AVAssetWriter初始化与启动耗时过长问题求助

问题背景 #

我正在开发一款相机应用，使用AVAssetWriter将AVCaptureVideoDataOutput和AVCaptureAudioDataOutput的音视频缓冲区录制为mp4/mov文件。创建录制会话时，启动录制前会阻塞5-7秒，已定位两处核心耗时点。

核心耗时点分析 #

1. 音频AVAssetWriterInput初始化耗时过长 #

创建音频输入的代码如下：

// audioOutput是我的AVCaptureAudioDataOutput，audioInput是麦克风
let settings = audioOutput.recommendedAudioSettingsForAssetWriter(writingTo: .mov)
let format = audioInput.device.activeFormat.formatDescription

let audioWriter = AVAssetWriterInput(mediaType: .audio,
                                     outputSettings: settings,
                                     sourceFormatHint: format)
audioWriter.expectsMediaDataInRealTime = true

在iPhone 11 Pro上，这段代码耗时可达3000ms！但如果将outputSettings设为nil，初始化耗时仅30-50ms：

audioWriter = AVAssetWriterInput(mediaType: .audio,
                                 outputSettings: nil)
audioWriter.expectsMediaDataInRealTime = true

2. AVAssetWriter启动耗时过长 #

调用assetWriter.startWriting()方法在iPhone 11 Pro上耗时3000-5000ms！

我认为使用recommendedAudioSettingsForAssetWriter是正确的配置方式，但3秒的初始化时间完全无法接受。

补充信息 #

推荐配置详情 #

• 视频推荐设置（初始化耗时约10ms）：

["AVVideoCompressionPropertiesKey": {
    AllowFrameReordering = 1;
    AllowOpenGOP = 1;
    AverageBitRate = 47848572;
    BaseLayerFrameRate = 15;
    ExpectedFrameRate = 60;
    MaxAllowedFrameQP = 41;
    MaxKeyFrameIntervalDuration = 1;
    MinAllowedFrameQP = 15;
    MinimizeMemoryUsage = 1;
    Priority = 80;
    ProfileLevel = "HEVC_Main_AutoLevel";
    RealTime = 1;
    RelaxAverageBitRateTarget = 1;
},
 "AVVideoWidthKey": 2160,
 "AVVideoCodecKey": hvc1,
 "AVVideoHeightKey": 3840]

• 音频推荐设置（初始化耗时约1500-3000ms）：

["AVEncoderQualityForVBRKey": 91,
 "AVEncoderBitRatePerChannelKey": 96000,
 "AVEncoderBitRateStrategyKey": AVAudioBitRateStrategy_Variable,
 "AVFormatIDKey": 1633772320,
 "AVNumberOfChannelsKey": 1,
 "AVSampleRateKey": 44100]

关键冲突发现 #

音频AVAssetWriter初始化耗时久的核心原因是，初始化操作与音频AVCaptureSession启动操作并行执行：

audioQueue.async { // <-- 原本期望异步非阻塞
  AVAudioSession.sharedInstance().setCategory(.playAndRecord,
                                              options: [.mixWithOthers,
                                                        .allowBluetoothA2DP,
                                                        .defaultToSpeaker,
                                                        .allowAirPlay])
  audioCaptureSession.startRunning() // <-- 耗时1.5-3s
}
let audioWriter = AVAssetWriterInput(...) // <-- 使用推荐设置

推测AVAssetWriter内部与AVAudioSession存在互斥锁，导致两者无法真正并行执行。但我无法提前启动音频会话——避免用户打开应用且正在播放音乐时出现音频卡顿，而Snapchat能做到即时启动，求可行解决方案？

内容的提问来源于stack exchange，提问作者mrousavy