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使用 C++/OpenCV 裁剪 MP4 视频 🎬
裁剪视频是视频处理中的一项常见任务，其目的是从原始视频画面中提取一个特定的矩形区域，生成一个新的视频。使用 C++ 和 OpenCV，我们可以逐帧处理视频，实现精确的裁剪。
其核心思路是将视频看作是连续的图片序列。我们只需读取视频的每一帧，对该帧图片进行裁剪，然后将裁剪后的图片写入一个新的视频文件即可。
主要步骤
- 打开视频文件：使用
cv::VideoCapture对象读取输入的 MP4 文件。 - 获取视频属性：从原视频中获取帧率 (FPS)、帧尺寸、编码格式等信息，用于配置输出视频。
- 创建视频写入器：使用
cv::VideoWriter对象，并根据上一步获取的属性（但使用新的、裁剪后的帧尺寸）来创建一个新的 MP4 文件。 - 定义裁剪区域：创建一个
cv::Rect对象，定义需要裁剪的区域。 - 逐帧处理：循环读取原视频的每一帧，使用
cv::Rect对当前帧进行裁剪，然后将裁剪后的小尺寸帧写入新的视频文件。 - 释放资源：处理完成后，释放视频读取和写入对象。
C++ 完整代码示例
下面的代码演示了如何加载一个 MP4 文件，对其进行中心区域裁剪，并保存为新文件。
#include <iostream>
#include <opencv2/opencv.hpp>int main() {// 1. 打开视频文件std::string inputPath = "input.mp4"; // 替换成你的视频路径cv::VideoCapture cap(inputPath);if (!cap.isOpened()) {std::cout << "错误: 无法打开视频文件 " << inputPath << std::endl;return -1;}// 2. 获取原视频属性int frame_width = static_cast<int>(cap.get(cv::CAP_PROP_FRAME_WIDTH));int frame_height = static_cast<int>(cap.get(cv::CAP_PROP_FRAME_HEIGHT));double fps = cap.get(cv::CAP_PROP_FPS);int fourcc = static_cast<int>(cap.get(cv::CAP_PROP_FOURCC)); // 获取编码格式std::cout << "原视频 - 尺寸: " << frame_width << "x" << frame_height << ", FPS: " << fps << std::endl;// 3. 定义裁剪区域 (例如，裁剪出一个 640x480 的区域)int crop_width = 640;int crop_height = 480;// 计算左上角坐标，使其居中裁剪int x = (frame_width - crop_width) / 2;int y = (frame_height - crop_height) / 2;cv::Rect crop_region(x, y, crop_width, crop_height);// 确保裁剪区域有效if (x < 0 || y < 0 || x + crop_width > frame_width || y + crop_height > frame_height) {std::cout << "错误: 裁剪区域超出了原视频范围。" << std::endl;return -1;}// 4. 创建视频写入器std::string outputPath = "output_cropped.mp4";cv::VideoWriter writer(outputPath, fourcc, fps, cv::Size(crop_width, crop_height));if (!writer.isOpened()) {std::cout << "错误: 无法创建视频写入器 " << outputPath << std::endl;return -1;}std::cout << "开始处理视频..." << std::endl;// 5. 逐帧处理cv::Mat frame;while (cap.read(frame)) {// 如果帧为空，则跳出循环if (frame.empty()) {break;}// 对当前帧进行裁剪cv::Mat cropped_frame = frame(crop_region);// 将裁剪后的帧写入新视频writer.write(cropped_frame);}std::cout << "视频处理完成，已保存至 " << outputPath << std::endl;// 6. 释放资源cap.release();writer.release();return 0;
}
代码解析
-
cv::VideoCapture cap(inputPath);
创建一个视频捕获对象，并尝试打开指定的视频文件。isOpened()方法可以检查是否成功打开。 -
cap.get(...)
此方法用于获取视频的各种属性，如CAP_PROP_FRAME_WIDTH（宽度）、CAP_PROP_FPS（帧率）等。我们必须获取这些信息以正确配置输出视频，否则可能导致播放速度异常或文件损坏。 -
cv::VideoWriter writer(...)
这是创建视频写入器的关键。它需要几个核心参数：- 输出文件名:
outputPath。 - 编码格式 (FourCC):
fourcc。我们直接使用从原视频中读取的编码格式。FourCC 是一个4字节的代码，用于唯一标识视频编解码器。 - 帧率 (FPS):
fps。保持与原视频一致。 - 帧尺寸:
cv::Size(crop_width, crop_height)。注意：这里必须使用裁剪后的尺寸，而不是原视频的尺寸。
- 输出文件名:
-
while (cap.read(frame))
这是一个标准的循环，用于逐一读取视频的每一帧。cap.read(frame)会读取下一帧并将其存入frame这个Mat对象中。当视频读取完毕，该函数会返回false。 -
cv::Mat cropped_frame = frame(crop_region);
这行代码与裁剪单张图片完全相同。它使用cv::Rect对象crop_region从当前帧frame中提取感兴趣的区域。 -
writer.write(cropped_frame);
将裁剪后的帧cropped_frame写入到我们创建的输出视频文件中。 -
cap.release(); writer.release();
在程序结束时，务必调用release()方法来关闭文件并释放相关资源，这是一个良好的编程习惯。
总结
通过 VideoCapture 读取视频、VideoWriter 写入视频以及在循环中对每一帧应用 cv::Rect 裁剪，我们可以用 OpenCV 轻松地实现对 MP4 视频的裁剪。这个流程清晰地展示了视频处理的本质——即对一系列连续图像进行批处理。