python捕获摄像头帧_Xuggler教程：帧捕获和视频创建

python捕获摄像头帧

注意：这是我们的“ Xuggler开发教程 ”系列的一部分。

到目前为止，在我们的Xuggler教程系列中，我们已经对视频处理的Xuggler进行了介绍，并讨论了转码和媒体修改。在本教程中，我们将看到如何解码视频和捕获帧，以及如何从头开始创建视频。

让我们开始解码视频流并以预定义的时间间隔捕获一些帧。例如，可以使用它来制作媒体文件的缩略图。为此，我们将再次使用MediaTool API ，这是用于解码，编码和修改视频的高级API。

概念是打开媒体文件，循环播放特定的视频流，并以特定的间隔捕获相应的帧，将其转换为图像，然后将二进制内容转储到文件中。这是所有这些代码的样子：

package com.javacodegeeks.xuggler;import java.awt.image.BufferedImage;
import java.io.File;
import java.io.IOException;import javax.imageio.ImageIO;import com.xuggle.mediatool.IMediaReader;
import com.xuggle.mediatool.MediaListenerAdapter;
import com.xuggle.mediatool.ToolFactory;
import com.xuggle.mediatool.event.IVideoPictureEvent;
import com.xuggle.xuggler.Global;public class VideoThumbnailsExample {public static final double SECONDS_BETWEEN_FRAMES = 10;private static final String inputFilename = "c:/Java_is_Everywhere.mp4";private static final String outputFilePrefix = "c:/snapshots/mysnapshot";// The video stream index, used to ensure we display frames from one and// only one video stream from the media container.private static int mVideoStreamIndex = -1;// Time of last frame writeprivate static long mLastPtsWrite = Global.NO_PTS;public static final long MICRO_SECONDS_BETWEEN_FRAMES = (long)(Global.DEFAULT_PTS_PER_SECOND * SECONDS_BETWEEN_FRAMES);public static void main(String[] args) {IMediaReader mediaReader = ToolFactory.makeReader(inputFilename);// stipulate that we want BufferedImages created in BGR 24bit color spacemediaReader.setBufferedImageTypeToGenerate(BufferedImage.TYPE_3BYTE_BGR);mediaReader.addListener(new ImageSnapListener());// read out the contents of the media file and// dispatch events to the attached listenerwhile (mediaReader.readPacket() == null) ;}private static class ImageSnapListener extends MediaListenerAdapter {public void onVideoPicture(IVideoPictureEvent event) {if (event.getStreamIndex() != mVideoStreamIndex) {// if the selected video stream id is not yet set, go ahead an// select this lucky video streamif (mVideoStreamIndex == -1)mVideoStreamIndex = event.getStreamIndex();// no need to show frames from this video streamelsereturn;}// if uninitialized, back date mLastPtsWrite to get the very first frameif (mLastPtsWrite == Global.NO_PTS)mLastPtsWrite = event.getTimeStamp() - MICRO_SECONDS_BETWEEN_FRAMES;// if it's time to write the next frameif (event.getTimeStamp() - mLastPtsWrite >= MICRO_SECONDS_BETWEEN_FRAMES) {String outputFilename = dumpImageToFile(event.getImage());// indicate file writtendouble seconds = ((double) event.getTimeStamp()) / Global.DEFAULT_PTS_PER_SECOND;System.out.printf("at elapsed time of %6.3f seconds wrote: %s\n",seconds, outputFilename);// update last write timemLastPtsWrite += MICRO_SECONDS_BETWEEN_FRAMES;}}private String dumpImageToFile(BufferedImage image) {try {String outputFilename = outputFilePrefix + System.currentTimeMillis() + ".png";ImageIO.write(image, "png", new File(outputFilename));return outputFilename;} catch (IOException e) {e.printStackTrace();return null;}}}}

这看起来似乎有些不知所措，但确实非常简单。让我为您提供一些详细信息。我们首先从输入文件创建IMediaReader 。媒体读取器用于读取和解码媒体。由于我们希望将捕获的视频帧作为图像进行处理，因此我们使用setBufferedImageTypeToGenerate方法来表示这一点。阅读器打开媒体容器，从中读取数据包，解码数据，然后将有关数据的信息分发到任何已注册的IMediaListener对象。这是我们的自定义类ImageSnapListener起作用的地方。

我们的侦听器扩展了MediaListenerAdapter ，它是实现IMediaListener接口的适配器（提供空方法）。通知实现此接口的对象有关视频处理期间生成的事件的信息。我们只关心处理视频事件，因此我们仅实现IMediaListener.onVideoPicture方法。在其中，我们使用提供的IVideoPictureEvent对象查找正在处理的流（仅视频）。

由于我们希望在特定时间捕获帧，因此我们不得不在时间戳上加点混乱。首先，我们通过检查Global.NO_PTS常数的值来确保处理第一帧，该值意味着没有为给定对象设置时间戳。然后，如果经过了最短的时间，我们通过调用IVideoPictureEvent.getImage方法来捕获帧，该方法返回基础BufferedImage 。请注意，我们所说的是经过的视频时间，而不是“实时”。然后，使用ImageIO.write实用程序方法将图像数据转储为PNG格式的文件。最后，我们更新最后的写入时间。

让我们运行此应用程序以查看结果。作为输入文件，我使用的是一个古老的Sun商业广告，它宣称“ Java无处不在 ”。我已经在本地下载了提供的MP4版本。输出控制台如下所示：

在经过0.000秒时写道：c：/snapshots/mysnapshot1298228503292.png
在10.010秒的经过时间写道：c：/snapshots/mysnapshot1298228504014.png
在20.020秒的经过时间写道：c：/snapshots/mysnapshot1298228504463.png
…
在经过时间130.063秒时写道：c：/snapshots/mysnapshot1298228509454.png
在经过140.007秒时写道：c：/snapshots/mysnapshot1298228509933.png
在经过150.017秒的时间时写道：c：/snapshots/mysnapshot1298228510379.png

视频总时间约为151秒，因此我们捕获了16帧。这是我的文件夹中捕获的图像的样子：

好的，就是用来制作视频缩略图的。现在让我们看看如何从头开始创建视频。作为输入，我们将使用桌面上的顺序快照。这可以用于基本的屏幕记录应用程序。

为了创建视频，与到目前为止所见的MediaTool API相比，我们将不得不采取一些更底层的方法。不过请不要担心，它不会很复杂。主要思想是，我们创建一个媒体编写器，向其中添加一些流信息，对我们的媒体（屏幕截图图像）进行编码，然后关闭该编写器。让我们看看用于实现此目的的代码：

package com.javacodegeeks.xuggler;import java.awt.AWTException;
import java.awt.Dimension;
import java.awt.Rectangle;
import java.awt.Robot;
import java.awt.Toolkit;
import java.awt.image.BufferedImage;
import java.util.concurrent.TimeUnit;import com.xuggle.mediatool.IMediaWriter;
import com.xuggle.mediatool.ToolFactory;
import com.xuggle.xuggler.ICodec;public class ScreenRecordingExample {private static final double FRAME_RATE = 50;private static final int SECONDS_TO_RUN_FOR = 20;private static final String outputFilename = "c:/mydesktop.mp4";private static Dimension screenBounds;public static void main(String[] args) {// let's make a IMediaWriter to write the file.final IMediaWriter writer = ToolFactory.makeWriter(outputFilename);screenBounds = Toolkit.getDefaultToolkit().getScreenSize();// We tell it we're going to add one video stream, with id 0,// at position 0, and that it will have a fixed frame rate of FRAME_RATE.writer.addVideoStream(0, 0, ICodec.ID.CODEC_ID_MPEG4, screenBounds.width/2, screenBounds.height/2);long startTime = System.nanoTime();for (int index = 0; index < SECONDS_TO_RUN_FOR * FRAME_RATE; index++) {// take the screen shotBufferedImage screen = getDesktopScreenshot();// convert to the right image typeBufferedImage bgrScreen = convertToType(screen, BufferedImage.TYPE_3BYTE_BGR);// encode the image to stream #0writer.encodeVideo(0, bgrScreen, System.nanoTime() - startTime, TimeUnit.NANOSECONDS);// sleep for frame rate millisecondstry {Thread.sleep((long) (1000 / FRAME_RATE));} catch (InterruptedException e) {// ignore}}// tell the writer to close and write the trailer if  neededwriter.close();}public static BufferedImage convertToType(BufferedImage sourceImage, int targetType) {BufferedImage image;// if the source image is already the target type, return the source imageif (sourceImage.getType() == targetType) {image = sourceImage;}// otherwise create a new image of the target type and draw the new imageelse {image = new BufferedImage(sourceImage.getWidth(), sourceImage.getHeight(), targetType);image.getGraphics().drawImage(sourceImage, 0, 0, null);}return image;}private static BufferedImage getDesktopScreenshot() {try {Robot robot = new Robot();Rectangle captureSize = new Rectangle(screenBounds);return robot.createScreenCapture(captureSize);} catch (AWTException e) {e.printStackTrace();return null;}}}

我们首先从给定的输出文件创建一个IMediaWriter 。此类对媒体进行编码和解码，同时处理音频和视频流。 Xuggler猜测文件扩展名（在我们的情况下为MP4）的输出格式，并适当设置一些默认值。然后，我们使用addVideoStream方法添加新的视频流，并提供其索引，使用的编解码器类型（此处为MPEG-4 ）和视频尺寸。在此示例中，尺寸设置为等于屏幕尺寸的一半。

然后，我们执行一个循环，循环的次数等于所需的帧速率乘以所需的运行时间。在循环内部，我们按照Java2D：带有Java屏幕快照的文章中的描述生成屏幕快照。我们将屏幕快照作为BufferedImage检索，并将其转换为适当的类型（ TYPE_3BYTE_BGR ）（如果尚不存在）。

接下来，我们使用IMediaWriter.encodeVideo方法将图像编码为视频流。我们提供流索引，图像，经过的视频时间和时间单位。然后，我们根据所需的帧速率睡眠适当的时间。循环结束后，根据视频格式，我们关闭编写器并编写预告片（这由Xuggler自动完成）。

如果我们执行该应用程序，则会创建一个视频，其中记录了您的桌面操作。这是浏览JavaCodeGeeks网站时的静止图像：