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使用Matlab讀取視訊流檔案

        Matlab中對影象和視訊流的讀取還是很方便的,但是由於不常用Matlab讀取視訊流(這傢伙處理能力較OpenCV還是慢些)偶有小忘,這次有在工作中遇到特此記錄一下,Matlab的help文件關於視訊流的讀取講解的比較少,但還好經過網上查閱和實踐做了一些整理,算是熟悉了,在讀取視訊這個過程主要用到了三個函式:1、VideoReader,這個也可以認為是個視訊讀取類,用於構造要讀取的視訊檔案;2、hasFrame函式用於判斷視訊中還有沒有幀,有就接著讀,沒有就退出;3、 readFrame用於讀取影象幀檔案;其他的函式不做解釋。直接上程式碼:

function Video2Image(VideoPath,ImageSaveFolder,ImNamePre,ImSpanNum)
ImageSaveForm='.jpg';
ImStartId=20;
ObjImSize=[480,640];
%獲取視訊資訊
vidObj= VideoReader(VideoPath);
vidHeight = vidObj.Height;
vidWidth = vidObj.Width;
%創造一個儲存視訊的結構體
s = struct('cdata',zeros(vidHeight,vidWidth,3,'uint8'),...
    'colormap',[]);
%先把視訊每一幀資訊記錄下來
k = 1;
while hasFrame(vidObj)
    s(k).cdata = readFrame(vidObj);
    k = k+1;
end
%把上面儲存的資訊寫入圖片中去
if ~exist(ImageSaveFolder,'dir')
    mkdir(ImageSaveFolder);
end
for i=ImStartId:ImSpanNum:k-1
    %取出結構體中一張圖片資訊
    Image=s(i).cdata;
    Image=imresize(Image,ObjImSize);
    %按指定格式儲存到指定的資料夾
    ImageName=sprintf('%s-%d.%s',ImNamePre,i,ImageSaveForm);
    ImagePath=fullfile(ImageSaveFolder,ImageName);
    imwrite(Image,ImagePath);
end
end

下面舉一個我在讀取多個視訊的程式:

首先看一下我的檔案結構:每一個主資料夾下有三個子資料夾,每個子資料夾下又有四個視訊檔案:

   

因此要自動把主檔案下的三個子資料夾下的視訊流都自動讀取,程式如下:

%2018/09/18 by DQ
function ExtractVideoIm()
clc;
close all;
FanFolder='H:\BaiduNetdiskDownload\1-011';
ImSpanNum=30;%抽取視訊幀的間隔數
WindSiteName='YYMS';
SaveWindSiteFolder=fullfile('C:\Users\Administrator\Desktop\ImBigSet',WindSiteName);%%圖片儲存的主資料夾
if ~exist(SaveWindSiteFolder,'dir')
    mkdir(SaveWindSiteFolder);
end
[~,PreFanName,~] = fileparts(FanFolder);
SaveFanFolder=fullfile(SaveWindSiteFolder,PreFanName);
if ~exist(SaveFanFolder,'dir')
    mkdir(SaveFanFolder);
end

SplitStr=strsplit(PreFanName(2:end),'-');
FirstNum=SplitStr{1};
SecondNum=num2str(str2num(SplitStr{2}));
FanName=strcat(FirstNum,'0',SecondNum);

BladeFolderSet=dir(FanFolder);
BladeFolderNum=length(BladeFolderSet);
for i=3:BladeFolderNum
    BladeName=BladeFolderSet(i).name;    
    SaveBladeFolder=fullfile(SaveFanFolder,BladeName);
    if ~exist(SaveBladeFolder,'dir')
        mkdir(SaveBladeFolder);
    end
    
    BladeFolder=fullfile(FanFolder,BladeName);
    VideoSet=dir(BladeFolder);
    VideoNum=length(VideoSet);
    for j=3:VideoNum
        VideoName=VideoSet(j).name;
        VideoNameNum=strsplit(VideoName(1:end-4),'_');
        VideoId=VideoNameNum{2};
        SaveVideoFolder=fullfile(SaveBladeFolder,VideoName);
        if exist(SaveVideoFolder,'dir')
            fprintf('%s existed,please check\n',SaveVideoFolder);
            return;
        else
            mkdir(SaveVideoFolder);
        end
        
        VideoPath=fullfile(BladeFolder,VideoName);
        ImNamePre=sprintf('%s%s-%s-%s',WindSiteName,FanName,BladeName,VideoId);
        Video2Image(VideoPath,SaveVideoFolder,ImNamePre,ImSpanNum);
        fprintf('Completely %s %s %s\n',PreFanName,BladeName,VideoName);
    end
end
end

好了至此就算完成了這些視訊流讀取儲存成圖片,但是啦在這中間又遇到了一些問題,程式能正確完成任務,主要是視訊流的讀取太他媽費時了,以至於有時cpu滿負荷,這應該不是matlab做的不好,估計是哪裡寫的不對。經過查閱終於找到了這個問題的根源,原始是提取視訊流中的這幾條句:

while hasFrame(vidObj)
    s(k).cdata = readFrame(vidObj);
    k = k+1;
end

這幾條語句因為記錄下所有視訊幀檔案,所以自然很消耗資源,這個我可是照著matlab中的Help文件來的,文件當然沒錯,只是在這裡不太合適,我們只需要提取視訊幀,沒不需要做一些其他處理,沒必要把這些資料儲存為matlab方便的資料格式,我們只需要讀一幀就儲存一下就好了,修改後的程式碼如下:

function Video2Image2(VideoPath,ImageSaveFolder,ImNamePre,ImSpanNum,StartId)
ImageSaveForm='.jpg';
ObjImSize=[480,640];
%獲取視訊資訊
vidObj= VideoReader(VideoPath);
%把上面儲存的資訊寫入圖片中去
if ~exist(ImageSaveFolder,'dir')
    mkdir(ImageSaveFolder);
end

IsExtractPointStartId=false;%從指定的幀號開始提取圖片
CurFrameId=0;
PreFrameId=0;
while hasFrame(vidObj)
    Image = readFrame(vidObj);
    CurFrameId=CurFrameId+1;
    if (~IsExtractPointStartId)&&(CurFrameId==StartId)
        IsExtractPointStartId=true;
        PreFrameId=CurFrameId;
        Image=imresize(Image,ObjImSize);
        %按指定格式儲存到指定的資料夾
        ImageName=sprintf('%s-%d%s',ImNamePre,CurFrameId,ImageSaveForm);
        ImagePath=fullfile(ImageSaveFolder,ImageName);
        imwrite(Image,ImagePath);
        continue;
    end
    if ((CurFrameId-PreFrameId)==ImSpanNum)
        PreFrameId=CurFrameId;
        Image=imresize(Image,ObjImSize);
        %按指定格式儲存到指定的資料夾
        ImageName=sprintf('%s-%d%s',ImNamePre,CurFrameId,ImageSaveForm);
        ImagePath=fullfile(ImageSaveFolder,ImageName);
        imwrite(Image,ImagePath);
    end
end
end

好了,修改後的程式讀取視訊流還是比較快的,下面再附帶了一個讀取單個視訊流檔案的原始碼:

%2018/09/18 by DQ
%%從指定的幀號按指定間隔數抽取某單個視訊幀
function ExtractPointSingleVideoImForAnot22()
tic;
clc;
close all;
VideoFolder='H:\BaiduNetdiskDownload\YYMS\33\3';
VideoName='DJI_0057.mp4';
WindSiteName='SDB';
ImSpanNum=30;
StartId=10;

VideoNameNum=strsplit(VideoName(1:end-4),'_');
VideoId=VideoNameNum{2};
SplitCell=strsplit(VideoFolder,'\');
FanName=SplitCell{end-1};
BladeName=SplitCell{end};

SaveWindSiteFolder=fullfile('C:\Users\Administrator\Desktop\ImBigSet',WindSiteName);
if ~exist(SaveWindSiteFolder,'dir')
    mkdir(SaveWindSiteFolder);
end
SaveFanFolder=fullfile(SaveWindSiteFolder,FanName);
if ~exist(SaveFanFolder,'dir')
    mkdir(SaveFanFolder);
end
SaveBladeFolder=fullfile(SaveFanFolder,BladeName);
if ~exist(SaveBladeFolder,'dir')
    mkdir(SaveBladeFolder);
end

SaveVideoFolder=fullfile(SaveBladeFolder,VideoName);
if exist(SaveVideoFolder,'dir')
    fprintf('%s existed,please check\n',SaveVideoFolder);
    return;
else
    mkdir(SaveVideoFolder);
end

VideoPath=fullfile(VideoFolder,VideoName);
ImNamePre=sprintf('%s%s-%s-%s',WindSiteName,FanName,BladeName,VideoId);
Video2Image2(VideoPath,SaveVideoFolder,ImNamePre,ImSpanNum,StartId)
fprintf('Completely %s %s %s\n',FanName,BladeName,VideoName);
toc;
end

好了matlab讀取視訊流檔案的過程就是這樣