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9.2 VideoWriter类

VideoWriter类提供了将帧图像数据保存为视频文件的功能。

9.2.1 构造函数

VideoWriter类常用的1个构造函数：

public VideoWriter(

           string fileName,

                    int compressionCode,

                    double fps,

                    Size size,

           bool isColor

)

参数说明：

1. fileName：保存的视频文件名。如果需要保存的视频文件已经存在，那么videowriter类将会删除原文件，并创建一个新的视频文件。
2. codecId：视频编解码器的代码，详见9.2.2节【Fourcc方法】。
3. fps：视频的帧率。
4. size：视频的宽度和高度。
5. isColor：是否保存彩色视频。

以下是VideoWriter构造函数的示例代码：

VideoWriter  vw  = new VideoWriter("C:\\ saved-movie2.mp4", codecId, 25, new Size(640, 480), true);

9.2.2 Fourcc方法

Four cc是一个用于指定视频编解码器的4字节代码，是一个由四个ASCII字符组成的标识符。Four cc的作用是告诉计算机如何编解码视频文件并正确地显示它。

常见的编解码器格式对应Four cc如下：

编码	Four cc	编码	Four cc	编码	Four cc
MPEG-4	DIVX	MPEG-1	PTM1	MPEG-4.2	MP42
MPEG-4.3	DIV3	H263	U263	H263I	I263
H.264	AVC1	H.265	HEVC	FLV1	FLV1

编码不同，对电脑性能要求不同，生成文件大小也不同。具体需要哪种编码，要根据实际需求进行综合考虑。

VideoWriter类提供了fourcc静态方法，通过传入的4字符返回一个编解码器的代码。声明如下：

public static int Fourcc(

           char c1,

                    char c2,

                    char c3,

           char c4

)

9.2.3 Write方法

Write方法用于将一帧图像写入视频文件中。该方法声明如下：

public void Write(

                    IInputArray frame

)

参数说明：

1. frame：要写入视频文件的帧，类型为Mat。

write方法只能将一帧图像写入视频文件中。如果需要将多帧图像写入视频文件中，可以在write方法的调用中使用循环来实现。

【代码位置：frmChapter9_1】Button11_Click

        //写入视频文件

        private void Button11_Click(object sender, EventArgs e)

        {

            VideoCapture vc = new VideoCapture("C:\\learnEmgucv\\movie1.mp4");

            if (vc.IsOpened == false)

                return;

            int codecId;

            //Mpeg-4.2编码

            codecId = VideoWriter.Fourcc('M','P', '4', '2');

            //宽度，同源视频文件

            int width = (int)vc.Get(CapProp.FrameWidth);

            //高度，同源视频文件

            int height = (int)vc.Get(CapProp.FrameHeight);

            //帧率，同源视频文件

            Double movieFps = vc.Get(CapProp.Fps);

            //使用Mpeg-4.2来编码

            VideoWriter vw = new VideoWriter("C:\\learnEmgucv\\saved-movie.mp4", codecId, 50, new Size(width, height), true);

            Mat m = new Mat();

            while (true)

            {

                m = vc.QueryFrame();

                if (m == null)

                    break;

                if (m.IsEmpty)

                    break;

                ImageBox1.Image = m;

                ImageBox1.Refresh();

                //将帧图像输出到文件

                vw.Write(m);

                System.Threading.Thread.Sleep((int)(1000 / movieFps));

            }

            vc.Dispose();

            vw.Dispose();

            Label1.Text = "保存完毕";

        }

【代码位置：frmChapter9_1】Button12_Click、Button13_Click

        //是否停止录制视频标记

        Boolean stopRecord;

        //开始录制摄像头视频

        private void Button12_Click(object sender, EventArgs e)

        {

            VideoCapture vc = new VideoCapture(0);

            if (vc.IsOpened == false)

                return;

            int codecId;

            //Mpeg-4.2编码

            codecId = VideoWriter.Fourcc('M', 'P', '4', '2');

            //使用Mpeg-4.2来编码

            VideoWriter vw = new VideoWriter("C:\\learnEmgucv\\saved-movie1.mp4", codecId, 25, new Size(640, 480), true);

            Mat m = new Mat();

            stopRecord = false;

            while (stopRecord == false)

            {

                m = vc.QueryFrame();

                if (m == null)

                    break;

                if (m.IsEmpty)

                    break;

                Mat mout = new Mat();

                CvInvoke.Canny(m, mout, 160, 250, 3);

                ImageBox1.Image = mout;

                ImageBox1.Refresh();

                //输出到文件

                vw.Write(mout);

                //需要增加doevents，否则会出现不响应

                System.Windows.Forms.Application.DoEvents();

            }

            //必须释放资源

            vc.Dispose ();

            vw.Dispose();

            Label1.Text = "保存完毕";

        }

        //停止录制摄像头视频

        private void Button13_Click(object sender, EventArgs e)

        {

            stopRecord = true;

        }

事实上，在录制摄像头视频时，即使在循环中加了Application.DoEvents()，程序运行时也会出现卡顿的情况。在实际中最好是在ImageGrabbed事件中进行处理。

【代码位置：frmChapter9_1】Button14_Click、vc3_ImageGrabbed、Button15_Click

        VideoCapture vc3;

        VideoWriter vw3;

        //是否停止录制

        Boolean stopRecord3 = false;

        //调用ImageGrabbed进行录制视频

        private void Button14_Click(object sender, EventArgs e)

        {

            vc3 = new VideoCapture(0);

            if (vc3.IsOpened == false)

            {

                MessageBox.Show("打开摄像头失败");

                return;

            }

            //stopRecord3 = false

            int codecId;

            //Mpeg-4.2编码

            codecId = VideoWriter.Fourcc('M', 'P', '4', '2');

            vw3 = new VideoWriter("C:\\learnEmgucv\\saved-movie2.mp4", codecId, 25, new Size(640, 480), true);

            //添加ImageGrabbed事件

            vc3.ImageGrabbed += vc3_ImageGrabbed;

            //启动

            vc3.Start();

        }

        //在ImageGrabbed事件里面进行录制视频

        private void vc3_ImageGrabbed(object sender, EventArgs e)

        {

            Mat nextframe = new Mat();

            if (stopRecord3 == true)

            {

                //取消事件

                vc3.ImageGrabbed -= vc3_ImageGrabbed;

                //释放资源

                vc3.Dispose();

                vw3.Dispose();

                Label1.Text = "录制结束";

            }

            else

            {

                //获得视频图像

                vc3.Retrieve(nextframe);

                //输出

                vw3.Write(nextframe);

                ImageBox1.Image = nextframe;

                System.Threading.Thread.Sleep(40);

            }

    }

        private void Button15_Click(object sender, EventArgs e)

        {

            stopRecord3 = true;

        }

【代码位置：frmChapter9_1】Button16_Click、getMask

        //模拟实现绿幕视频和其他视频合并并输出

        //1、为了简化说明，未采用在ImageGrabbed事件中进行处理

        //2、为了取得更好的效果，在实际中还需要考虑对扣取的部分进行边缘处理

        private void Button16_Click(object sender, EventArgs e)

        {

            //前景是一个绿幕视频

            VideoCapture vc1 = new VideoCapture("c:\\learnEmgucv\\前景.wmv");

            if (vc1.IsOpened == false)

            {

                MessageBox.Show("打开前景文件失败");

                return;

            }

            //获得前景视频的帧率

            Double fps1 = vc1.Get(CapProp.Fps);

            //获得前景文件的帧数

            int frames1 = (int)vc1.Get(CapProp.FrameCount);

            //背景视频

            VideoCapture vc2 = new VideoCapture("c:\\learnEmgucv\\背景.mp4");

            if (vc2.IsOpened == false)

            {

                MessageBox.Show("打开背景文件失败");

                return;

            }

            //获得背景视频的帧率

            Double fps2 = vc2.Get(CapProp.Fps);

            //获得背景文件的帧数

            int frames2 = (int)vc2.Get(CapProp.FrameCount);

            //输出编码，使用MPEG-4.3

            int vfourcc = Emgu.CV.VideoWriter.Fourcc('D', 'I', 'V', '3');

            VideoWriter vw = new VideoWriter("c:\\learnEmgucv\\output-movie.avi", vfourcc, 25, new Size(vc1.Width, vc1.Height), true);

            //输出帧数为两个视频帧数相比较最小的

            int maxframecount = frames1 > frames2 ? frames2 : frames1;

            for (int i = 0; i < maxframecount; i++)

            {

                Console.WriteLine("处理：" + i);

                //读取前景视频的一帧

                Mat m1 = new Mat();

                vc1.Read(m1);

                Mat mmask1 = new Mat();

                mmask1 = getMask(m1);

                Mat mfront = new Mat();

                CvInvoke.BitwiseAnd(m1, mmask1, mfront);

                //读取背景视频的一帧

                Mat m2 = new Mat();

                vc2.Read(m2);

                Mat mmask2 = new Mat();

                mmask2 = ~mmask1;

                Mat mback = new Mat();

                CvInvoke.BitwiseAnd(m2, mmask2, mback);

                Mat mout = new Mat();

                mout = mfront + mback;

                vw.Write(mout);

                //代码会不定位置出现错误提示：

                //OpenCV: Failed to allocate xxxxx bytes”

                //错误的原因主要是提供的内存不足，无法加载更多数据。

                //解决方法：

                //有些网站提出需要切换到64位编译

                //但是经过测试仍然会出现上述错误

                //最好是把所有资源都释放了（如下）。经测试没有发生错误。

                mmask1.Dispose();

                mmask2.Dispose();

                mfront.Dispose();

                mback.Dispose();

                mout.Dispose();

                System.Threading.Thread.Sleep(40);

            }

            vc1.Dispose();

            vc2.Dispose();

            Label1.Text = "输出视频完成";

        }

        //将获得的图像根据颜色范围二值化。

        private Mat getMask(Mat inputMat)

        {

            Mat mhsv = new Mat();

            CvInvoke.CvtColor(inputMat, mhsv, ColorConversion.Bgr2Hsv);

            //这里测试的是在这两个颜色范围之间

            ScalarArray lower = new ScalarArray(new MCvScalar(35, 43, 46));

            ScalarArray upper = new ScalarArray(new MCvScalar(77, 255, 255));

            //提取图像中某个颜色范围内的像素

            //颜色值在范围内，则将其设置为白色（255），否则将其设置为黑色（0）

            Mat mmask = new Mat();

            CvInvoke.InRange(mhsv, lower, upper, mmask);

            //根据实际需要判断是否反转颜色

            Mat mreversalmask = new Mat();

            mreversalmask = ~mmask;

            //以下代码输出二值图作为mask的彩色图，也就是原图去除了绿色背景

            Mat m3channel = new Mat();

            CvInvoke.CvtColor(mreversalmask, m3channel, ColorConversion.Gray2Bgr);

            return m3channel;

        }

输出结果如下图所示：

图9-4 模拟绿幕抠图生成视频