OpenCV成长之路(10)：视频的处理

视频的处理

视频中包含的信息量要远远大于图片，对视频的处理分析也越来越成为计算机视觉的主流，而本质上视频是由一帧帧的图像组成，所以视频处理最终还是要归结于图像处理，但在视频处理中，有更多的时间维的信息可以利用。本文主要介绍OpenCV在处理视频时的一些基本函数。

一、视频帧的读取

OpenCV为视频的读入提供了一个类VideoCapture，下面我们说明一下类的几个重要的方法：

1，打开一段视频或默认的摄像头

有两种方法，一种是在定义类的时候，一种是用open()方法。

VideoCapture capture("../video.avi"); // 方法1
capture.open("../video.avi"); // 方法2

如果把文件名换为设置ID，则可打开摄像头，默认摄像头为0。

2，获取视频帧

获取视频帧可以有多种方法

// 方法一
capture.read(frame);
// 方法二
capture.grab();
capture.retrieve(frame);
// 方法三
capture>>frame;

3，获取视频的参数

一个视频有很多参数，比如：帧率、总帧数、尺寸、格式等，VideoCapture的get方法可以获取大量这些参数。

double rate=capture.get(CV_CAP_PROP_FPS); // 获取
long nFrame=static_cast<long>(capture.get(CV_CAP_PROP_FRAME_COUNT)); // 获取总帧数

更加相关的参数可以参考手册。

4，设置视频帧的读取位置

VideoCapture类的set方法可以允许我们取出视频中某个位置的帧，它有一些参数，可以按时间，也可以按帧号，还可以按视频长短的比例。

// 第100帧
double position=100.0;
capture.set(CV_CAP_PROP_POS_FRAMES,position);
// 第1e6毫秒
double position=1e6;
capture.set(CV_CAP_PROP_POS_MSEC,position);
// 视频1/2位置
double position=0.5;
capture.set(CV_CAP_PROP_POS_AVI_RATIO,position);

当然，set方法仅用于取视频帧的位置，还可以设置视频的帧率、亮度。

下面是一个将canny边缘检测应用于视频的程序：

int main()
{
    VideoCapture capture("../track.avi"); 
    if(!capture.isOpened())
        return 1;
    double rate=capture.get(CV_CAP_PROP_FPS);
    bool stop(false);
    Mat frame;

    namedWindow("Canny Video");
    int delay=1000/rate;

    while(!stop)
    {
        if(!capture.read(frame))
            break;
        Mat result;
        Canny(frame,result,100,200);
        threshold(result,result,128,255,THRESH_BINARY);
        imshow("Canny Video",result);

        if(waitKey(delay)>=0)
            stop=true;
    }
    capture.release();
}

二、视频的写入

视频的写入与读取类似，OpenCV中是使用VideoWriter类来实现的，这个类有几个方法，都很简单。除了构造函数外，提供了open、IsOpen、write、和重载操作符<<

值得注意的是OpenCV里对视频的编码解码等支持并不是很良好，所以不要希望用这个类去实现摄像头图像的获取与转码，有兴趣的可以参考FFmpeg库。

VideoWriter::VideoWriter(const string& filename, int fourcc, 
                         double fps, Size frameSize, bool isColor=true);
bool VideoWriter::open(const string& filename, int fourcc, 
                       double fps, Size frameSize, bool isColor=true);

上面是类的构造函数与open方法，它们的参数相同，首先指定文件名，第二个参数是编码格式，OpenCV里提供了很多种的编码格式，如CV_FOURCC(‘P’,’I’,’M’,’1’)是MPEG-1格式，CV_FOURCC(‘M’,’G’,’P’,’G’)为motion-jpeg格式。

第三个参数为帧率，第4个参数为视频的尺寸大小。

VideoCapture capture("../track.avi"); 
double rate=capture.get(CV_CAP_PROP_FPS);
Size videoSize(capture.get(CV_CAP_PROP_FRAME_WIDTH),
               capture.get(CV_CAP_PROP_FRAME_HEIGHT));
VideoWriter writer;
writer.open("../result.avi",CV_FOURCC('P','I','M','1'),rate,
            videoSize);
Mat frame;
capture>>frame;
writer<<frame