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Master Picture in Picture on tvOS

Master Picture in Picture on tvOS

WWDC 2020tvOSAVKitAudio & Video
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Highlight

tvOS 画中画让 Apple TV app 同时播放全屏视频和 PiP 视频，并用 AVPlayerViewController 或 AVPictureInPictureController 处理启动、交换、停止和恢复流程。

核心内容

Apple TV 上的视频 app 常见场景是浏览页里有多条内容：一场比赛正在播放，用户又想打开另一段视频。过去这类体验只能靠 app 自己做复杂的播放器切换。tvOS 的画中画（Picture in Picture，PiP）把这件事交给系统，让一个视频留在 PiP 窗口里，另一个视频进入全屏播放。

这场 session 的关键差异在“交换”。tvOS 会保留来自 iPadOS 的 PiP 体验，并新增同时播放两个视频的能力。用户能把全屏内容和 PiP 内容互换，app 要准备好播放器进入 PiP、从 PiP 恢复，以及跨 app 交换时的前后台切换。

实现路径分成两类。如果 app 使用标准 AVPlayerViewController，配置项目和音频会话后，系统会显示 PiP 按钮，并通过 delegate 通知开始、停止和恢复。自定义播放器则要使用 AVPictureInPictureController，根据 canStopPictureInPicture 决定界面上显示“开始”“交换”还是“停止”。

现有 Apple TV 视频 app 还要检查两处旧设计。第一，AVPlayerViewController 的 swipe-up 手势已经用于到达 PiP 控制区，互动覆盖层应该迁移到 customOverlayViewController。第二，PiP 期间用户仍可在 app 里导航，播放器 delegate 不能绑在会被销毁的 view hierarchy 上。

详细内容

项目能力和音频会话

（01:45）开始写播放器逻辑前，项目要在 Xcode 12 的 Signing and Capabilities 里添加 Background Modes，并勾选 Picture in Picture。接着把 app 的 AVAudioSession category 设为 playback。Session 说明这一步和 iPadOS 的 PiP 配置一致。

（02:13）官方示例只做一件事：取得共享 audio session，然后设置播放 category。

let audioSession = AVAudioSession.sharedInstance()
do {
    try audioSession.setCategory(.playback)
} catch {
    print("Setting category to AVAudioSessionCategoryPlayback failed.")
}

关键点：

  • AVAudioSession.sharedInstance() 取得当前 app 的共享音频会话。
  • setCategory(.playback) 告诉系统这是播放型媒体 app，PiP 需要这类音频配置。
  • do/catch 保留设置失败的处理路径，避免静默失败后 PiP 行为不可预期。

标准播放器的 PiP 生命周期

（02:26）如果 app 使用 AVPlayerViewController，完成项目配置后，标准播放 UI 会自动显示 PiP affordance。app 需要关注的是 delegate 生命周期：开始 PiP、停止 PiP，以及从 PiP 恢复 UI。

（03:14）恢复 UI 是这里最容易出问题的一步。系统会给 app 一个机会，把界面恢复到能容纳播放器的状态。Session 明确建议快速恢复，并避免动画；如果恢复太慢，正在恢复的播放器会被终止。

自定义播放器的开始、交换和停止

（04:10）自定义播放 UI 要使用 AVPictureInPictureController。tvOS 上新增的关键状态是 canStopPictureInPicture：它为 false 时，界面应该显示 start PiP；它为 true 时，界面应该显示 swap 和 stop。

（04:52）用户点 start 时调用 startPictureInPicture。用户点 swap 时仍然调用 startPictureInPicture，因为从全屏播放器视角看，它也在进入 PiP。只有用户明确选择 stop 时，才对全屏播放器对应的 controller 调用 stopPictureInPicture。

（05:57）canStopPictureInPicture 会随时变化，例如用户直接从 PiP 窗口停止播放。自定义 UI 需要观察这个属性并刷新按钮。

_ = pipController.observe(\.canStopPictureInPicture) { controller, change in
    // Update your UI
    if controller.canStopPictureInPicture {
        pipActions = [.swap, .stop]
    } else {
        pipActions = [.start]
    }
}

关键点：

  • pipController.observe(\.canStopPictureInPicture) 用 KVO 监听 PiP 状态变化。
  • controller.canStopPictureInPicture 为 true 时，当前全屏播放器可以交换或停止已有 PiP。
  • pipActions = [.swap, .stop] 表示自定义 UI 应露出 swap 和 stop。
  • pipActions = [.start] 表示当前界面只需要提供 start PiP。

多个 Now Playing 信息源

（06:26）tvOS 14 允许发布多个 Now Playing info centers。两个视频同时播放时，全屏内容和 PiP 内容都应该有各自的 Now Playing 信息。做法是把 AVPlayer 绑定到 MPNowPlayingSession。

（06:54）在 tvOS 上使用 PiP 时，传给 AVPictureInPictureController 的同一个 player 必须绑定到 MPNowPlayingSession。Session 还提醒：切到 MPNowPlayingSession 后，系统会忽略旧的 shared MPNowPlayingInfoCenter 更新，所以整个 app 都应该迁移到新的发布方式。

（07:06）自定义播放器 controller 的结构如下：

final class CustomPlayerViewController: UIViewController {

    init(player: AVPlayer) {
        let playerLayer = AVPlayerLayer(player: player)
        pictureInPictureController = AVPictureInPictureController(playerLayer: playerLayer)

        nowPlayingSession = MPNowPlayingSession(players: [player])
    }

    private func publishNowPlayingMetadata() {
        nowPlayingSession.nowPlayingInfoCenter.nowPlayingInfo = // Your Now Playing info
        nowPlayingSession.becomeActiveIfPossible()
    }
}

关键点：

  • init(player: AVPlayer) 把同一个 player 作为播放器 controller 的输入。
  • AVPlayerLayer(player: player) 创建画面输出层，供 PiP controller 使用。
  • AVPictureInPictureController(playerLayer: playerLayer) 管理这个播放器的 PiP。
  • MPNowPlayingSession(players: [player]) 把同一个 player 绑定到独立 Now Playing session。
  • nowPlayingInfoCenter.nowPlayingInfo 写入当前视频的元数据。
  • becomeActiveIfPossible() 请求让该 session 开始发布 Now Playing 信息。

交换时的界面和架构要求

（08:23）同一个 app 内交换时，进入 PiP 的播放器会先收到 will-start，正在离开 PiP 的播放器会要求 app 恢复 UI，然后再触发 will-stop，动画完成后两个播放器收到 did-start 和 did-stop。

（09:19）跨 app 交换有两个方向。当前 app 的全屏内容进入 PiP 时，app 会在动画后进入后台。当前 app 的 PiP 内容回到全屏时，app 会先被带到前台，然后快速恢复 UI，再收到 PiP will-stop 和 did-stop。

（12:15）现有 AVPlayerViewController app 还要处理互动覆盖层。tvOS 13 起，swipe-up 手势由标准播放器保留，用来让用户到达 PiP 控件。自定义的频道列表、推荐内容或其他 slide-up 控件应该放进 customOverlayViewController。

（14:41）delegate 架构也要调整。PiP 期间用户能继续在 app 内导航，原来的 presenting view controller 可能已经不在界面层级里。Session 建议把 delegate 做成独立对象，让它在视频处于 PiP 时继续接收 AVKit 的事件。

核心启发

  1. 做一个体育多画面观看模式

做什么：让用户把主比赛留在全屏，同时把另一场比赛放进 PiP，并在关键时刻交换两路视频。

为什么值得做：Session 展示了 tvOS 特有的同时播放和 swap，startPictureInPicture 能覆盖普通开始和交换两种动作。

怎么开始：先为每一路视频准备独立 AVPlayer，标准播放器优先用 AVPlayerViewController；如果需要自定义控制条，给每一路 player 建立 AVPictureInPictureController，并观察 canStopPictureInPicture 更新按钮。

  1. 给视频 app 做不打断播放的频道导览

做什么：用户观看节目时向上打开频道列表或推荐内容，PiP 控件和自定义覆盖层各走各的入口。

为什么值得做：Session 明确指出 swipe-up 手势已被 AVPlayerViewController 用于 PiP 控件，自定义覆盖层应该迁移到 customOverlayViewController。

怎么开始：把原来依赖自定义 swipe-up recognizer 的覆盖层移到 AVPlayerViewController.customOverlayViewController，再验证 PiP 控件、transport bar 和覆盖层按钮的焦点顺序。

  1. 为多路直播发布独立 Now Playing 信息

做什么：全屏直播和 PiP 直播各自显示标题、频道、进度等元数据，让系统 UI 随时能切到正确的信息源。

为什么值得做：tvOS 14 支持多个 MPNowPlayingSession，PiP 使用的 player 必须绑定到对应 session。

怎么开始：为每个 AVPlayer 建立 MPNowPlayingSession(players:)，把旧的 shared MPNowPlayingInfoCenter 更新迁移到 session 的 nowPlayingInfoCenter，播放项变化时继续发布 metadata。

  1. 把播放器事件处理从 view controller 里拆出来

做什么：让 PiP 生命周期、恢复 UI、跨 app 交换处理由独立 coordinator 管理。

为什么值得做：PiP 期间用户能离开播放器页面继续浏览 app，挂在 view hierarchy 上的 delegate 可能提前释放。

怎么开始：创建一个长期存在的 player coordinator，让它持有 AVPlayerViewControllerDelegate 或 PiP delegate 相关逻辑；恢复 UI 时只做必要导航和播放器安放，避免动画。

关联 Session

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