTarget:_beautifyFilter]; //连接过滤器
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// 重新封装CMSampleBufferRef，并交给SDK推流
// 如果是rtmp协议传输视频流，自己用VideoToolBox封装。
- (void)sendVideoSampleBuffer:(CVPixelBufferRef)bufferRef time:(CMSampleTimingInfo)timingInfo  {
       CMSampleBufferRef newSampleBuffer = NULL;
       CMFormatDescriptionRef outputFormatDescription = NULL;
       CMVideoFormatDescriptionCreateForImageBuffer( kCFAllocatorDefault, bufferRef, &outputFormatDescription );
	   OSStatus err = CMSampleBufferCreateForImageBuffer( kCFAllocatorDefault, bufferRef, true, NULL, NULL, outputFormatDescription, &timingInfo, &newSampleBuffer );
       if(newSampleBuffer) {
          [[SDK sharedSDK].netCallManager sendVideoSampleBuffer:newSampleBuffer];
       }else {
          NSString *exceptionReason = [NSString stringWithFormat:@"sample buffer create failed (%i)", (int)err];
          @throw [NSException exceptionWithName:NSInvalidArgumentException reason:exceptionReason userInfo:nil];
       }
}
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最重要的处理部分：

// 此方法由直播SDK负责回调或者代理执行
// 自定义美颜时最好把直播SDK默认美颜关闭
- (void)processVideoSampleBuffer:(CMSampleBufferRef)sampleBuffer {

    CVPixelBufferRef pixelBuffer = CMSampleBufferGetImageBuffer(sampleBuffer);
	//取出帧数据/时间戳 -》处理帧数据美颜 -》根据时间戳与像素数据重新封装包：
    [_gpumovie processMovieFrame:sampleBuffer]; // kCVPixelFormatType_420YpCbCr8BiPlanarFullRange 可能需要检查

    CMSampleTimingInfo timingInfo = {
		.duration               = CMSampleBufferGetDuration(sampleBuffer),
		.presentationTimeStamp  =   CMSampleBufferGetPresentationTimeStamp(sampleBuffer),
        .decodeTimeStamp        = CMSampleBufferGetDecodeTimeStamp(sampleBuffer)
    };
    __weak typeof(self) weakSelf = self;
    [_beautifyFilter setFrameProcessingCompletionBlock:^(GPUImageOutput *output, CMTime time) {
 		GPUImageFramebuffer *imageFramebuffer = output.framebufferForOutput;
  		glFinish();
		[weakSelf sendVideoSampleBuffer: [imageFramebuffer getRenderTarget] time:timingInfo];
	 }];
}
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参考：

• stackoverflow.com/questions/2…
• www.jianshu.com/p/dde412cab…
• www.jianshu.com/p/a20995e1a…
• blog.csdn.net/weixin_4243… （ GPUImageBeautifyFilter代码 ）