iOS AVPlayer 实现后台连续播放视频

最近接到一个需求，需要做一个在后台播放视频的功能。折腾了一下，最后总算完成了。因此写一篇文章，介绍下具体的实现步骤，也说说自己遇到的坑，算是总结和记录。

前言

当 App 退到后台时，会进入 suspend 状态，若此时在播放视频，则会自动暂停。我们需要实现的效果是，当 App 退到后台时，视频中的声音还能继续播放。另外，我们还同时实现视频的连续播放功能，和在锁屏界面控制视频播放的功能。具体怎么做，下面听我一一道来。

注意：由于 iOS 模拟器存在 BUG，尤其是 iOS 11 的模拟器，不能在后台播放音频，因此以下功能最好使用真机测试。

一、后台播放音频

要实现后台播放视频功能，首先需要实现后台播放音频功能。实现后台播放音频很简单，只要简单配置一下就可以了。总共有三步：

1. 修改 Info.plist

在 Info.plist 中添加 Required background modes ，并在下面添加一项 App plays audio or streams audio/video using AirPlay 。如图所示：

2. 修改 Capabilities

在 Capabilities 中开启 Background Modes 。如图所示：

3. 修改 AppDelegate

在 AppDelegate 的 application: didFinishLaunchingWithOptions: 方法中，添加以下代码：

// 告诉app支持后台播放
AVAudioSession *audioSession = [AVAudioSession sharedInstance];
[audioSession setCategory:AVAudioSessionCategoryPlayback error:nil];
[audioSession setActive:YES error:nil];

至此就实现了后台播放音频的功能，但这不是我们的最终目的，请继续往下看。

二、后台播放视频

网上讲实现后台播放视频的资料并不多（可能比较少有这么坑的需求）。我在网上找了一圈，只有 这篇文章 提到了，方法也很简单，分为两步：

1. 退到后台时移除 playerLayer 上的 player

在 viewController 中添加退到后台监听：

NSNotificationCenter *center = [NSNotificationCenter defaultCenter];
[center addObserver:self
           selector:@selector(removePlayerOnPlayerLayer)
               name:UIApplicationDidEnterBackgroundNotification
             object:nil];

移除 player :

- (void)removePlayerOnPlayerLayer {
    
    _playerLayer.player = nil;
}

2. 回到前台时重新添加 player

在 viewController 中添加回到前台监听：

NSNotificationCenter *center = [NSNotificationCenter defaultCenter];
[center addObserver:self
           selector:@selector(resetPlayerToPlayerLayer)
               name:UIApplicationWillEnterForegroundNotification
             object:nil];

重新添加 player :

- (void)resetPlayerToPlayerLayer {
    
    _playerLayer.player = _player;
}

这样简单的后台播放视频就实现了。

对于上面的实现后台播放视频的方法，我的理解是，iOS 是支持后台播放音频的，而 AVPlayer 在播放视频时，会将图像渲染在 layer 上，因此只要取消图像的渲染，只播放音频，就可以实现后台播放。

3. 连续播放视频

后台连续播放视频的逻辑，其实和前台连续播放的逻辑一样。可以通过监听 playerItem 播放结束的通知来切换歌曲，则当播放结束时，需要移除对当前 playerItem 的监听，然后添加下一个 playerItem 的监听。

这里直接通过判断进度条是否完成，来切换歌曲。

// 监听播放进度
__weak ViewController * weakSelf = self;
[self.player addPeriodicTimeObserverForInterval:CMTimeMakeWithSeconds(1, NSEC_PER_SEC)
                                          queue:NULL
                                     usingBlock:^(CMTime time) {
                                         
                                         [weakSelf updateProgressView];
                                     }];

// 更新进度条进度
- (void)updateProgressView {
    
    self.currentDuration = CMTimeGetSeconds(_player.currentItem.duration);
    
    CGFloat progress = CMTimeGetSeconds(_player.currentItem.currentTime) / _currentDuration;
    
    if (progress == 1.0f) {
        [self playNextVideo];  // 播放下一个视频
    } else {
        [_viewVideoProgress setValue:progress];   // 更新进度条
    }
}

下面插播一条 CMTime 的广告。可跳过。

上面监听播放进度的时候，用到了一个叫 CMTime 的东西，这里简单地讲一下我的理解。
一般我们用 CMTime 的时候，都是使用 CMTimeGetSeconds(time) 将它转成秒数。
那为何不直接使用 NSTimeInterval 来表示时间就好了？

原因只有一个 —— 精度。

浮点数没有办法进行准确的加减运算，当多次加减后，可能会出现较大误差。因此在视频一般用 CMTime 来表示时间，因为 CMTime 可以规定最小的精度，从而保证累加后时间的准确性。

CMTime 的构造方法 CMTimeMakeWithSeconds(seconds, timescale)， seconds 表示秒数， 1 / timescale 表示最小精度。
另一个构造方法 CMTimeMake(value, timescale) ，其中 seconds = value / timescale 。
即 CMTimeMakeWithSeconds(1, 1000) 等价于 CMTimeMake(1000, 1000) ，都表示 1 秒，最小精度为 0.001 。

注意：需要满足 seconds >= 1 / timescale ，即 value > 1，这也是精度存在的意义。

三、添加远程控制

1. 用 MPNowPlayingInfoCenter 显示歌曲信息

先上代码：

// 更新锁屏界面信息
- (void)updateLockScreenInfo {
    
    if (!_player) {
        return;
    }
    
    // 1.获取锁屏中心
    MPNowPlayingInfoCenter *playingInfoCenter = [MPNowPlayingInfoCenter defaultCenter];
    // 初始化一个存放音乐信息的字典
    NSMutableDictionary *playingInfoDict = [NSMutableDictionary dictionary];
    
    // 2、设置歌曲名
    [playingInfoDict setObject:[NSString stringWithFormat:@"歌曲%ld", (long)_currentIndex + 1]
                        forKey:MPMediaItemPropertyTitle];
    [playingInfoDict setObject:[NSString stringWithFormat:@"专辑%ld", (long)_currentIndex + 1]
                        forKey:MPMediaItemPropertyAlbumTitle];
    
    
    // 3、设置封面的图片
    UIImage *image = [UIImage imageNamed:[NSString stringWithFormat:@"cover%ld.jpg", (long)_currentIndex + 1]];
    if (image) {
        MPMediaItemArtwork *artwork = [[MPMediaItemArtwork alloc] initWithImage:image];
        [playingInfoDict setObject:artwork forKey:MPMediaItemPropertyArtwork];
    }
    
    // 4、设置歌曲的时长和已经消耗的时间
    NSNumber *playbackDuration = @(CMTimeGetSeconds(_player.currentItem.duration));
    NSNumber *elapsedPlaybackTime = @(CMTimeGetSeconds(_player.currentItem.currentTime));

    if (!playbackDuration || !elapsedPlaybackTime) {
        return;
    }
    [playingInfoDict setObject:playbackDuration
                        forKey:MPMediaItemPropertyPlaybackDuration];
    [playingInfoDict setObject:elapsedPlaybackTime
                        forKey:MPNowPlayingInfoPropertyElapsedPlaybackTime];
    [playingInfoDict setObject:@(_player.rate) forKey:MPNowPlayingInfoPropertyPlaybackRate];
    
    //音乐信息赋值给获取锁屏中心的nowPlayingInfo属性
    playingInfoCenter.nowPlayingInfo = playingInfoDict;
}

注意： updateLockScreenInfo 不需要频繁调用，锁屏界面的进度条会自己计时，只需要在关键的时刻去同步这个已播放时长。一般需要调用的时刻有，切换歌曲、暂停、播放、拖动进度条等。

这里有个坑。我们知道 player 有个 rate 属性，为 0 的时候表示暂停，为 1.0 的时候表示播放。相应的， nowPlayingInfo 也有个 MPNowPlayingInfoPropertyPlaybackRate 属性。前面说到，「锁屏界面的进度条会自己计时」，它是否在计时就是取决于这个属性。坑的地方在于，这个属性和 player 的 rate 并不同步。也就是说，单纯地在锁屏界面点暂停后， player 会暂停， rate 也会变成 0 ，但是 MPNowPlayingInfoPropertyPlaybackRate 却不为 0 。导致的结果是，在锁屏界面点击了暂停按钮，这个时候进度条表面看起来停止了走动，但是其实还是在计时，所以再点击播放的时候，锁屏界面进度条的光标会发生位置闪动。

解决方法：在视频暂停和播放的时候，同步视频的已播放时长 _player.currentItem.currentTime 和 MPNowPlayingInfoPropertyElapsedPlaybackTime 、视频的当前播放速率 _player.rate 和 MPNowPlayingInfoPropertyPlaybackRate 。

2. 用 MPRemoteCommandCenter 实现播放控制

先上代码：

// 添加远程控制
- (void)createRemoteCommandCenter {
    
    MPRemoteCommandCenter *commandCenter = [MPRemoteCommandCenter sharedCommandCenter];
    
    MPRemoteCommand *pauseCommand = [commandCenter pauseCommand];
    [pauseCommand setEnabled:YES];
    [pauseCommand addTarget:self action:@selector(remotePauseEvent)];
    
    MPRemoteCommand *playCommand = [commandCenter playCommand];
    [playCommand setEnabled:YES];
    [playCommand addTarget:self action:@selector(remotePlayEvent)];
    
    MPRemoteCommand *nextCommand = [commandCenter nextTrackCommand];
    [nextCommand setEnabled:YES];
    [nextCommand addTarget:self action:@selector(remoteNextEvent)];
    
    MPRemoteCommand *previousCommand = [commandCenter previousTrackCommand];
    [previousCommand setEnabled:YES];
    [previousCommand addTarget:self action:@selector(remotePreviousEvent)];
    
    if (@available(iOS 9.1, *)) {
        MPRemoteCommand *changePlaybackPositionCommand = [commandCenter changePlaybackPositionCommand];
        [changePlaybackPositionCommand setEnabled:YES];
        [changePlaybackPositionCommand addTarget:self action:@selector(remoteChangePlaybackPosition:)];
    }
}

在 iOS 7.1 之后，可以通过 MPRemoteCommandCenter 来控制音频播放。每个控制操作都封装为一个 MPRemoteCommand 对象，给 MPRemoteCommand 添加响应事件有两种方式：

一种是通过 addTargetWithHandler:，以 Block 的方式传入响应事件，需要返回 MPRemoteCommandHandlerStatusSuccess 来告知响应成功。

另一种是通过 addTarget: action:，因为 MPRemoteCommandCenter 是个单例，所以在 target 的 dealloc 中要记得调用 removeTarget: 。如下所示：

- (void)dealloc {

    [self removeCommandCenterTargets];
}

- (void)removeCommandCenterTargets {

    MPRemoteCommandCenter *commandCenter = [MPRemoteCommandCenter sharedCommandCenter];
    [[commandCenter playCommand] removeTarget:self];
    [[commandCenter pauseCommand] removeTarget:self];
    [[commandCenter nextTrackCommand] removeTarget:self];
    [[commandCenter previousTrackCommand] removeTarget:self];
    
    if (@available(iOS 9.1, *)) {
        [commandCenter.changePlaybackPositionCommand removeTarget:self];
    }
}

注意：因为 changePlaybackPositionCommand 在 iOS 9.1 以后才可用，所以这里加了系统判断。

到这里就实现了锁屏界面的播放控制。

源码

请到 GitHub 上查看完整例子。

参考

• iOS AVPlayer之后台连续播放视频
• AVPlayer 音乐播放后台播放，以及锁屏主题设置
• 这可能是最详细的CMTime教程