探索 C# 与 OpenCV：视频存储

利用 C# 和 OpenCV 实现视频存储

在计算机视觉和视频处理领域，使用代码实现视频的存储是一项基础且关键的任务。今天，我们将深入探讨一段使用 C# 和 OpenCV 库实现视频存储功能的代码，该代码封装在 VideoStorage 类中。通过对这个类的详细分析，我们可以学习到如何运用 OpenCV 来处理视频数据，并将其存储到指定的文件中。

代码背景与概述

在处理视频数据时，我们常常需要将一系列的视频帧保存为一个完整的视频文件。VideoStorage 类就是为了满足这一需求而设计的，它提供了将单个视频帧或者一组视频帧存储到指定路径的功能，并且使用了 OpenCV 的 VideoWriter 类来实现实际的写入操作。

类的成员变量与构造函数

成员变量

public string Camera { get; private set; }
public string Path { get; private set; }

private readonly FourCC fourCC = FourCC.MP4V;
private readonly double fps;
private readonly Size size;
private VideoWriter writer = new VideoWriter();

• Camera：用于标识视频的来源摄像头，是一个只读属性，只能在类的内部进行赋值。
• Path：表示视频文件的存储路径，同样是只读属性。
• fourCC：视频编码格式，这里使用了 MP4V，即 MPEG - 4 视频编码，意味着我们将以 MP4 格式存储视频。
• fps：视频的帧率，即每秒显示的帧数。
• size：视频的尺寸，也就是视频帧的宽度和高度。
• writer：VideoWriter 类的实例，用于将视频帧写入文件。

构造函数

public VideoStorage(string camera, double fps, Size size)
{
    this.Camera = camera;
    this.fps = fps;
    this.size = size;
}

构造函数接收三个参数：camera、fps 和 size，并将它们赋值给对应的成员变量。通过这种方式，我们可以在创建 VideoStorage 对象时指定视频的相关参数。

视频帧追加方法

追加单个视频帧

public bool Append(string path, Mat content)
{
    this.Path = path;
    if (this.writer.FileName != path)
    {
        this.writer.Release();
        this.writer = new VideoWriter(path, this.fourCC, this.fps, this.size);
    }
    this.writer.Write(content);
    return true;
}

Append 方法用于将单个 Mat 类型的视频帧 content 追加到指定路径 path 的视频文件中。具体步骤如下：

1. 更新 Path 属性为当前指定的路径。
2. 检查当前的 VideoWriter 对象是否已经打开了指定的文件路径。如果不是，则释放当前的 VideoWriter 对象，并重新创建一个新的对象，以确保写入的数据会被存储到正确的文件中。
3. 调用 VideoWriter 的 Write 方法将视频帧写入文件。
4. 返回 true 表示操作成功。

追加多个视频帧

public bool Append(string path, List<Mat> contents)
{
    foreach (var item in contents)
    {
        this.Append(path, item);
    }
    return true;
}

这个重载的 Append 方法接收一个 List<Mat> 类型的视频帧列表 contents，并遍历列表中的每一个视频帧，调用前面的 Append 方法将其写入文件。

资源管理：Dispose 方法

private bool disposedValue;
protected virtual void Dispose(bool disposing)
{
    if (!disposedValue)
    {
        if (disposing)
        {
            this.writer.Dispose();
            this.writer = null;
        }

        disposedValue = true;
    }
}

public void Dispose()
{
    Dispose(disposing: true);
    GC.SuppressFinalize(this);
}

VideoStorage 类实现了 IDisposable 接口，采用了标准的 Dispose 模式来管理资源。disposedValue 是一个标志位，用于记录对象是否已经被释放。Dispose(bool disposing) 方法是核心的释放逻辑，当 disposing 为 true 时，表示是通过显式调用 Dispose 方法进行释放，此时我们会调用 VideoWriter 对象的 Dispose 方法，并将其置为 null。Dispose() 方法是公开的，它会调用 Dispose(true) 并通知垃圾回收器不需要再对该对象进行终结处理。

总结

通过对 VideoStorage 类的分析，我们可以看到如何使用 C# 和 OpenCV 来实现视频存储功能。该类提供了简单易用的接口，允许我们将单个或多个视频帧存储到指定的文件中，并且通过 Dispose 方法确保了资源的正确释放。在实际应用中，我们可以根据需要对这个类进行扩展，例如添加更多的错误处理逻辑、支持不同的视频编码格式等。希望这篇文章能帮助你更好地理解和应用 C# 与 OpenCV 进行视频处理和存储。

完整代码

internal class VideoStorage
{
    public string Camera { get; private set; }
    public string Path { get; private set; }


    private readonly FourCC fourCC = FourCC.MP4V;
    private readonly double fps;
    private readonly Size size;
    public VideoStorage(string camera, double fps, Size size)
    {
        this.Camera = camera;
        this.fps = fps;
        this.size = size;
    }

    private VideoWriter writer = new VideoWriter();

    public bool Append(string path, Mat content)
    {
        this.Path = path;
        if (this.writer.FileName != path)
        {
            this.writer.Release();
            this.writer = new VideoWriter(path, this.fourCC, this.fps, this.size);
        }
        this.writer.Write(content);
        return true;
    }

    private bool disposedValue;
    protected virtual void Dispose(bool disposing)
    {
        if (!disposedValue)
        {
            if (disposing)
            {
                this.writer.Dispose();
                this.writer = null;
            }

            disposedValue = true;
        }
    }

    public void Dispose()
    {
        Dispose(disposing: true);
        GC.SuppressFinalize(this);
    }

    public bool Append(string path, List<Mat> contents)
    {
        foreach (var item in contents)
        {
            this.Append(path, item);
        }
        return true;
    }
}