OpenCV的视频读取

现在找一个能拍摄视频的设备真是太容易了。结果大家都用视频来代替以前的序列图像。视频可能由两种形式得到，一个是像网络摄像头那样实时视频流，或者由其他设备产生的压缩编码后的视频文件。幸运的是，OpenCV可以使用相同的C++类、用同一种方式处理这些视频信息。在接下来的教程里你将学习如何使用摄像头或者视频文件。

如何打开和读取视频流
两种检查相似度的方法：PSNR和SSIM

如何读取一个视频流（摄像头或者视频文件)？

总的来说，视频捕获需要的所有函数都集成在 VideoCapture C++ 类里面。虽然它底层依赖另一个FFmpeg开源库，但是它已经被集成在OpenCV里所以你不需要额外地关注它的具体实现方法。你只需要知道一个视频由一系列图像构成，我们用一个专业点儿的词汇来称呼这些构成视频的图像：“帧”（frame）。此外在视频文件里还有个参数叫做“帧率”（frame rate）的，用来表示两帧之间的间隔时间，帧率的单位是（帧/秒）。这个参数只和视频的播放速度有关，对于单独的一帧图像来说没有任何用途。

你需要先定义一个 VideoCapture 类的对象来打开和读取视频流。具体可以通过 constructor 或者通过 open 函数来完成。如果使用整型数当参数的话，就可以将这个对象绑定到一个摄像机，将系统指派的ID号当作参数传入即可。例如你可以传入0来打开第一个摄像机，传入1打开第二个摄像机，以此类推。如果使用字符串当参数，就会打开一个由这个字符串（文件名）指定的视频文件。

结构体 CvCapture

CvCapture 是一个结构体，用来保存图像捕获所需要的信息。 opencv提供两种方式从外部捕获图像：

一种是从摄像头中，

一种是通过解码视频得到图像。

两种方式都必须从第一帧开始一帧一帧的按顺序获取，因此每获取一帧后都要保存相应的状态和参数。

比如从视频文件中获取，需要保存视频文件的文件名，相应的解码器类型，下一次如果要获取将需要解码哪一帧等。

这些信息都保存在CvCapture结构中，每获取一帧后，这些信息都将被更新，获取下一帧需要将新信息传给获取的 api接口

cvCreateFileCapture(char*name)

通过输入要读取的avi文件的路径，然后，该函数返回一个指向 CvCapture结构体的指针。

cvQueryFrame(capture)

输入一个CvCapture 类型的指针，该函数主要功能是将视频文件的下一帧加载到内存。与 cvLoadImage的不同之处是，该函数不重新分配内存空间。

C=cvWaitKey(33)

当前帧被显示后，等待 33毫秒。如果用户触发了一个按键， c会被设置成这个按键的 ASCII码，否则会被设置成 -1。

cvWaitKey(33) 在此处的另外一个作用是，控制帧率。

cvReleaseCapture(&capture)

释放为 CvCapture结构体开辟的内存空间

关闭打开的 AVI文件相关的文件句柄

VideoCapture类
用于从视频文件或摄像机捕获视频.该类提供了用于从摄像机捕获视频或者读取视频文件的C++ API。

注意：在C API中使用黑盒子结构CvCapture来代替VideoCapture。

构造函数
VideoCapture::VideoCapture()
VideoCapture::VideoCapture(const string& filename)//filename – 文件名
VideoCapture::VideoCapture(int device)//device – 捕获视频的编号. 如果只有一个设备，默认编号为0
open函数
打开视频文件或捕获设备进行视频捕获
bool VideoCapture::open(const string& filename)//filename – 文件名
bool VideoCapture::open(int device)//device – 捕获视频的编号. 如果只有一个设备，默认编号为0
isopened函数
如果视频捕获已经初始化，则返回true。
bool VideoCapture::isOpened()
release函数
关闭视频文件或捕获设备
void VideoCapture::release()
grap函数
从视频文件或捕获设备中捕获下一帧
bool VideoCapture::grab()
retrieve函数
解码并返回抓取的视频帧
bool VideoCapture::retrieve(Mat& image, int channel=0)
read函数
抓取，解码并返回下一个视频帧
bool VideoCapture::read(Mat& image)
get函数
返回指定的VideoCapture属性
double VideoCapture::get(int propId)//propId - 属性标识符
CV_CAP_PROP_POS_MSEC - 视频文件的当前位置（以毫秒为单位）或视频捕获时间戳。
CV_CAP_PROP_POS_FRAMES - 下一个要解码/捕获的帧的基于0的索引。
CV_CAP_PROP_POS_AVI_RATIO - 视频文件的相对位置：0 - 电影的开始，1 - 电影的结束。
CV_CAP_PROP_FRAME_WIDTH - 视频流中帧的宽度。
CV_CAP_PROP_FRAME_HEIGHT - 视频流中帧的高度。
CV_CAP_PROP_FPS - 帧速率。
CV_CAP_PROP_FOURCC - 编解码器的4个字符代码。
CV_CAP_PROP_FRAME_COUNT - 视频文件中的帧数。
CV_CAP_PROP_FORMAT -  retrieve()返回的Mat对象的格式。
CV_CAP_PROP_MODE - 指示当前捕获模式的后端特定值。
CV_CAP_PROP_BRIGHTNESS - 图像的亮度（仅适用于相机）。
CV_CAP_PROP_CONTRAST - 图像的对比度（仅适用于相机）。
CV_CAP_PROP_SATURATION - 图像的饱和度（仅适用于相机）。
CV_CAP_PROP_HUE - 图像的色调（仅适用于摄像机）。
CV_CAP_PROP_GAIN - 图像的增益（仅适用于摄像机）。
CV_CAP_PROP_EXPOSURE - 曝光（仅适用于相机）。
CV_CAP_PROP_CONVERT_RGB - 指示图像是否应转换为RGB的布尔标志。
CV_CAP_PROP_WHITE_BALANCE - 目前不支持
CV_CAP_PROP_RECTIFICATION - 立体相机的校正标志（注意：目前仅由DC1394 v 2.x后端支持）
set函数
设置VideoCapture中的属性。
bool VideoCapture::set(int propertyId, double value)//propId - 属性标识符，同get；value - 属性的值。

简单的读写视频程序

#include<opencv2/opencv.hpp>
using namespace cv;


void main() {
    VideoCapture cap;
    cap.open("E:\\VS2015Opencv\\vs2015\\project\\video\\01.avi"); //打开视频,以上两句等价于VideoCapture cap("E://01.avi");

                           //cap.open("http://www.laganiere.name/bike.avi");//也可以直接从网页中获取图片，前提是网页有视频，以及网速够快
    if (!cap.isOpened())//如果视频不能正常打开则返回
        return ;
    Mat frame;
    while (1)
    {
        cap >> frame;//等价于cap.read(frame);
        if (frame.empty())//如果某帧为空则退出循环
            break;
        imshow("video", frame);
        waitKey(20);//每帧延时20毫秒
    }
    cap.release();//释放资源
}

#include<opencv2/opencv.hpp>
#include<iostream>
using namespace cv;
using namespace std;

void main() {
    VideoCapture cap;
    cap.open("E:\\VS2015Opencv\\vs2015\\project\\video\\01.avi"); 

    if (!cap.isOpened())
        return;

    int width = cap.get(CV_CAP_PROP_FRAME_WIDTH);  //帧宽度
    int height = cap.get(CV_CAP_PROP_FRAME_HEIGHT); //帧高度
    int frameRate = cap.get(CV_CAP_PROP_FPS);  //帧率 x frames/s
    int totalFrames = cap.get(CV_CAP_PROP_FRAME_COUNT); //总帧数

    cout << "视频宽度=" << width << endl;
    cout << "视频高度=" << height << endl;
    cout << "视频总帧数=" << totalFrames << endl;
    cout << "帧率=" << frameRate << endl;
    

    Mat frame;
    while (1)
    {
        cap >> frame;//等价于cap.read(frame);
        if (frame.empty())
            break;
        imshow("video", frame);
        if (waitKey(33) != 255)
            break;
    }
    cap.release();
}