作者：声网Agora Cavan
在日益繁多的直播场景中，如果你也是某位游戏主播的粉丝的话，有一种直播方式是你一定不陌生的，那就是我们今天要聊的屏幕分享。
直播场景下的屏幕分享，不仅要将当前显示器所展示的画面分享给远端，也要将声音传输出去，包括应用的声音，以及主播的声音。鉴于这两点需求，我们可以简单分析出，进行一次屏幕分享的直播所需要的媒体流如下：
一条显示器画面的视频流一条应用声音的音频流一条主播声音的音频流ReplayKit 是苹果提供的用于 iOS 系统进行屏幕录制的框架。
首先我们来看看苹果提供的用于屏幕录制的 ReplayKit 的数据回调接口：
override func processSampleBuffer(_ sampleBuffer: CMSampleBuffer, with sampleBufferType: RPSampleBufferType) { DispatchQueue.main.async { switch sampleBufferType { case .video: AgoraUploader.sendVideoBuffer(sampleBuffer) case .audioApp: AgoraUploader.sendAudioAppBuffer(sampleBuffer) case .audioMic: AgoraUploader.sendAudioMicBuffer(sampleBuffer) @unknown default: break } } }从枚举 sampleBufferType 上，我们不难看出，刚好能符合我们上述对媒体流的需求。
视频 格式 guard let videoFrame = CMSampleBufferGetImageBuffer(sampleBuffer) else { return} let type = CVPixelBufferGetPixelFormatType(videoFrame) type = kCVPixelFormatType_420YpCbCr8BiPlanarFullRange通过 CVPixelBufferGetPixelFormatType，我们可以获取到每帧的视频格式为 yuv420。
帧率通过打印接口的回调次数，可以知道每秒能够获取的视频帧为30次，也就是帧率为 30。
格式与帧率都能符合 Agora RTC 所能接收的范围，所以通过 Agora RTC 的 pushExternalVideoFrame 就可以将视频分享到远端了。
agoraKit.pushExternalVideoFrame(frame) 插入一个小知识显示器所显示的帧来自于一个帧缓存区，一般常见的为双缓存或三缓存。当屏幕显示完一帧后，发出一个垂直同步信号(V-Sync)，告诉帧缓存区切换到下一帧的缓存上，然后显示器开始读取新的一帧数据做显示。
这个帧缓存区是系统级别的，一般的开发者是无法读取跟写入的。但是如果是苹果自身提供的录制框架 ReplayKit 能够直接读取到已经渲染好且将用于显示器的帧，且这一过程不会影响渲染流程而造成掉帧，那就能减少一次用于提供给 ReplayKit 回调数据的渲染过程。
音频ReplayKit 能提供的音频有两种，分为麦克风录制进来的音频流，与当前响应的应用播放的音频流。(下文将前者称为 AudioMic，后者为 AudioApp)
可以通过下面的两行代码，来获取音频格式
CMAudioFormatDescriptionRef format = CMSampleBufferGetFormatDescription(sampleBuffer);const AudioStreamBasicDescription *description = CMAudioFormatDescriptionGetStreamBasicDescription(format); AudioAppAudioApp 会在不同的机型下有不一样的声道数。例如在 iPad 或 iPhone7 以下机型中，不具备双声道播放的设备，这时候 AudioApp 的数据就是单声道，反之则是双声道。
采样率在部分试过的机型里，都是 44100，但不排除在未测试过的机型会是其他的采样率。
AudioMicAudioMic 在测试过的机型里，采样率为 32000，声道数为单声道。
音频前处理如果我们将 AudioApp 与 AudioMic 作为两条音频流去发送，那么流量肯定是大于一条音频流的。我们为了节省一条音频流的流量，就需要将这两条音频流做混音(融合)。
但是通过上述，我们不难看出，两条音频流的格式是不一样的，而且不能保证随着机型的不同，是不是会出现其他的格式。在测试的过程中还发现 OS 版本的不同，每次回调给到的音频数据长度也会出现变化。那么我们在对两条音频流做混音前，就需要进行格式统一，来应对 ReplayKit 给出的各种格式。所以我们采取了以下几个重要的步骤：
if (channels == 1) { int16_t* intData = (int16_t*)dataPointer; int16_t newBuffer[totalSamples * 2]; for (int i = 0; i < totalSamples; i++) { newBuffer[2 * i] = intData[i]; newBuffer[2 * i + 1] = intData[i]; } totalSamples *= 2; memcpy(dataPointer, newBuffer, sizeof(int16_t) * totalSamples); totalBytes *= 2; channels = 2; } 无论是 AudioMic 还是 AudioApp，只要进来的流为单声道，我们都将它转化为双声道； if (sampleRate != resampleRate) { int inDataSamplesPer10ms = sampleRate / 100; int outDataSamplesPer10ms = (int)resampleRate / 100; int16_t* intData = (int16_t*)dataPointer; switch (type) { case AudioTypeApp: totalSamples = resampleApp(intData, dataPointerSize, totalSamples, inDataSamplesPer10ms, outDataSamplesPer10ms, channels, sampleRate, (int)resampleRate); break; case AudioTypeMic: totalSamples = resampleMic(intData, dataPointerSize, totalSamples, inDataSamplesPer10ms, outDataSamplesPer10ms, channels, sampleRate, (int)resampleRate); break; } totalBytes = totalSamples * sizeof(int16_t); } 无论是 AudioMic 还是 AudioApp，只要进来的流采样率不为 48000，我们将它们重采样为 48000； memcpy(appAudio + appAudioIndex, dataPointer, totalBytes); appAudioIndex += totalSamples; memcpy(micAudio + micAudioIndex, dataPointer, totalBytes); micAudioIndex += totalSamples; 通过第一步与第二步，我们保证了两条音频流都为同样的音频格式。但是由于 ReplayKit 是一次回调给到一种数据的，所以在混音前我们还得用两个缓存区来存储这两条流数据； int64_t mixIndex = appAudioIndex > micAudioIndex ? micAudioIndex : appAudioIndex; int16_t pushBuffer[appAudioIndex]; memcpy(pushBuffer, appAudio, appAudioIndex * sizeof(int16_t)); for (int i = 0; i < mixIndex; i ++) { pushBuffer[i] = (appAudio[i] + micAudio[i]) / 2; } ReplayKit 有选项是否开启麦克风录制，所以在关闭麦克风录制的时候，我们就只有一条 AudioApp 音频流。所以我们以这条流为主，去读取 AudioMic 缓存区的数据长度，然后对比两个缓存区的数据长度，以最小的数据长度为我们的混音长度。将混音长度的两个缓存区里的数据做融合，得到混音后的数据，写入一个新的混音缓存区(或者直接写入 AudioApp 缓存区)；[AgoraAudioProcessing pushAudioFrame:(*unsigned* *char* *)pushBuffer withFrameSize:appAudioIndex * *sizeof*(int16_t)]; 最后我们再将这段混音后的数据拷贝进 Agora RTC 的 C++ 录制回调接口里，这时候就可以把麦克风录制的声音与应用播放的声音传输到远端了。通过对音视频流的处理，结合 Agora RTC SDK，我们就完成了一个屏幕分享直播场景的实现了。
具体的实现上的细节，可以参考 https://github.com/AgoraIO/Advanced-Video/tree/master/iOS%26macOS/Agora-Screen-Sharing/Agora-Screen-Sharing-iOS