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開發專欄：專案實戰（點擊傳送門）
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需求
??嵌入式windows設備上的相機程式，
??打開攝像頭，兼容多種攝像頭，攝像頭解析度切換(攝像頭管理)，
??對影像進行翻轉、旋轉、亮度調整(影像基本演算法管理)
??對調整后的影像進行拍照、延時拍照，
??對調整后的影像進行錄像(編碼錄制)，
??對照片和錄像進行回看(圖片瀏覽器、視頻播放器）
??長時間運行穩定，
Demo
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體驗下載地址
??CSDN：https://download.csdn.net/download/qq21497936/12827160
??QQ群：1047134658（點擊“檔案”搜索“camera”，群內與博文同步更新）
原理
??使用ffmpeg處理攝像頭、使用OpenCV處理錄像和播放；
相關博客
《專案實戰：Qt+ffmpeg攝像頭檢測工具》
《專案實戰：Qt+OpenCV視頻播放器(支持播放器操作，如暫停、恢復、停止、時間、進度條拽托等)》
《OpenCV開發筆記（四）：OpenCV圖片和視頻資料的讀取與存盤》
《FFmpeg開發筆記（一）：ffmpeg介紹、windows開發環境搭建（mingw和msvc）》
v1.5.0功能
- 打開攝像頭，兼容多種攝像頭，攝像頭解析度切換(攝像頭管理)，
- 對影像進行翻轉、旋轉、亮度調整(影像基本演算法管理)
- 對調整后的影像進行拍照、延時拍照，
- 對調整后的影像進行錄像(編碼錄制)，
- 對照片和錄像進行回看(圖片瀏覽器、視頻播放器）
Demo核心代碼
FfmpegCameraManager.h：攝像頭管理類
#ifndef FFMPEGCAMERAMANAGER_H
#define FFMPEGCAMERAMANAGER_H
/************************************************************\
* 控制元件名稱： FfmpegCameraManager, ffmpeg管理類（用于攝像頭操作）
* 控制元件描述：
* 1.打開攝像頭
* 2.支持動態切換解析度
* 作者：紅模仿 聯系方式：QQ21497936
* 博客地址：https://blog.csdn.net/qq21497936
* 日期 版本 描述
* 2018年09年14日 v1.0.0 ffmpeg模塊封裝空類
* 2020年09年05日 v1.1.0 ffmpeg打開攝像頭，支持的動態解析度切換
* 2020年09年08日 v1.2.0 兼容各種攝像頭，解決記憶體溢位bug，對最高幀率做了支持范圍內的限制
* 限制幀率一般為25fps(除非最大小于25fps或者最小大于25fps)
\************************************************************/
#include <QObject>
#include <QString>
#include <QDebug>
#include <QTimer>
#include <QThread>
#include <QImage>
#include <QProcess>
#include <QMessageBox>
#include <QDateTime>
extern "C" {
#include "libavcodec/avcodec.h"
#include "libavformat/avformat.h"
#include "libswscale/swscale.h"
#include "libavdevice/avdevice.h"
#include "libavformat/version.h"
#include "libavutil/time.h"
#include "libavutil/mathematics.h"
#include "libavformat/avformat.h"
#include "libswscale/swscale.h"
#include "libswresample/swresample.h"
#include "errno.h"
#include "error.h"
}
#define LOG qDebug()<<__FILE__<<__LINE__<<QDateTime::currentDateTime().toString("hh:mm:ss:zzz")
class FfmpegCameraManager : public QObject
{
Q_OBJECT
public:
public:
explicit FfmpegCameraManager(QObject *parent = nullptr);
signals:
void signal_captureOneFrame(QImage image);
public:
static QString getAvcodecConfiguration();
public:
bool init();
bool openUsbCamera();
QString getUsbCameraName();
QList<QString> getUsbCameraInfo();
int getCurrentFps();
int getCurrentSizeFpsIndex();
QList<QSize> getListSize() const;
public slots:
void slot_start();
void slot_stop();
void slot_setSizeFps(int index);
protected slots:
void slot_captureOneFrame();
signals:
public slots:
private:
static bool _init;
AVFormatContext *_pAVFormatContext; // 全域背景關系
AVInputFormat *_pAVInputFormat;
AVDictionary* _pAVDictionary; // 打開編碼器的配置
AVCodecContext *_pAVCodecContextForAudio; // 音頻解碼器背景關系
AVCodecContext *_pAVCodecContextForVideo; // 視頻解碼器背景關系（不帶音頻）
AVCodec * _pAVCodecForAudio; // 音頻解碼器
AVCodec * _pAVCodecForVideo; // 視頻解碼器（不帶音頻）
int _streamIndexForAudio; // 音頻流序號
int _streamIndexForVideo; // 視頻流序號
SwrContext *_pSwrContextForAudio; // 音頻轉換背景關系
bool _running;
bool _first;
bool _opened;
uint8_t *_pOutBuffer;
AVFrame * _pFrame;
AVFrame * _pFrameRGB;
AVPacket *_pAVPacket;
SwsContext *_pSwsContext;
int _videoIndex;
QString _cameraDescription;
QList<QSize> _listSize;
QList<int> _listFps;
QList<QString> _listSizeFpsInfo;
int _currentSizeFpsIndex;
};
#endif // FfmpegCameraManager_H
FfmpegCameraManager.cpp：攝像頭管理類
...
bool FfmpegCameraManager::openUsbCamera()
{
if(!_init)
{
LOG << "未初始化";
return true;
}
_pAVInputFormat = av_find_input_format("dshow");
if(!_pAVInputFormat)
{
LOG << "Failed to av_find_input_format";
return false;
}
if(_cameraDescription == "")
{
LOG << "無攝像頭";
return false;
}
QString cameraDescription = QString("video=%1").arg(_cameraDescription);
if(_listSizeFpsInfo.size() == 0)
{
LOG << "未獲取到解析度和幀率";
return false;
}
// 設定解析度
av_dict_set(&_pAVDictionary,
"video_size",
QString("%1x%2").arg(_listSize.at(_currentSizeFpsIndex).width())
.arg(_listSize.at(_currentSizeFpsIndex).height()).toUtf8().data(),
0);
// 設定幀率
int frame = _listFps.at(_currentSizeFpsIndex);
av_dict_set(&_pAVDictionary,
"framerate",
QString("%1").arg(frame).toUtf8().data(),
0);
LOG << "打開攝像頭：" << _cameraDescription
<< "解析度：" << _listSize.at(_currentSizeFpsIndex).width() << "x" << _listSize.at(_currentSizeFpsIndex).height()
<< "幀率：" << _listFps.at(_currentSizeFpsIndex);
if(avformat_open_input(&_pAVFormatContext,
cameraDescription.toUtf8().data(),
_pAVInputFormat,
&_pAVDictionary) != 0)
{
LOG << "打開攝像頭失敗";
return false;
}
LOG << "打開攝像頭成功";
_first = true;
_opened = true;
QTimer::singleShot(0, this, SLOT(slot_captureOneFrame()));
return true;
}
...
OpenCVManager.h：錄像與播放視頻類
#ifndef OPENCVMANAGER_H
#define OPENCVMANAGER_H
/************************************************************\
* 控制元件名稱： OpenCVManager，OpenCV管理類
* 控制元件描述：
* 1.OpenCV操作支持
* 2.支持錄像(.avi格式)
* 作者：紅模仿 聯系方式：QQ21497936
* 博客地址：https://blog.csdn.net/qq21497936
* 日期 版本 描述
* 2019年11月09日 v1.0.0 opencv拍照和錄像Demo
* 2020年09月07日 v1.1.0 增加了單純錄像的介面
\************************************************************/
#include <QObject>
#include <QImage>
#include <QDateTime>
#include <QTimer>
// opencv
#include "opencv/highgui.h"
#include "opencv/cxcore.h"
#include "opencv2/core/core.hpp"
#include "opencv2/highgui/highgui.hpp"
#include "opencv2/opencv.hpp"
class OpenCVManager : public QObject
{
Q_OBJECT
public:
explicit OpenCVManager(QObject *parent = nullptr);
~OpenCVManager();
public:
QString getWindowTitle() const;
double getBrightness();
double getContrast() const;
double getSaturation() const;
double getHue() const;
double getGain() const;
bool getShowProperty() const;
double getExposure() const;
int getRotate() const;
bool getMirror() const;
public:
void setBrightness(double value);
void setContrast(double value);
void setSaturation(double value);
void setHue(double value);
void setGain(double value);
void setShowProperty(bool value);
void setExposure(double value);
void setRotate(int rotate);
void setMirror(bool mirror);
signals:
void signal_captureOneFrame(cv::Mat mat); // 接收影像后拋出信號
public:
bool startCapture(int usb, int width = 1280, int height = 720);
// 打開攝像頭, 0...
bool startCapture(QString url, int width = 1280, int height = 720);
// 打開攝像頭, 網路攝像頭地址
bool stopCapture(); // 關閉攝像頭
void startRecord(QString filePath); // 開始錄像（使用的是opencv打開的攝像頭）
void stopRecord(); // 停止錄像（使用的是opencv打開的攝像頭）
public slots:
void slot_inputRecordImage(QImage image);
void slot_stopRecordFormOut();
public: // 單獨的一塊業務，使用的是開始錄像后，從類外面輸入QImage進行錄像
void startRecordFromOut(QString filePath, int fps);
void inputRecordImage(QImage image);
void stopRecordFormOut();
public slots:
bool start(); // 開啟執行緒
bool stop(); // 關閉執行緒
protected slots:
void slot_captrueFrame(); // 訊息回圈獲取影像
void slot_stopCapture(); // 當正在采集中時(>>時)，關閉攝像頭會導致程式崩潰，所以采集與停止放一個執行緒中(訊息回圈)
protected slots:
void slot_startRecord(QString filePath); // 錄像（使用的是opencv打開的攝像頭）
void slot_stopRecord(); // 停止錄屏（使用的是opencv打開的攝像頭）
public:
static QImage cvMat2QImage(const cv::Mat &mat);
static cv::Mat image2Mat(QImage image); // Qimage 轉 cv::Mat
static QImage mat2Image(cv::Mat mat); // cv::Mat 轉 QImage
private:
cv::VideoCapture *_pVideoCapture; // 攝像頭實體
cv::VideoWriter *_pVideoWrite; // 錄像實體
QString _recordFilePath; // 錄制檔案路徑
bool _running; // 執行緒是否運行
bool _showProperty; // 是否顯示屬性引數
double _brightness; // 亮度
double _contrast; // 對比度
double _saturation; // 飽和度
double _hue; // 色調
double _gain; // 增益
double _exposure; // 曝光度
int _width; // 寬度
int _height; // 高度
bool _recording; // 標志是否正在錄像
bool _startRecording;
int _rotate; // 旋轉度數
bool _mirror; // 是否翻轉
int _fps; // 幀率
int _index; // 幀序號
private:
cv::VideoWriter *_pVideoWriteForOut; // 錄像實體（從外部輸入影像，非從opencv打開攝像頭）
QString _recordFilePathForOut; // 錄像檔案路徑（從外部輸入影像，非從opencv打開攝像頭）
private:
QString _windowTitle;
};
#endif // OPENCVMANAGER_H
OpenCVManager.h：錄像與播放視頻類
...
void OpenCVManager::inputRecordImage(QImage image)
{
if(!_startRecording)
{
return;
}
cv::Mat mat = image2Mat(image);
if(!_recording)
{
QString ext = _recordFilePath.mid(_recordFilePathForOut.lastIndexOf(".") + 1);
int cvFourcc = 0;
if(ext == "mpg")
{
cvFourcc = CV_FOURCC('D','I','V','X');
qDebug() << __FILE__ << __LINE__<< ext << "DIVX" << cvFourcc;
}else if(ext == "avi")
{
cvFourcc = CV_FOURCC('M','J','P','G');
qDebug() << __FILE__ << __LINE__<< ext << "avi" << cvFourcc;
}else if(ext == "mp4")
{
// mp4目前錄制不成功（可以生成檔案，但是打開失敗）
cvFourcc = CV_FOURCC('M','P','4','2');
qDebug() << __FILE__ << __LINE__<< ext << "MP42" << cvFourcc;
}
qDebug() << __FILE__ << __LINE__ << mat.type() << mat.channels();
_pVideoWriteForOut->open(_recordFilePath.toStdString(), cvFourcc, _fps, cv::Size(mat.cols, mat.rows));
std::vector<cv::Mat> listMat;
cv::split(mat, listMat);
std::vector<cv::Mat> listMat2;
// 由于opencv對avi中mat的限制大小只能為0xFFFF，修改原始碼突破限制為0xFFFFFFFF后
// 在錄像時，發現錄入的mat是正確的，錄制出來通道顏色變換了，需要手動對顏色通道進行修正
// 注意：僅限avi使用mjpg編碼格式
// 1 2 0 偏綠
// 0 1 2 偏藍
// 0 2 1 偏綠
// 1 2 3 嚴重不對
// 2 0 1 偏藍
// 2 1 0 偏藍
listMat2.push_back(listMat.at(0));
listMat2.push_back(listMat.at(1));
listMat2.push_back(listMat.at(2));
cv::merge(listMat2, mat);
_pVideoWriteForOut->write(mat);
_recording = true;
}else{
std::vector<cv::Mat> listMat;
cv::split(mat, listMat);
std::vector<cv::Mat> listMat2;
listMat2.push_back(listMat.at(0));
listMat2.push_back(listMat.at(1));
listMat2.push_back(listMat.at(2));
cv::merge(listMat2, mat);
_pVideoWriteForOut->write(mat);
}
}
...
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