在 iOS 和 macOS 开发中，AVFoundation 和 AVFAudio 都是用于处理音频和视频的框架，它们有一定的联系但功能和范围不同。这里我们通过 关系、功能范围 和 使用场景 来解释它们之间的联系与区别。

1. 二者的关系 #

• AVFoundation 是一个更高层级的多媒体框架， 涵盖了音频、视频、字幕流的录制、播放、处理、编辑等功能。
• AVFAudio 是 AVFoundation 的音频子框架（或子模块）。 它专注于音频相关功能，负责音频的录制、播放、处理等。

从结构上看，AVFAudio 是 AVFoundation 的一部分，用于处理音频相关的任务。因此，你可以认为 AVFAudio 是 AVFoundation 提供的一部分功能，通过聚焦于音频操作来实现更细粒度的掌控。

• 更直观地理解：
  • AVFoundation = 视频 + 音频（包括 AVFAudio）+ 流媒体 + 编辑工具 + 元数据等。
  • AVFAudio = 音频相关的功能模块，只是 AVFoundation 下的一部分。

2. 主要功能的范围划分 #

2.1. AVFoundation #

AVFoundation 是一个全面的框架，提供了完整的多媒体支持，包括音频和视频，广泛用于视频录制或播放、媒体编辑和数字媒体处理。

主要功能： #

• 音频功能（通过 AVFAudio 子模块实现）：
  • 播放音频
  • 录制音频
  • 音频处理（如音频效果）
• 视频功能：
  • 视频的录制、编辑与播放
  • 视频的实时流媒体处理
• 同步播放：
  • 将音频和视频流进行同步。
• 媒体元数据处理：
  • 读取和写入多媒体文件的元数据（如文件标题、艺术家信息等）。
• 高级多媒体编辑：
  • 混合音频、裁剪视频、合并多个媒体文件。

常用类： #

• AVPlayer / AVQueuePlayer：用于播放视频或音频流。
• AVPlayerItem：用于对每个播放单元的信息进行管理。
• AVCaptureSession：实现音频、视频的采集。
• AVAsset / AVMutableComposition：用于加载媒体文件/组合媒体片段。

适用场景： #

• 视频播放器的开发（如实现一个音视频播放器）。
• 音频/视频编辑器功能（如 iMovie）。
• 视频录制（如通过摄像头录制视频）。
• 读取多媒体文件的元数据。

2.2. AVFAudio #

AVFAudio 是 AVFoundation 的一部分，但它专注于音频和声音的播放、录制、混音、效果和 3D 音频处理（例如虚拟现实或游戏中的空间音频）。

主要功能： #

• 音频播放：
  • 播放音频文件或音频流。
• 音频录制：
  • 从设备（如麦克风）捕获音频。
• 音频处理：
  • 添加音频效果（如混响、均衡器）。
  • 分析音频数据（如波形或频谱分析）。
• 音频会话管理：
  • 设置音频会话（用 AVAudioSession 设置 App 的音频环境，如后台播放）。
• 3D 音频播放：
  • 定义音源的位置，模拟生活中音源与听者的空间关系。
• 混音与多轨音频：
  • 使用 AVAudioEngine 来处理音频节点（如音频混音、音效处理）。

常用类： #

• AVAudioPlayer： 播放音频文件（轻量级播放器）。
• AVAudioRecorder： 录制音频。
• AVAudioEngine： 用于构建音频处理图表，例如多轨混音、添加音效等。
• AVAudioSession： 管理和配置音频会话（如后台播放模式、麦克风设置等）。
• AVAudioFile： 插入或分析音频文件数据。
• AVAudioUnit 和 AudioNodes：处理音频信号，比如加入混响、滤波等音效，或自定义效果。

适用场景： #

• 创建音频播放器（如单纯的背景音乐播放器）。
• 录制音频（如实现语音备忘录功能）。
• 简单处理音频效果（如变速播放、添加混响）。
• 实现复杂音频图（如编写音频合成工具，控制多声道音频）。

功能应用对比 #

3. 设计上的分工 #

AVFAudio 被分离出来是为了让开发者能够更加专注于音频功能，而 AVFoundation 提供的是更高层的综合多媒体功能。

开发者可以单独使用 AVFAudio 实现音频应用，而无需使用完整的 AVFoundation。但当你需要同时处理视频和音频时，就需要使用 AVFoundation，其中 AVFAudio 负责完成音频相关的处理。

4. 示例代码比较 #

使用 AVFoundation 播放音视频文件 #

import AVFoundation

class ViewController: UIViewController {
    var player: AVPlayer? // 视频/音频播放器

    override func viewDidLoad() {
        super.viewDidLoad()
        // 初始化播放器并播放视频
        if let videoURL = URL(string: "https://example.com/video.mp4") {
            player = AVPlayer(url: videoURL)
            player?.play() // 开始播放
        }
    }
}

使用 AVFAudio 播放音频文件 #

import AVFAudio

class ViewController: UIViewController {
    var audioPlayer: AVAudioPlayer?

    override func viewDidLoad() {
        super.viewDidLoad()
        
        // 播放音频文件
        if let audioURL = Bundle.main.url(forResource: "example", withExtension: "mp3") {
            do {
                audioPlayer = try AVAudioPlayer(contentsOf: audioURL)
                audioPlayer?.play() // 开始播放音频
            } catch {
                print("Error playing audio: \(error)")
            }
        }
    }
}

5. 总结 #

• AVFoundation 是一个全面的多媒体框架，支持音频、视频和流媒体处理。
  • 适合开发播放器、多媒体编辑器、元数据管理、音视频同步等更高层次的多媒体应用。
• AVFAudio 是 AVFoundation 的子框架，专注于音频处理。
  • 适合开发专注音频的应用，例如音乐播放器、录音、音效生成器、3D 空间音频等。

二者是从 功能范围 上做了划分，但属于同一个生态系统。如果你的项目只涉及音频功能，AVFAudio 已经足够；而如果涉及音视频的综合处理，就要使用 AVFoundation。