基于OpenCV的DMD視頻播放程序開發(fā)

高群

摘要：針對(duì)DMD視頻播放需求，提出了一種基于OpenCV的視頻播放程序開發(fā)方法。利用面向?qū)ο箝_發(fā)平臺(tái)VC++6.0設(shè)計(jì)程序操作界面。調(diào)用OpenCV中封裝好的函數(shù)實(shí)現(xiàn)AVI格式視頻文件的讀取與預(yù)處理，將圖像幀轉(zhuǎn)換成DMD播放需要的特定灰度圖像。通過USB將轉(zhuǎn)換后的圖像傳送至DMD播放器播放，并在操作界面上實(shí)現(xiàn)視頻同步播放。

關(guān)鍵詞：OpenCV；DMD；VC++6.0；視頻播放程序；USB

中圖分類號(hào)：TP37 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-3044（2014）34-8283-02

DMD （Digital Micromirror Device）[1-3]視頻播放程序開發(fā)工作量很大，它需要將普通視頻格式數(shù)據(jù)進(jìn)行讀取和處理操作。將每一幀數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成DMD播放所需要的1024*768的8位深度的灰度圖像。如果視頻幀的讀取、拉伸變換、灰度轉(zhuǎn)換等程序都自己親手從底層去編寫，將會(huì)浪費(fèi)大量時(shí)間和精力。OpenCV[4-8]提供了非常豐富的開源圖像處理函數(shù)，在VC++6.0 編譯環(huán)境下裝載OpenCV圖像處理算法庫，為機(jī)器視覺、數(shù)字圖像處理提供了極大的便利。

因此，該文提出了一種基于OpenCV的視頻播放程序開發(fā)的方法，通過調(diào)用OpenCV函數(shù)庫中的圖像處理函數(shù)實(shí)現(xiàn)視頻數(shù)據(jù)的一系列操作，縮短開發(fā)時(shí)間，提高科研工作效率。給出了DMD視頻播放程序開發(fā)實(shí)例，可以對(duì)任意格式AVI視頻數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)讀取與圖像處理操作，最終實(shí)現(xiàn)DMD與操作程序界面同步播放。

1 系統(tǒng)功能需求

1.1視頻播放程序功能需求

視頻播放程序功能需求主要如下：

1） AVI視頻載入，選擇計(jì)算機(jī)上的AVI視頻載入到播放程序中；

2） 設(shè)置播放速度，即幀率，可以實(shí)時(shí)的控制視頻的播放速度；

3） 視頻播放的基本操作主要包括播放、停止與暫停；

4） 視頻USB通信狀態(tài)顯示，以便觀測視頻是否成功發(fā)送至DMD播放器。

1.2視頻播放程序工作流程

該DMD視頻播放軟件主要工作流程是：用戶載入計(jì)算機(jī)中的AVI格式視頻，讀取視頻的基本信息（主要是幀數(shù)），抽取需要播放的視頻幀圖像；先進(jìn)行線性拉伸變換轉(zhuǎn)，將其換成1027*768大小的圖像，再將其轉(zhuǎn)換成8為灰度圖像；將設(shè)置播放速度，通過USB將該圖像數(shù)據(jù)傳送至DMD供其播放，同時(shí)將該幀圖像顯示到程序主界面的圖像控件中，實(shí)現(xiàn)視頻的同步播放。其基本操作流程圖如圖1所示。

2 視頻播放程序開發(fā)實(shí)例

開發(fā)環(huán)境：Windows XP Microsoft Visual C++ 6.0 OpenCV 2.0

在VC++ 6.0中創(chuàng)建基于對(duì)話框的MFC AppWizard（exe）工程，程序主界面如圖2所示。

1） 視頻播放與圖像顯示區(qū)域：顯示播放的視頻、圖像；

2） AVI播放控制：

① 點(diǎn)擊“打開”按鈕，彈出打開文件對(duì)話框，選擇要播放AVI視頻文件；

② 點(diǎn)擊“播放”按鈕開始播放視頻。點(diǎn)擊“暫?！卑粹o可以暫停播放，停止在當(dāng)前幀。再次點(diǎn)擊“播放”按鈕繼續(xù)播放。點(diǎn)擊“停止”按鈕，停止播放，并回到視頻第一幀；

③ 滑動(dòng)滑塊可以實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)播放速度（15～25幀/秒）；

3） 狀態(tài)顯示：顯示系統(tǒng)工作狀態(tài)；

① USB連接測試時(shí)，顯示是否連接成功；

② 播放視頻時(shí)，顯示每一幀圖像是否發(fā)送成功；

③ 播放圖片時(shí)，顯示圖片是否播放成功。

4） USB控制：USB連接測試、播放圖片、清空顯示、退出程序操作。

主要操作實(shí)現(xiàn)代碼如下：

① 打開AVI視頻操作：打開對(duì)話框查找計(jì)算機(jī)中AVI視頻文件

② 抽取播放幀圖像信息：

③ 幀圖像處理：將圖像轉(zhuǎn)換成8位1024*768大小灰度圖像

④ 操作界面視頻播放

⑤ USB傳送1024*768的8位灰度圖像至DMD播放

調(diào)用系統(tǒng)函數(shù)bOpenDriver （…）建立程序與DMD播放器的連接；通過DeviceIoControl（…）函數(shù)實(shí)現(xiàn)將圖像數(shù)據(jù)發(fā)送至DMD播放。

3 總結(jié)

本文介紹了基于OpenCV的DMD視頻播放程序開發(fā)實(shí)例，實(shí)現(xiàn)了AVI視頻數(shù)據(jù)的讀取、處理與實(shí)時(shí)播放。利用OpenCV中的函數(shù)使得視頻數(shù)據(jù)讀取、處理、播放問題變得簡單，大大節(jié)省了程序開發(fā)時(shí)間，具有很強(qiáng)的實(shí)用價(jià)值。

參考文獻(xiàn)：

[1] 靜嫻，吳榮治.數(shù)字微鏡器件（DMD）[J].液晶與顯示，2003，18（6）：445-449.

[2] 余卿，余曉芬，崔長彩.單光源雙光路激光并行共焦測量系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J].光學(xué)精密工程，2013，21（2）：281-286.

[3] 徐正平，王德江，黃厚田，等.數(shù)字微鏡器件視頻顯示性能分析[J].液晶與顯示，2013，28（2）：255-260.

[4] 陳勝勇，劉盛等.基于OpenCV的計(jì)算機(jī)視覺技術(shù)實(shí)現(xiàn)[M].北京：科學(xué)技術(shù)出版社，2008.

[5] 劉瑞禎，于仕琪.OpenCV教程：基礎(chǔ)篇[M].北京：北京航空航天大學(xué)出版社，2007.

[6] 馬桂珍，朱玲贊，段麗.基于OpenCV的視頻應(yīng)用程序的開發(fā)方法[J].現(xiàn)代電子技術(shù)，2007（2）：65-88.

[7] 劉麗梅，鄭新武，陳永明，等.基于OpenCV 的圖像處理程序開發(fā)方法的研究[J].計(jì)算機(jī)技術(shù)應(yīng)用，2010（5）：21-24.

[8] 郭暉，陳光.基于OpenCV 的視頻圖像處理應(yīng)用研究[J].微型機(jī)與應(yīng)用，2010（21）：14-17.endprint

摘要：針對(duì)DMD視頻播放需求，提出了一種基于OpenCV的視頻播放程序開發(fā)方法。利用面向?qū)ο箝_發(fā)平臺(tái)VC++6.0設(shè)計(jì)程序操作界面。調(diào)用OpenCV中封裝好的函數(shù)實(shí)現(xiàn)AVI格式視頻文件的讀取與預(yù)處理，將圖像幀轉(zhuǎn)換成DMD播放需要的特定灰度圖像。通過USB將轉(zhuǎn)換后的圖像傳送至DMD播放器播放，并在操作界面上實(shí)現(xiàn)視頻同步播放。

關(guān)鍵詞：OpenCV；DMD；VC++6.0；視頻播放程序；USB

中圖分類號(hào)：TP37 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-3044（2014）34-8283-02

DMD （Digital Micromirror Device）[1-3]視頻播放程序開發(fā)工作量很大，它需要將普通視頻格式數(shù)據(jù)進(jìn)行讀取和處理操作。將每一幀數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成DMD播放所需要的1024*768的8位深度的灰度圖像。如果視頻幀的讀取、拉伸變換、灰度轉(zhuǎn)換等程序都自己親手從底層去編寫，將會(huì)浪費(fèi)大量時(shí)間和精力。OpenCV[4-8]提供了非常豐富的開源圖像處理函數(shù)，在VC++6.0 編譯環(huán)境下裝載OpenCV圖像處理算法庫，為機(jī)器視覺、數(shù)字圖像處理提供了極大的便利。

因此，該文提出了一種基于OpenCV的視頻播放程序開發(fā)的方法，通過調(diào)用OpenCV函數(shù)庫中的圖像處理函數(shù)實(shí)現(xiàn)視頻數(shù)據(jù)的一系列操作，縮短開發(fā)時(shí)間，提高科研工作效率。給出了DMD視頻播放程序開發(fā)實(shí)例，可以對(duì)任意格式AVI視頻數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)讀取與圖像處理操作，最終實(shí)現(xiàn)DMD與操作程序界面同步播放。

1 系統(tǒng)功能需求

1.1視頻播放程序功能需求

視頻播放程序功能需求主要如下：

1） AVI視頻載入，選擇計(jì)算機(jī)上的AVI視頻載入到播放程序中；

2） 設(shè)置播放速度，即幀率，可以實(shí)時(shí)的控制視頻的播放速度；

3） 視頻播放的基本操作主要包括播放、停止與暫停；

4） 視頻USB通信狀態(tài)顯示，以便觀測視頻是否成功發(fā)送至DMD播放器。

1.2視頻播放程序工作流程

該DMD視頻播放軟件主要工作流程是：用戶載入計(jì)算機(jī)中的AVI格式視頻，讀取視頻的基本信息（主要是幀數(shù)），抽取需要播放的視頻幀圖像；先進(jìn)行線性拉伸變換轉(zhuǎn)，將其換成1027*768大小的圖像，再將其轉(zhuǎn)換成8為灰度圖像；將設(shè)置播放速度，通過USB將該圖像數(shù)據(jù)傳送至DMD供其播放，同時(shí)將該幀圖像顯示到程序主界面的圖像控件中，實(shí)現(xiàn)視頻的同步播放。其基本操作流程圖如圖1所示。

2 視頻播放程序開發(fā)實(shí)例

開發(fā)環(huán)境：Windows XP Microsoft Visual C++ 6.0 OpenCV 2.0

在VC++ 6.0中創(chuàng)建基于對(duì)話框的MFC AppWizard（exe）工程，程序主界面如圖2所示。

1） 視頻播放與圖像顯示區(qū)域：顯示播放的視頻、圖像；

2） AVI播放控制：

① 點(diǎn)擊“打開”按鈕，彈出打開文件對(duì)話框，選擇要播放AVI視頻文件；

② 點(diǎn)擊“播放”按鈕開始播放視頻。點(diǎn)擊“暫?！卑粹o可以暫停播放，停止在當(dāng)前幀。再次點(diǎn)擊“播放”按鈕繼續(xù)播放。點(diǎn)擊“停止”按鈕，停止播放，并回到視頻第一幀；

③ 滑動(dòng)滑塊可以實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)播放速度（15～25幀/秒）；

3） 狀態(tài)顯示：顯示系統(tǒng)工作狀態(tài)；

① USB連接測試時(shí)，顯示是否連接成功；

② 播放視頻時(shí)，顯示每一幀圖像是否發(fā)送成功；

③ 播放圖片時(shí)，顯示圖片是否播放成功。

4） USB控制：USB連接測試、播放圖片、清空顯示、退出程序操作。

主要操作實(shí)現(xiàn)代碼如下：

① 打開AVI視頻操作：打開對(duì)話框查找計(jì)算機(jī)中AVI視頻文件

② 抽取播放幀圖像信息：

③ 幀圖像處理：將圖像轉(zhuǎn)換成8位1024*768大小灰度圖像

④ 操作界面視頻播放

⑤ USB傳送1024*768的8位灰度圖像至DMD播放

調(diào)用系統(tǒng)函數(shù)bOpenDriver （…）建立程序與DMD播放器的連接；通過DeviceIoControl（…）函數(shù)實(shí)現(xiàn)將圖像數(shù)據(jù)發(fā)送至DMD播放。

3 總結(jié)

本文介紹了基于OpenCV的DMD視頻播放程序開發(fā)實(shí)例，實(shí)現(xiàn)了AVI視頻數(shù)據(jù)的讀取、處理與實(shí)時(shí)播放。利用OpenCV中的函數(shù)使得視頻數(shù)據(jù)讀取、處理、播放問題變得簡單，大大節(jié)省了程序開發(fā)時(shí)間，具有很強(qiáng)的實(shí)用價(jià)值。

參考文獻(xiàn)：

[1] 靜嫻，吳榮治.數(shù)字微鏡器件（DMD）[J].液晶與顯示，2003，18（6）：445-449.

[2] 余卿，余曉芬，崔長彩.單光源雙光路激光并行共焦測量系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J].光學(xué)精密工程，2013，21（2）：281-286.

[3] 徐正平，王德江，黃厚田，等.數(shù)字微鏡器件視頻顯示性能分析[J].液晶與顯示，2013，28（2）：255-260.

[4] 陳勝勇，劉盛等.基于OpenCV的計(jì)算機(jī)視覺技術(shù)實(shí)現(xiàn)[M].北京：科學(xué)技術(shù)出版社，2008.

[5] 劉瑞禎，于仕琪.OpenCV教程：基礎(chǔ)篇[M].北京：北京航空航天大學(xué)出版社，2007.

[6] 馬桂珍，朱玲贊，段麗.基于OpenCV的視頻應(yīng)用程序的開發(fā)方法[J].現(xiàn)代電子技術(shù)，2007（2）：65-88.

[7] 劉麗梅，鄭新武，陳永明，等.基于OpenCV 的圖像處理程序開發(fā)方法的研究[J].計(jì)算機(jī)技術(shù)應(yīng)用，2010（5）：21-24.

[8] 郭暉，陳光.基于OpenCV 的視頻圖像處理應(yīng)用研究[J].微型機(jī)與應(yīng)用，2010（21）：14-17.endprint

摘要：針對(duì)DMD視頻播放需求，提出了一種基于OpenCV的視頻播放程序開發(fā)方法。利用面向?qū)ο箝_發(fā)平臺(tái)VC++6.0設(shè)計(jì)程序操作界面。調(diào)用OpenCV中封裝好的函數(shù)實(shí)現(xiàn)AVI格式視頻文件的讀取與預(yù)處理，將圖像幀轉(zhuǎn)換成DMD播放需要的特定灰度圖像。通過USB將轉(zhuǎn)換后的圖像傳送至DMD播放器播放，并在操作界面上實(shí)現(xiàn)視頻同步播放。

關(guān)鍵詞：OpenCV；DMD；VC++6.0；視頻播放程序；USB

中圖分類號(hào)：TP37 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-3044（2014）34-8283-02

DMD （Digital Micromirror Device）[1-3]視頻播放程序開發(fā)工作量很大，它需要將普通視頻格式數(shù)據(jù)進(jìn)行讀取和處理操作。將每一幀數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成DMD播放所需要的1024*768的8位深度的灰度圖像。如果視頻幀的讀取、拉伸變換、灰度轉(zhuǎn)換等程序都自己親手從底層去編寫，將會(huì)浪費(fèi)大量時(shí)間和精力。OpenCV[4-8]提供了非常豐富的開源圖像處理函數(shù)，在VC++6.0 編譯環(huán)境下裝載OpenCV圖像處理算法庫，為機(jī)器視覺、數(shù)字圖像處理提供了極大的便利。

因此，該文提出了一種基于OpenCV的視頻播放程序開發(fā)的方法，通過調(diào)用OpenCV函數(shù)庫中的圖像處理函數(shù)實(shí)現(xiàn)視頻數(shù)據(jù)的一系列操作，縮短開發(fā)時(shí)間，提高科研工作效率。給出了DMD視頻播放程序開發(fā)實(shí)例，可以對(duì)任意格式AVI視頻數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)讀取與圖像處理操作，最終實(shí)現(xiàn)DMD與操作程序界面同步播放。

1 系統(tǒng)功能需求

1.1視頻播放程序功能需求

視頻播放程序功能需求主要如下：

1） AVI視頻載入，選擇計(jì)算機(jī)上的AVI視頻載入到播放程序中；

2） 設(shè)置播放速度，即幀率，可以實(shí)時(shí)的控制視頻的播放速度；

3） 視頻播放的基本操作主要包括播放、停止與暫停；

4） 視頻USB通信狀態(tài)顯示，以便觀測視頻是否成功發(fā)送至DMD播放器。

1.2視頻播放程序工作流程

該DMD視頻播放軟件主要工作流程是：用戶載入計(jì)算機(jī)中的AVI格式視頻，讀取視頻的基本信息（主要是幀數(shù)），抽取需要播放的視頻幀圖像；先進(jìn)行線性拉伸變換轉(zhuǎn)，將其換成1027*768大小的圖像，再將其轉(zhuǎn)換成8為灰度圖像；將設(shè)置播放速度，通過USB將該圖像數(shù)據(jù)傳送至DMD供其播放，同時(shí)將該幀圖像顯示到程序主界面的圖像控件中，實(shí)現(xiàn)視頻的同步播放。其基本操作流程圖如圖1所示。

2 視頻播放程序開發(fā)實(shí)例

開發(fā)環(huán)境：Windows XP Microsoft Visual C++ 6.0 OpenCV 2.0

在VC++ 6.0中創(chuàng)建基于對(duì)話框的MFC AppWizard（exe）工程，程序主界面如圖2所示。

1） 視頻播放與圖像顯示區(qū)域：顯示播放的視頻、圖像；

2） AVI播放控制：

① 點(diǎn)擊“打開”按鈕，彈出打開文件對(duì)話框，選擇要播放AVI視頻文件；

② 點(diǎn)擊“播放”按鈕開始播放視頻。點(diǎn)擊“暫?！卑粹o可以暫停播放，停止在當(dāng)前幀。再次點(diǎn)擊“播放”按鈕繼續(xù)播放。點(diǎn)擊“停止”按鈕，停止播放，并回到視頻第一幀；

③ 滑動(dòng)滑塊可以實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)播放速度（15～25幀/秒）；

3） 狀態(tài)顯示：顯示系統(tǒng)工作狀態(tài)；

① USB連接測試時(shí)，顯示是否連接成功；

② 播放視頻時(shí)，顯示每一幀圖像是否發(fā)送成功；

③ 播放圖片時(shí)，顯示圖片是否播放成功。

4） USB控制：USB連接測試、播放圖片、清空顯示、退出程序操作。

主要操作實(shí)現(xiàn)代碼如下：

① 打開AVI視頻操作：打開對(duì)話框查找計(jì)算機(jī)中AVI視頻文件

② 抽取播放幀圖像信息：

③ 幀圖像處理：將圖像轉(zhuǎn)換成8位1024*768大小灰度圖像

④ 操作界面視頻播放

⑤ USB傳送1024*768的8位灰度圖像至DMD播放

調(diào)用系統(tǒng)函數(shù)bOpenDriver （…）建立程序與DMD播放器的連接；通過DeviceIoControl（…）函數(shù)實(shí)現(xiàn)將圖像數(shù)據(jù)發(fā)送至DMD播放。

3 總結(jié)

本文介紹了基于OpenCV的DMD視頻播放程序開發(fā)實(shí)例，實(shí)現(xiàn)了AVI視頻數(shù)據(jù)的讀取、處理與實(shí)時(shí)播放。利用OpenCV中的函數(shù)使得視頻數(shù)據(jù)讀取、處理、播放問題變得簡單，大大節(jié)省了程序開發(fā)時(shí)間，具有很強(qiáng)的實(shí)用價(jià)值。

參考文獻(xiàn)：

[1] 靜嫻，吳榮治.數(shù)字微鏡器件（DMD）[J].液晶與顯示，2003，18（6）：445-449.

[2] 余卿，余曉芬，崔長彩.單光源雙光路激光并行共焦測量系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J].光學(xué)精密工程，2013，21（2）：281-286.

[3] 徐正平，王德江，黃厚田，等.數(shù)字微鏡器件視頻顯示性能分析[J].液晶與顯示，2013，28（2）：255-260.

[4] 陳勝勇，劉盛等.基于OpenCV的計(jì)算機(jī)視覺技術(shù)實(shí)現(xiàn)[M].北京：科學(xué)技術(shù)出版社，2008.

[5] 劉瑞禎，于仕琪.OpenCV教程：基礎(chǔ)篇[M].北京：北京航空航天大學(xué)出版社，2007.

[6] 馬桂珍，朱玲贊，段麗.基于OpenCV的視頻應(yīng)用程序的開發(fā)方法[J].現(xiàn)代電子技術(shù)，2007（2）：65-88.

[7] 劉麗梅，鄭新武，陳永明，等.基于OpenCV 的圖像處理程序開發(fā)方法的研究[J].計(jì)算機(jī)技術(shù)應(yīng)用，2010（5）：21-24.

[8] 郭暉，陳光.基于OpenCV 的視頻圖像處理應(yīng)用研究[J].微型機(jī)與應(yīng)用，2010（21）：14-17.endprint