面试题：Objective-C中AV Foundation在复杂音视频同步场景下的优化策略

利用AV Foundation框架进行架构设计

时间基管理

使用AVMutableComposition来组合音频和视频轨道。AVMutableComposition提供了一个公共的时间基，通过AVMutableCompositionTrack来添加不同的音轨和视频轨。对于不同帧率的视频和不同采样率的音频，通过AVMutableComposition的时间基统一进行时间表示。例如：

AVMutableComposition *composition = [AVMutableComposition composition];
AVMutableCompositionTrack *videoTrack = [composition addMutableTrackWithMediaType:AVMediaTypeVideo preferredTrackID:kCMPersistentTrackID_Invalid];
AVMutableCompositionTrack *audioTrack = [composition addMutableTrackWithMediaType:AVMediaTypeAudio preferredTrackID:kCMPersistentTrackID_Invalid];

帧率和采样率适配
- 对于视频，通过AVAssetTrack的nominalFrameRate属性获取原始帧率。如果需要调整帧率以适应同步需求，可以使用AVVideoComposition及其相关类。例如，可以创建一个AVVideoComposition对象，设置合适的帧率转换参数：
```
AVVideoComposition *videoComposition = [AVVideoComposition videoCompositionWithPropertiesOfAsset:videoAsset];
videoComposition.frameDuration = CMTimeMake(1, targetFrameRate);
```
- 对于音频，通过AVAssetTrack的nominalSampleRate属性获取采样率。如果需要重采样，可以使用AVAudioConverter类。在将音频添加到AVMutableComposition之前，进行重采样操作，使其采样率与目标音频采样率一致。
同步控制
- 使用AVPlayerItem来管理AVMutableComposition的播放。AVPlayerItem提供了时间控制和同步的功能。通过监听AVPlayerItem的timeControlStatus属性，可以了解播放状态（如播放、暂停、停止）。同时，可以使用CMTime结构体来精确控制音视频的播放位置。例如，在更新播放位置时，确保音频和视频的CMTime一致：
```
CMTime targetTime = CMTimeMake(10, 1); // 10秒位置
[playerItem seekToTime:targetTime completionHandler:^(BOOL finished) {
    if (finished) {
        // 处理同步完成后的逻辑
    }
}];
```

系统资源管理与性能优化策略

资源加载优化
- 按需加载：使用AVAsset的loadValuesAsynchronouslyForKeys:completionHandler:方法，按需加载资产的关键属性（如持续时间、轨道信息等），而不是一次性加载所有数据。例如：
```
NSArray *keys = @[@"duration", @"tracks"];
[asset loadValuesAsynchronouslyForKeys:keys completionHandler:^{
    NSError *error = nil;
    AVKeyValueStatus status = [asset statusOfValueForKey:@"duration" error:&error];
    if (status == AVKeyValueStatusLoaded) {
        CMTime duration = asset.duration;
        // 处理持续时间相关逻辑
    }
}];
```
- 缓存管理：利用AVAssetDownloadURLSession进行缓存下载。对于频繁使用的多媒体资源，可以提前下载并缓存，避免重复从网络加载。同时，合理设置缓存的大小和过期策略，以避免占用过多磁盘空间。
渲染优化
- 硬件加速：AV Foundation框架默认支持硬件加速渲染。确保在设备支持的情况下，充分利用硬件加速来提高视频渲染性能。对于视频编码和解码，AVAssetReader和AVAssetWriter会自动选择合适的硬件编解码器（如果可用）。
- 减少渲染次数：在视频合成过程中，尽量减少不必要的重绘操作。通过AVVideoComposition的frameDuration和renderSize等属性，提前设置好合适的参数，避免在播放过程中频繁调整渲染参数导致的性能损耗。
音频处理优化
- 低功耗模式：在音频播放过程中，使用AVAudioSession的setActive:withOptions:error:方法，设置合适的音频会话选项，如AVAudioSessionSetActiveOptionNotifyOthersOnDeactivation，以减少音频处理对系统资源的占用，同时确保在应用进入后台等情况下音频播放的合理性。
- 音频数据处理：对于音频数据的处理，尽量采用高效的算法。例如，在进行音频重采样时，选择合适的重采样算法，以在保证音质的前提下，减少计算资源的消耗。

面试题：Objective-C中AV Foundation在复杂音视频同步场景下的优化策略

知识考点

面试题答案

利用AV Foundation框架进行架构设计

系统资源管理与性能优化策略