AV Foundationで120fpsスローモーション動画撮影を実装する

iPhone5sだけのスペシャルな機能として、秒間120コマでの高速撮影 があり、標準カメラアプリではこれを利用した スローモーション動画撮影機能 が可能となっています。

これに類する機能をAVFoundationで実装できないかやってみたところ、うまくいったので、その方法を紹介します。

できたもの

サンプルアプリをGitHubにアップしております。

GitHub - shu223/SlowMotionVideoRecorder: 120/240 fps SLO-MO video recorder using AVFoundation. Including convenient wrapper class.

スクショ下部にあるように、 デフォルト / 60fps / 120fps を切り替えられるようになっています。

このアプリを使って撮ったものがこちら *1。

120fps Slow-Motion video recorded using AVFoundation.

（中盤をスローモーションにしています *2。）

実装方法

わりと複雑な処理になったので、AVFoundation関連の処理を全部ラップしたクラスをつくりました。

そのラッパークラス『AVCaptureManager』を使うと、下記のように3行で実装できます。

1. 初期化

self.captureManager = [[AVCaptureManager alloc] initWithPreviewView:self.view];

2. 録画開始

[self.captureManager startRecording];

3. 録画停止

[self.captureManager stopRecording];

停止したときに撮影した動画を保存する、とかはデリゲートメソッドを使用します。そのあたりはサンプルをご参照ください。

また今はこのサンプルの用途しか考慮されてないAPIになっているのですが、これから動画処理とかは積極的にやっていくので、随時拡張していく所存です。

ラッパーを使わない実装

大部分はAVCapture〜で動画撮影する場合の一般的な処理で、120fps実装ならではのポイントは AVCaptureManager の次の部分に集約されています。

AVCaptureDevice *videoDevice = [AVCaptureDevice defaultDeviceWithMediaType:AVMediaTypeVideo];
AVCaptureDeviceFormat *selectedFormat = nil;
int32_t maxWidth = 0;
AVFrameRateRange *frameRateRange = nil;

for (AVCaptureDeviceFormat *format in [videoDevice formats]) {
    
    for (AVFrameRateRange *range in format.videoSupportedFrameRateRanges) {
        
        CMFormatDescriptionRef desc = format.formatDescription;
        CMVideoDimensions dimensions = CMVideoFormatDescriptionGetDimensions(desc);
        int32_t width = dimensions.width;

        if (range.minFrameRate <= desiredFPS && desiredFPS <= range.maxFrameRate && width >= maxWidth) {
            
            selectedFormat = format;
            frameRateRange = range;
            maxWidth = width;
        }
    }
}

if (selectedFormat) {
    
    if ([videoDevice lockForConfiguration:nil]) {
        
        NSLog(@"selected format:%@", selectedFormat);
        videoDevice.activeFormat = selectedFormat;
        videoDevice.activeVideoMinFrameDuration = CMTimeMake(1, (int32_t)desiredFPS);
        videoDevice.activeVideoMaxFrameDuration = CMTimeMake(1, (int32_t)desiredFPS);
        [videoDevice unlockForConfiguration];
    }
}