使用Matlab读取视频流文件

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        Matlab中对图像和视频流的读取还是很方便的，但是由于不常用Matlab读取视频流（这家伙处理能力较OpenCV还是慢些）偶有小忘，这次有在工作中遇到特此记录一下，Matlab的help文档关于视频流的读取讲解的比较少，但还好经过网上查阅和实践做了一些整理，算是熟悉了，在读取视频这个过程主要用到了三个函数：1、VideoReader，这个也可以认为是个视频读取类，用于构造要读取的视频文件；2、hasFrame函数用于判断视频中还有没有帧，有就接着读，没有就退出；3、 readFrame用于读取图像帧文件；其他的函数不做解释。直接上代码：

function Video2Image(VideoPath,ImageSaveFolder,ImNamePre,ImSpanNum)
ImageSaveForm='.jpg';
ImStartId=20;
ObjImSize=[480,640];
%获取视频信息
vidObj= VideoReader(VideoPath);
vidHeight = vidObj.Height;
vidWidth = vidObj.Width;
%创造一个存储视频的结构体
s = struct('cdata',zeros(vidHeight,vidWidth,3,'uint8'),...
    'colormap',[]);
%先把视频每一帧信息记录下来
k = 1;
while hasFrame(vidObj)
    s(k).cdata = readFrame(vidObj);
    k = k+1;
end
%把上面保存的信息写入图片中去
if ~exist(ImageSaveFolder,'dir')
    mkdir(ImageSaveFolder);
end
for i=ImStartId:ImSpanNum:k-1
    %取出结构体中一张图片信息
    Image=s(i).cdata;
    Image=imresize(Image,ObjImSize);
    %按指定格式保存到指定的文件夹
    ImageName=sprintf('%s-%d.%s',ImNamePre,i,ImageSaveForm);
    ImagePath=fullfile(ImageSaveFolder,ImageName);
    imwrite(Image,ImagePath);
end
end

下面举一个我在读取多个视频的程序：

首先看一下我的文件结构：每一个主文件夹下有三个子文件夹，每个子文件夹下又有四个视频文件：

   

因此要自动把主文件下的三个子文件夹下的视频流都自动读取，程序如下：

%2018/09/18 by DQ
function ExtractVideoIm()
clc;
close all;
FanFolder='H:\BaiduNetdiskDownload\1-011';
ImSpanNum=30;%抽取视频帧的间隔数
WindSiteName='YYMS';
SaveWindSiteFolder=fullfile('C:\Users\Administrator\Desktop\ImBigSet',WindSiteName);%%图片保存的主文件夹
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这些视频流读取保存成图片，但是啦在这中间又遇到了一些问题，程序能正确完成任务，主要是视频流的读取太他妈费时了，以至于有时cpu满负荷，这应该不是matlab做的不好，估计是哪里写的不对。经过查阅终于找到了这个问题的根源，原始是提取视频流中的这几条句：

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

这几条语句因为记录下所有视频帧文件，所以自然很消耗资源，这个我可是照着matlab中的Help文档来的，文档当然没错，只是在这里不太合适，我们只需要提取视频帧，没不需要做一些其他处理，没必要把这些数据存储为matlab方便的数据格式，我们只需要读一帧就保存一下就好了，修改后的代码如下：

function Video2Image2(VideoPath,ImageSaveFolder,ImNamePre,ImSpanNum,StartId)
ImageSaveForm='.jpg';
ObjImSize=[480,640];
%获取视频信息
vidObj= VideoReader(VideoPath);
%把上面保存的信息写入图片中去
if ~exist(ImageSaveFolder,'dir')
    mkdir(ImageSaveFolder);
end

IsExtractPointStartId=false;%从指定的帧号开始提取图片
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);
        %按指定格式保存到指定的文件夹
        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);
        %按指定格式保存到指定的文件夹
        ImageName=sprintf('%s-%d%s',ImNamePre,CurFrameId,ImageSaveForm);
        ImagePath=fullfile(ImageSaveFolder,ImageName);
        imwrite(Image,ImagePath);
    end
end
end

好了，修改后的程序读取视频流还是比较快的，下面再附带了一个读取单个视频流文件的源码：

%2018/09/18 by DQ
%%从指定的帧号按指定间隔数抽取某单个视频帧
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读取视频流文件的过程就是这样