OpenCV -- Video Capture

Video Capture使用示例。读取视频

通过一个读取视频的综合例子来介绍VideoCapture类的一些基本操作：

#include <opencv2/core/core.hpp>
#include <opencv2/highgui/highgui.hpp>
#include <opencv2/imgproc/imgproc.hpp>
#include <iostream>
 
using namespace std;
using namespace cv;
 
int main()
{
    //打开视频文件：其实就是建立一个VideoCapture结构
    VideoCapture capture("D:/videos/PetsD2TeC2.avi");
    //检测是否正常打开:成功打开时，isOpened返回ture
    if(!capture.isOpened())
        cout<<"fail to open!"<<endl;
    //获取整个帧数
    long totalFrameNumber = capture.get(CV_CAP_PROP_FRAME_COUNT);
    cout<<"整个视频共"<<totalFrameNumber<<"帧"<<endl;
 
    //设置开始帧()
    long frameToStart = 300;
    capture.set( CV_CAP_PROP_POS_FRAMES,frameToStart);
    cout<<"从第"<<frameToStart<<"帧开始读"<<endl;
 
    //设置结束帧
    int frameToStop = 400;
 
    if(frameToStop < frameToStart)
    {
        cout<<"结束帧小于开始帧，程序错误，即将退出！"<<endl;
        return -1;
    }
    else
    {
        cout<<"结束帧为：第"<<frameToStop<<"帧"<<endl;
    }
 
    //获取帧率
    double rate = capture.get(CV_CAP_PROP_FPS);
    cout<<"帧率为:"<<rate<<endl;
 
    //定义一个用来控制读取视频循环结束的变量
    bool stop = false;
    //承载每一帧的图像
    Mat frame;
    //显示每一帧的窗口
    namedWindow("Extracted frame");
    //两帧间的间隔时间:
    //int delay = 1000/rate;
    int delay = 1000/rate;
  
    //利用while循环读取帧
    //currentFrame是在循环体中控制读取到指定的帧后循环结束的变量
    long currentFrame = frameToStart;
 
    //滤波器的核
    int kernel_size = 3;
    Mat kernel = Mat::ones(kernel_size,kernel_size,CV_32F)/(float)(kernel_size*kernel_size);
 
    while(!stop)
    {
        //读取下一帧
        if(!capture.read(frame))
        {
            cout<<"读取视频失败"<<endl;
            return -1;    
        }
        
        //这里加滤波程序
        imshow("Extracted frame",frame);
        filter2D(frame,frame,-1,kernel);
 
        imshow("after filter",frame);
        cout<<"正在读取第"<<currentFrame<<"帧"<<endl;
        //waitKey(int delay=0)当delay ≤ 0时会永远等待；当delay>0时会等待delay毫秒
        //当时间结束前没有按键按下时，返回值为-1；否则返回按键
 
        int c = waitKey(delay);
        //按下ESC或者到达指定的结束帧后退出读取视频
        if((char) c == 27 || currentFrame > frameToStop)
        {
            stop = true;
        }
        //按下按键后会停留在当前帧，等待下一次按键
        if( c >= 0)
        {
            waitKey(0);
        }
        currentFrame++;
    
    }
    //关闭视频文件
    capture.release();
    waitKey(0);
    return 0;
}

注释比较详尽，相信大家都能看得懂，这里再做几点补充：

1. 由于原视频是网络摄像头采集的，所以有很多雪花点，在这里进行了简单的均值滤波处理。

2. 虽然VideoCapture类中有grab（捕获下一帧）和retrieve（对该帧进行解码）操作，但是直接用read比较简单。

3. get函数的功能很强大，可以获取关于视频的大部分信息，具体内容可以查看帮助手册。

4. 为了保证视频播放的流畅性，帧与帧之间加入了时延。这个时延是通过帧率算出来的。

以下是几个小DEMO：

1、打开摄像头并存储视频demo

demo1: 以下程式碼使用电脑的摄像机读取影像，接着及时显示影像，用VideoCapture::get()读取影像的尺寸，waitKey(33)模拟每秒30个frame的效果：

#include <cstdio>
#include <opencv2/opencv.hpp>
using namespace cv;
 
int main()
{
    //打开视频文件：其实就是建立一个VideoCapture结构 
    VideoCapture video(0); 
    //检测是否正常打开:成功打开时，isOpened返回ture  
    if (!video.isOpened())
    {
        return -1;
    }
    //检测视频的大小
    Size videoSize = Size((int)video.get(CV_CAP_PROP_FRAME_WIDTH),        (int)video.get(CV_CAP_PROP_FRAME_HEIGHT));
 
    //显示没一帧的窗口
    namedWindow("video demo", CV_WINDOW_AUTOSIZE);
    //承载每一帧的矩阵图像  
    Mat videoFrame;
 
    while(true){
        video >> videoFrame;
        if(videoFrame.empty()){
            break;
        }
        imshow("video demo", videoFrame);
        waitKey(33);
    }
    return 0;
}

demo 2:

#include <opencv2/core/core.hpp>  
#include <opencv2/highgui/highgui.hpp>  
using namespace cv;
 
void main()
{
    VideoCapture capture(0);//如果是笔记本，0打开的是自带的摄像头，1 打开外接的相机
    double rate = 25.0;//视频的帧率
    Size videoSize(1280,960);
    VideoWriter writer("VideoTest.avi", CV_FOURCC('M', 'J', 'P', 'G'), rate, videoSize);
    Mat frame;
 
    while (capture.isOpened())
    {
        capture >> frame;
        writer << frame;
        imshow("video", frame);
        if (waitKey(20) == 27)//27是键盘摁下esc时，计算机接收到的ascii码值
        {
            break;
        }
    }
}

demo 3：用过这个demo，简单易懂

#include <opencv2/opencv.hpp>  
    #include <iostream>  
      
    int main()  
    {  
        cv::VideoCapture capture;  
        capture.open(0);//open 根据编号打开摄像头
        std::cout<<"-------------"<<std::endl;
        if (!capture.isOpened())  
        {  
            std::cout << "Read video Failed !" << std::endl;  
            return 0;  
        }  
      
        cv::Mat frame;  
        cv::namedWindow("video test");  
      
        int frame_num = 800;
      
        for (int i = 0; i < frame_num - 1; ++i)  
        {  
            capture >> frame;  
            //capture.read(frame);
            imshow("video test", frame);  
            if (cv::waitKey(30) == 'q')  
            {  
                break;  
            }  
        }  
      
        cv::destroyWindow("video test");  
        capture.release();  
        return 0;  
    }

2、打开视频文件demo

demo1：以下代码改为读取avi播放，VideoCapture的建構式改為要讀取的avi檔的檔名：

#include <cstdio>
#include <opencv2/opencv.hpp>
using namespace cv;
 
int main(){
    VideoCapture video("VideoTest.avi");
    if (!video.isOpened()){
        return -1;
    }
    Size videoSize = Size((int)video.get(CV_CAP_PROP_FRAME_WIDTH),(int)video.get(CV_CAP_PROP_FRAME_HEIGHT));
    namedWindow("video demo", CV_WINDOW_AUTOSIZE);
    Mat videoFrame;
 
    while(true){
        video >> videoFrame;
        if( videoFrame.empty()){
            break;
        }
        imshow("video demo", videoFrame);
        waitKey(33);
    }
    return 0;
}

WaitKey(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。WaitKey(33) 在此处的另外一个作用是，控制帧率。

demo2：打开视频文件并处理

#include "opencv2/core/core.hpp"
#include "opencv2/highgui/highgui.hpp"
#include "opencv2/imgproc/imgproc.hpp"
#include <iostream>
using namespace cv;
using namespace std;
 
void processiamge(Mat &frame)
{
    circle(frame, Point(cvRound(frame.cols / 2), cvRound(frame.rows / 2)), 150, Scalar(0, 0, 255), 2, 8);
}
 
int main()
{
    string filename = "1.avi";//打开的视频文件
    VideoCapture capture;
    capture.open(filename);
 
    double rate = capture.get(CV_CAP_PROP_FPS);//获取视频文件的帧率
    int delay = cvRound(1000.000 / rate);
 
    if (!capture.isOpened())//判断是否打开视频文件
    {
        return -1;
    }
        
    else
    {
        while (true)
        {
            Mat frame;
            capture >> frame;//读出每一帧的图像
            if (frame.empty()) break;
            imshow("处理前视频", frame);
            processiamge(frame);
            imshow("处理后视频", frame);
            waitKey(delay);
        }
    }
    return 0;
}

demo 3：跟调摄像头的demo3一个套路，容易理解

#include <opencv2/opencv.hpp>  
    #include <iostream>  
      
    int main()  
    {  
        cv::VideoCapture capture;  
        capture.open("test.mp4");
        std::cout<<"-------------"<<std::endl;
        if (!capture.isOpened())  
        {  
            std::cout << "Read video Failed !" << std::endl;  
            return 0;  
        }  
      
        cv::Mat frame;  
        cv::namedWindow("video test");  
      
        capture.get(cv::CAP_PROP_FRAME_COUNT);  
        std::cout << "total frame number is: " << frame_num << std::endl;  
      
        for (int i = 0; i < frame_num - 1; ++i)  
        {  
            capture >> frame;  
            //capture.read(frame);
            imshow("video test", frame);  
            if (cv::waitKey(30) == 'q')  
            {  
                break;  
            }  
        }  
      
        cv::destroyWindow("video test");  
        capture.release();  
        return 0;  
    }