OpenCV學習之視頻讀取與幀的提取、顯示及保存

　　

　OpenCV支持從攝像頭或視頻文件(AVI)中抓取圖像並保存為另一視頻文件.

　一、

• 從攝像頭獲取初始化:

  CvCapture* capture = cvCaptureFromCAM(0); // capture from video device #0

• 從視頻文件filename.avi獲取初始化:

  CvCapture* capture = cvCaptureFromAVI("infile.avi");

• 抓取幀:

  IplImage* img = 0; 
  if(!cvGrabFrame(capture)){               // 抓取一幀,失敗退出 
     printf("Could not grab a frame\n");
     exit(0);
  }
  img=cvRetrieveFrame(capture);            // 恢復獲取的幀圖像

  要從多個攝像頭同時獲取圖像, 首先從每個攝像頭抓取一幀. 在抓取動作都結束后再恢復幀圖像.  
• 釋放抓取源（和釋放單幅圖像時類似）:

  cvReleaseCapture(&capture);

    注意由設備抓取的圖像是由capture函數自動分配和釋放的. 不要試圖自己釋放它.

• 獲取設備特性:

  cvQueryFrame(capture); // this call is necessary to get correct 
                          // capture properties
  int frameH     = (int) cvGetCaptureProperty(capture, CV_CAP_PROP_FRAME_HEIGHT);
  int frameW     = (int) cvGetCaptureProperty(capture, CV_CAP_PROP_FRAME_WIDTH);
  int fps        = (int) cvGetCaptureProperty(capture, CV_CAP_PROP_FPS);
  int numFrames  = (int) cvGetCaptureProperty(capture, CV_CAP_PROP_FRAME_COUNT);

  所有幀數似乎只與視頻文件有關. 用攝像頭時不對，奇怪!!!.  
• 獲取幀信息:

  float posMsec    =        cvGetCaptureProperty(capture, CV_CAP_PROP_POS_MSEC);
  int posFrames    =  (int) cvGetCaptureProperty(capture, CV_CAP_PROP_POS_FRAMES);
  float posRatio   =        cvGetCaptureProperty(capture, CV_CAP_PROP_POS_AVI_RATIO);

  獲取所抓取幀在視頻序列中的位置, 從首幀開始按[毫秒]算. 或者從首幀開始從0標號, 獲取所抓取幀的標號. 或者取相對位置，首幀為0，末幀為1, 只對視頻文件有效. 
• 設定所抓取的第一幀標號:

  // 從視頻文件相對位置0.9處開始抓取
  cvSetCaptureProperty(capture, CV_CAP_PROP_POS_AVI_RATIO, (double)0.9);

  只對從視頻文件抓取有效. 不過似乎也不成功!!! 

　二、

• 初始化視頻存儲器:

  CvVideoWriter *writer = 0;
  int isColor = 1;
  int fps      = 25;   // or 30
  int frameW   = 640; // 744 for firewire cameras
  int frameH   = 480; // 480 for firewire cameras
  writer=cvCreateVideoWriter("out.avi",CV_FOURCC('P','I','M','1'),
                              fps,cvSize(frameW,frameH),isColor);

  其他有效編碼:

  CV_FOURCC('P','I','M','1')     = MPEG-1 codec
  CV_FOURCC('M','J','P','G')     = motion-jpeg codec (does not work well)
  CV_FOURCC('M', 'P', '4', '2') = MPEG-4.2 codec
  CV_FOURCC('D', 'I', 'V', '3') = MPEG-4.3 codec
  CV_FOURCC('D', 'I', 'V', 'X') = MPEG-4 codec
  CV_FOURCC('U', '2', '6', '3') = H263 codec
  CV_FOURCC('I', '2', '6', '3') = H263I codec
  CV_FOURCC('F', 'L', 'V', '1') = FLV1 codec

  若把視頻編碼設為-1則將打開一個編碼選擇窗口(windows系統下).  
• 存儲視頻文件:

  IplImage* img = 0; 
  int nFrames = 50;
  for(i=0;i<nFrames;i++){
     cvGrabFrame(capture);           // 抓取幀
     img = cvRetrieveFrame(capture);   // 恢復圖像
     cvWriteFrame(writer,img);       // 將幀添加入視頻文件
  }

  若想在抓取中查看抓取圖像, 可在循環中加入下列代碼:

  cvShowImage("mainWin", img); 
  key = cvWaitKey(20);            // wait 20 ms

  若沒有20[毫秒]延遲，將無法正確顯示視頻序列. 
• 釋放視頻存儲器:

  cvReleaseVideoWriter(&writer);

　　下面通過完整的代碼來熟悉以上所述內容：

 1 #include<cstring>  
 2 
 3 #include "cv.h"
 4 #include "highgui.h"
 5 
 6 using namespace std;
 7 
 8 int main()
 9 {
10      CvCapture *capture;
11      capture = cvCreateFileCapture("tree.avi");
12      assert(capture!=NULL);
13 
14      IplImage *frame;
15      cvNamedWindow("camera",1);
16 
17      int n = 1,m = 20; 
18      char *cstr=new char[20];
19 
20      while(m--)
21      {
22         frame = cvQueryFrame(capture);

23         if(!frame)
24         　　break;
25             
26     　　sprintf(cstr, "%s%d%s", "images\\image", n++, ".jpg"); 
27 
28        cvShowImage("camera",frame);
29           
30        cvSaveImage(cstr,frame);   
31           
32           if(cvWaitKey(33)>=0)
33                 break;
34     }
        cvReleaseCapture(&capture);
35      cvReleaseImage(&frame);
36      cvDestroyWindow("camera");
37      
38     return 0;
39 }

　　很容易發現，這里用到了c字符串拼接的相關知識，用於創建圖像保存文件及各幀圖像名稱。下面簡單補充一下：

　　1、sprintf(cstr, "%s%d%s", "images\\image", n++, ".jpg")，

　　　　第一個參數cstr為目標串，值為后面一系列字串的拼接體；

　　　　第二個參數為后面各字串原本的類型格式，當然是共同寫在一個雙引號中；

　　　　第三個參數（即后面所有的）為需要進行拼接的各種類型值；

　　　　還有就是只要cstr長度足夠，可以對任意個字串進行拼接並賦給它。

　　2、此程序中用到的讀視頻函數cvCreateFileCapture(filename)在上面簡介總沒有提到，但是對已存視頻操作較方面。

　　這里假定讀取20幀圖像，實現過后的結果為：

　　1、在窗口每隔33秒顯示一張圖像；

　　2、文件images中新生成了20張圖像，名稱分別為image1.jpg,image2.jpg,…,image20.jpg。