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基于灰度颜色个数的视频截图选取

2019-09-11 10:12:14来源:励志吧0次阅读

前几天在帮师兄做一个视频截图的模块,采用了DirectShow的接口来访问视频文件。开发工具使用的是Visual C++ 2005 Express 和Visual C# 2005 Express,VC++写的一个封装了对DirectShow的接口访问的DLL,然后在C#做的界面程序里面调用。

1. 关于DirectShow的视频截图方法

DirectShow以前是属于DirectX内的一个部分,后来Microsoft把DirectShow归入了Platform SDK内了。关于DirectShow如何来截取视频文件内部的图片picture,在网上可以搜索到很多。在MSDN关于DirectShow SDK的教程里面,也有专门举例如何使用DirectShow的IMediaDet接口来截视频流内的截图的:

http://msdn.microsoft.com/library/default.asp?url=/library/en-us/wcedshow/html/_dxce_dshow_directshow.asp

使用DirectShow来访问视频文件就可以避免去了解各种视频压缩文件格式,编码格式等等很繁琐甚至是困难的问题了。

2. 选择哪个时间点来截视频图片呢?

但是,选取哪个时间点的视频图片呢?我们在看Windows浏览器里面视频文件的微缩图都是视频文件的第一帧,但是如果第一帧是全黑或者全白呢?那么我们看到的这个截下来的视频图片并没有任何意义。甚至比如电影开头的演员字幕等帧,对于观众来说都没有多大的意义。一部电影的截图选择,如果按照精彩镜头来分,那么需要计算机去理解该电影的内容,这个工作在现阶段来说,涉及到计算机视觉,数字图像,人工智能等前沿技术,不大可能做得出来。

考虑到全黑,全白,以及片头字幕等没有意义的帧图片的特点,就是颜色个数相对较少,相对单调。于是,可以通过一个颜色个数的阈值,来对所有帧图片进行筛选。将颜色个数小于阈值的剔除。一般使用颜色丰富的图片,肯定帧图片更加丰富。

但是,在24位真彩色中,R,G,B都是0-255,任何一个分量相差了一点点,视觉上来说,差异并不大,但是对于计算机来说,就完全是两个颜色了,这种过于精确的颜色统计,对于人来说并不见得好。于是,我选择使用颜色的灰度值来代替真彩色RGB的统计。关于RGB到灰度值的公式,选择的是最简单的:

GRAY(灰度) = (R + G + B) / 3

3. 实现一个测试算法的Demo

好了,大体的截图选取算法思想就是这样了。下面我就一步一步来把这个算法实现的Demo,通过Visual C++ 2005 Express和Visual C# 2005 Express开发工具做出来。

首先是做封装DirectShow的Win32 DLL。

Microsoft那里下载的Visual C++ 2005 Express并没有附带Platform SDK,Windows的最新Platform SDK可以直接从Microsoft的MSDN那里下载到(我选择的是Windows 2003 Server RC2)。按照MSDN上所述的,搭建起Visual C++ 2005 Express内的Platform SDK设置后就可以开发Win32的程序了。

下面是封装的DLL的程序代码:

//MovieGrabberDLL.cpp:定义DLL应用程序的入口点。

//

#include"stdafx.h"

#include"MovieGrabberDLL.h"

BOOLAPIENTRYDllMain(HANDLEhModule,

DWORDul_reason_for_call,

LPVOIDlpReserved

)

...{

switch(ul_reason_for_call)

...{

caseDLL_PROCESS_ATTACH:

caseDLL_THREAD_ATTACH:

caseDLL_THREAD_DETACH:

caseDLL_PROCESS_DETACH:

break;

}

returnTRUE;

}

/**//**

*抓取视频的截图

*@paramaPath视频文件的位置

*@return

*/

MOVIEGRABBERDLL_APIHANDLEGrabMovieFrame(LPCTSTRaPath,intgrayColorCountThreshold)

...{

HRESULThr;

//定义IMediaDet接口实例

CComPtr<IMediaDet>pDet;

hr=pDet.CoCreateInstance(__uuidof(MediaDet));

if(FAILED(hr))

returnNULL;

//将影片文件名转换成BSTR类型

CComBSTRopenBSTR(aPath);

//设置IMediaDet接口的文件关联

hr=pDet->put_Filename(openBSTR);

if(FAILED(hr))

returnNULL;

//从影片中检索视频流和音频流

longlStreams;

hr=pDet->get_OutputStreams(&lStreams);

if(FAILED(hr))

returnNULL;

//取出影片的视频流,因为帧的信息是保存在视频流中的

boolbFound=false;

for(inti=0;i<lStreams;i++)

...{

GUIDmajor_type;

hr=pDet->put_CurrentStream(i);

if(SUCCEEDED(hr))

hr=pDet->get_StreamType(&major_type);

if(FAILED(hr))

break;

if(major_type==MEDIATYPE_Video)

...{

bFound=true;

break;

}

}

if(!bFound)

returnNULL;

longwidth=0,height=0;//存储位图的宽和高(单位:象素)

AM_MEDIA_TYPEmt;

hr=pDet->get_StreamMediaType(&mt);

if(SUCCEEDED(hr))

...{

if((mt.formattype==FORMAT_VideoInfo)&&

(mt.cbFormat>=sizeof(VIDEOINFOHEADER)))

...{

//得到VIDEOINFOHEADER结构指针,VIDEOINFOHEADER结构包含一些与视频

//有关的信息,其中含有BITMAPINFORHEADER结构

VIDEOINFOHEADER*pVih=(VIDEOINFOHEADER*)(mt.pbFormat);

width=pVih->bmiHeader.biWidth;

height=pVih->bmiHeader.biHeight;

if(height<0)height*=-1;

}

else

hr=VFW_E_INVALIDMEDIATYPE;

MyFreeMediaType(mt);//释放AM_MEDIA_TYPE结构

}

if(FAILED(hr))

returnNULL;

return(HANDLE)LookforSuitableMovieFrame(pDet,width,height,grayColorCountThreshold);

}

/**//**

*写入合适视频帧截图到磁盘

*@parampDetDirectShow的IMediaDet接口

*@paramwidth截图的长

*@paramheight截图的宽

*@paramgrayColorCountThreshold灰度颜色个数阈值

*/

HBITMAPLookforSuitableMovieFrame(IMediaDet*pDet,intwidth,intheight,intgrayColorCountThreshold)

...{

longsize;

doubletime=0.0;

doubletotaltime;

//获取整个视频的时间长度

pDet->get_StreamLength(&totaltime);

//每1秒,截取视频截图

for(time=0.0;time<totaltime;time+=1.0)

...{

//获取bitmap的buffer大小

HRESULThr=pDet->GetBitmapBits(time,&size,0,width,height);

if(SUCCEEDED(hr))

...{

char*pBuffer=newchar[size];

if(!pBuffer)

returnNULL;

hr=pDet->GetBitmapBits(time,0,pBuffer,width,height);

if(SUCCEEDED(hr))

...{

//Findtheaddressofthestartoftheimagedata.

void*pData=pBuffer+sizeof(BITMAPINFOHEADER);

if(IsSuitableMovieFrame(pData,width,height,grayColorCountThreshold))

...{

BITMAPINFOHEADER*bmih=(BITMAPINFOHEADER*)pBuffer;

HDChdcDest=GetDC(0);

BITMAPINFObmi;

ZeroMemory(&bmi,sizeof(BITMAPINFO));

CopyMemory(&(bmi.bmiHeader),bmih,sizeof(BITMAPINFOHEADER));

HBITMAPhBitmap=CreateDIBitmap(hdcDest,bmih,CBM_INIT,

pData,&bmi,DIB_RGB_COLORS);

delete[]pBuffer;

returnhBitmap;

}

}

delete[]pBuffer;

}

}

returnNULL;

}

/**//**

*检测一个位图是否是合适的视频截图

*@parampData位图的点色数组

*@paramwidth位图的长

*@paramheight位图的宽

*@paramgrayColorCountThreshold灰度颜色个数阈值

*/

boolIsSuitableMovieFrame(void*pData,intwidth,intheight,intgrayColorCountThreshold)

...{

BYTE*pixels=(BYTE*)pData;

intnumGrayColor=0;

intsize=width*height;

intgraycolor;

inti,j;

int*appearedcolors=newint[grayColorCountThreshold];

intnumappearedcolors=0;

for(i=0;i<size;i++)

...{

//计算当前点的灰度值,采用的RGB转换灰度的公式是GRAY=(R+G+B)/3

graycolor=(pixels[i*3]+pixels[i*3+1]+pixels[i*3+2])/3;

//检测该灰度色是否之前出现过

for(j=0;j<numappearedcolors;j++)

...{

if(graycolor==appearedcolors[j])

break;

}

if(j==numappearedcolors)//如果是新的灰度颜色值

...{

numappearedcolors++;

if(numappearedcolors==grayColorCountThreshold)//如果灰度颜色个数满足阈值

...{

delete[]appearedcolors;

returntrue;//返回信息,合适

}

else

...{

appearedcolors[j]=graycolor;//记录下该灰度颜色值

}

}

}

delete[]appearedcolors;

returnfalse;//返回信息,不合适

}

voidMyFreeMediaType(AM_MEDIA_TYPE&mt)

...{

if(mt.cbFormat!=0)

...{

CoTaskMemFree((PVOID)mt.pbFormat);

mt.cbFormat=0;

}

if(mt.pUnk!=NULL)

...{

mt.pUnk->Release();

mt.pUnk=NULL;

}

}

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