RV1126 NO.46:RV1126+OPENCV对视频流进行视频膨胀操作

一.RV1126+OPENCV对视频流进行视频膨胀操作的大体流程图

RV1126视频流结合OpenCV API实现视频膨胀处理及编码保存功能。实现步骤如下：

1. 模块初始化

   • 初始化VI和VENC模块并启用相关功能

2. 线程创建

   • OpenCV膨胀处理线程：

     • 获取VI原始数据
     • 使用OpenCV转换为Mat矩阵
     • 应用dilate函数进行膨胀处理
     • 将处理后的数据发送至VENC编码器

   • VENC码流获取线程：

     • 获取H264格式的VENC码流数据
     • 将数据保存为H264文件

二．具体代码实现：

2.1. RV1126模块初始化并启动VI工作

int ret;
  VI_CHN_ATTR_S vi_chn_attr;
  vi_chn_attr.pcVideoNode = CAMERA_PATH;        // Path
  vi_chn_attr.u32Width = 1920;                  // Width
  vi_chn_attr.u32Height = 1080;                 // Height
  vi_chn_attr.enPixFmt = IMAGE_TYPE_NV12;       // ImageType
  vi_chn_attr.enBufType = VI_CHN_BUF_TYPE_MMAP; // BufType
  vi_chn_attr.u32BufCnt = 3;                    // Cnt
  vi_chn_attr.enWorkMode = VI_WORK_MODE_NORMAL; // Mode
  ret = RK_MPI_VI_SetChnAttr(CAMERA_ID, CAMERA_CHN, &vi_chn_attr);
  if (ret)
  {
    printf("Vi Set Attr Failed.....\n");
    return 0;
  }
  else
  {
    printf("Vi Set Attr Success.....\n");
  }

  ret = RK_MPI_VI_EnableChn(CAMERA_ID, CAMERA_CHN);
  if (ret)
  {
    printf("Vi Enable Attr Failed.....\n");
    return 0;
  }
  else
  {
    printf("Vi Enable Attr Success.....\n");
  }

  VENC_CHN_ATTR_S venc_chn_attr;
  memset(&venc_chn_attr, 0, sizeof(VENC_CHN_ATTR_S));
  venc_chn_attr.stVencAttr.u32PicWidth = 1920;
  venc_chn_attr.stVencAttr.u32PicHeight = 1080;
  venc_chn_attr.stVencAttr.u32VirWidth = 1920;
  venc_chn_attr.stVencAttr.u32VirHeight = 1080;
  venc_chn_attr.stVencAttr.imageType = IMAGE_TYPE_NV12;
  venc_chn_attr.stVencAttr.enType = RK_CODEC_TYPE_H264;
  venc_chn_attr.stVencAttr.u32Profile = 66;
  venc_chn_attr.stRcAttr.enRcMode = VENC_RC_MODE_H264CBR;
  venc_chn_attr.stRcAttr.stH264Cbr.u32Gop = 25;
  venc_chn_attr.stRcAttr.stH264Cbr.u32BitRate = 1920 * 1080 * 3;
  venc_chn_attr.stRcAttr.stH264Cbr.fr32DstFrameRateDen = 1;
  venc_chn_attr.stRcAttr.stH264Cbr.fr32DstFrameRateNum = 25;
  venc_chn_attr.stRcAttr.stH264Cbr.u32SrcFrameRateDen = 1;
  venc_chn_attr.stRcAttr.stH264Cbr.u32SrcFrameRateNum = 25;
  ret = RK_MPI_VENC_CreateChn(VENC_CHN, &venc_chn_attr);
  if (ret)
  {
    printf("ERROR: Create venc failed!\n");
    exit(0);
  }

  ret = RK_MPI_VI_StartStream(CAMERA_ID, CAMERA_CHN);
  if (ret)
  {
    printf("start vi stream failed.....\n");
  }
  else
  {
    printf("start vi stream success.....\n");
  }

这段代码实现了RV1126模块的初始化流程：首先配置VI通道属性(RK_MPI_VI_SetChnAttr)，然后启用VI模块(RK_MPI_VI_EnableChn)，接着初始化VENC模块(RK_MPI_VENC_CreateChn)，最后启动VI数据流(RK_MPI_VI_StartStream)。由于相关参数设置已在前面章节详细介绍，此处不再赘述。

2.2. opencv_dliate_vi_thread线程的讲解

void *opencv_vi_dliate_thread(void *args)
{
  pthread_detach(pthread_self());
  MEDIA_BUFFER mb = NULL;

  while (1)
  {
    mb = RK_MPI_SYS_GetMediaBuffer(RK_ID_VI, CAMERA_CHN, -1);//获取VI数据
    if (!mb)
    {
      printf("Get Vi stream break...\n");
      break;
    }

    Mat rv1126_vi_mat = Mat(HEIGHT, WIDTH, CV_8UC1, RK_MPI_MB_GetPtr(mb)); //把VI数据转换成OPENCV的Mat矩阵
    Mat rv1126_vi_structure = getStructuringElement(MORPH_RECT, Size(15, 15));//获取内核，内核的形状是矩形，长度大小是15 * 15
    dilate(rv1126_vi_mat, rv1126_vi_mat, rv1126_vi_structure);//对Mat矩阵进行dilate膨胀
    RK_MPI_SYS_SendMediaBuffer(RK_ID_VENC, VENC_CHN, mb);//把膨胀后的数据传输到VENC编码器
    RK_MPI_MB_ReleaseBuffer(mb);//释放资源
  }

  return NULL;
}

该代码实现了opencv_dliate_vi_thread线程的核心功能。首先调用RK_MPI_SYS_GetMediaBuffer获取VI视频的原始帧数据，接着将原始数据转换为OpenCV的Mat矩阵。转换方法是通过Mat构造函数直接创建：

Mat rv1126_vi_mat = Mat(HEIGHT, WIDTH, CV_8UC1, RK_MPI_MB_GetPtr(mb))

其中：

• 参数1：图像高度HEIGHT=1080
• 参数2：图像宽度WIDTH=1920
• 参数3：图像格式CV_8UC1
• 参数4：图像数据指针RK_MPI_MB_GetPtr(mb)

随后对Mat矩阵进行膨胀处理。我们采用15x15矩形结构元素进行膨胀操作，具体实现如下：

Mat rv1126_vi_structure = getStructuringElement(MORPH_RECT, Size(15, 15));

2.3. get_venc_stream_thread线程的讲解

void *get_venc_stream_thread(void * args)
{
  pthread_detach(pthread_self());

  MEDIA_BUFFER mb = NULL;
  FILE *opencv_dliate_file = fopen("test_opencv_dliate.h264", "w+");

  while (1)
  {

    mb = RK_MPI_SYS_GetMediaBuffer(RK_ID_VENC, VENC_CHN, -1);
    if (!mb)
    {
      printf("Get Venc stream break...\n");
      break;
    }

    printf("Get Dlite_Venc Stream Success...\n");

    fwrite(RK_MPI_MB_GetPtr(mb), RK_MPI_MB_GetSize(mb), 1, opencv_dliate_file);
    RK_MPI_MB_ReleaseBuffer(mb);
  }

  return NULL;
}

上面是get_venc_stream_thread 的具体实现，在这个线程里面要通过RK_MPI_SYS_GetMediaBuffer获取每一帧H264的编码数据，然后用fwrite写入。

2.4.完整代码

// Copyright 2020 Fuzhou Rockchip Electronics Co., Ltd. All rights reserved.
// Use of this source code is governed by a BSD-style license that can be
// found in the LICENSE file.

#include <assert.h>
#include <fcntl.h>
#include <getopt.h>
#include <opencv2/imgproc.hpp>
#include <pthread.h>
#include <signal.h>
#include <stdbool.h>
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <time.h>
#include <unistd.h>

// #include "common/sample_common.h"
#include "rkmedia_api.h"

#include <opencv2/core.hpp>
// #include <opencv2/imgoroc.hpp>
#include <opencv2/highgui.hpp>
#include <opencv2/opencv.hpp>

using namespace cv;
using namespace std;

#define CAMERA_PATH "rkispp_scale0"
#define CAMERA_ID 0
#define CAMERA_CHN 0
#define VENC_CHN 0
#define WIDTH 1920
#define HEIGHT 1080

void *opencv_vi_dliate_thread(void *args)
{
  pthread_detach(pthread_self());
  MEDIA_BUFFER mb = NULL;

  while (1)
  {
    mb = RK_MPI_SYS_GetMediaBuffer(RK_ID_VI, CAMERA_CHN, -1);//获取VI数据
    if (!mb)
    {
      printf("Get Vi stream break...\n");
      break;
    }

    Mat rv1126_vi_mat = Mat(HEIGHT, WIDTH, CV_8UC1, RK_MPI_MB_GetPtr(mb)); //把VI数据转换成OPENCV的Mat矩阵
    Mat rv1126_vi_structure = getStructuringElement(MORPH_RECT, Size(15, 15));//获取内核，内核的形状是矩形，长度大小是15 * 15
    dilate(rv1126_vi_mat, rv1126_vi_mat, rv1126_vi_structure);//对Mat矩阵进行dilate膨胀
    RK_MPI_SYS_SendMediaBuffer(RK_ID_VENC, VENC_CHN, mb);//把膨胀后的数据传输到VENC编码器
    RK_MPI_MB_ReleaseBuffer(mb);//释放资源
  }

  return NULL;
}

void *get_venc_stream_thread(void * args)
{
  pthread_detach(pthread_self());

  MEDIA_BUFFER mb = NULL;
  FILE *opencv_dliate_file = fopen("test_opencv_dliate.h264", "w+");

  while (1)
  {

    mb = RK_MPI_SYS_GetMediaBuffer(RK_ID_VENC, VENC_CHN, -1);
    if (!mb)
    {
      printf("Get Venc stream break...\n");
      break;
    }

    printf("Get Dlite_Venc Stream Success...\n");

    fwrite(RK_MPI_MB_GetPtr(mb), RK_MPI_MB_GetSize(mb), 1, opencv_dliate_file);
    RK_MPI_MB_ReleaseBuffer(mb);
  }

  return NULL;
}

int main()
{
  int ret;
  VI_CHN_ATTR_S vi_chn_attr;
  vi_chn_attr.pcVideoNode = CAMERA_PATH;        // Path
  vi_chn_attr.u32Width = 1920;                  // Width
  vi_chn_attr.u32Height = 1080;                 // Height
  vi_chn_attr.enPixFmt = IMAGE_TYPE_NV12;       // ImageType
  vi_chn_attr.enBufType = VI_CHN_BUF_TYPE_MMAP; // BufType
  vi_chn_attr.u32BufCnt = 3;                    // Cnt
  vi_chn_attr.enWorkMode = VI_WORK_MODE_NORMAL; // Mode
  ret = RK_MPI_VI_SetChnAttr(CAMERA_ID, CAMERA_CHN, &vi_chn_attr);
  if (ret)
  {
    printf("Vi Set Attr Failed.....\n");
    return 0;
  }
  else
  {
    printf("Vi Set Attr Success.....\n");
  }

  ret = RK_MPI_VI_EnableChn(CAMERA_ID, CAMERA_CHN);
  if (ret)
  {
    printf("Vi Enable Attr Failed.....\n");
    return 0;
  }
  else
  {
    printf("Vi Enable Attr Success.....\n");
  }

  VENC_CHN_ATTR_S venc_chn_attr;
  memset(&venc_chn_attr, 0, sizeof(VENC_CHN_ATTR_S));
  venc_chn_attr.stVencAttr.u32PicWidth = 1920;
  venc_chn_attr.stVencAttr.u32PicHeight = 1080;
  venc_chn_attr.stVencAttr.u32VirWidth = 1920;
  venc_chn_attr.stVencAttr.u32VirHeight = 1080;
  venc_chn_attr.stVencAttr.imageType = IMAGE_TYPE_NV12;
  venc_chn_attr.stVencAttr.enType = RK_CODEC_TYPE_H264;
  venc_chn_attr.stVencAttr.u32Profile = 66;
  venc_chn_attr.stRcAttr.enRcMode = VENC_RC_MODE_H264CBR;
  venc_chn_attr.stRcAttr.stH264Cbr.u32Gop = 25;
  venc_chn_attr.stRcAttr.stH264Cbr.u32BitRate = 1920 * 1080 * 3;
  venc_chn_attr.stRcAttr.stH264Cbr.fr32DstFrameRateDen = 1;
  venc_chn_attr.stRcAttr.stH264Cbr.fr32DstFrameRateNum = 25;
  venc_chn_attr.stRcAttr.stH264Cbr.u32SrcFrameRateDen = 1;
  venc_chn_attr.stRcAttr.stH264Cbr.u32SrcFrameRateNum = 25;
  ret = RK_MPI_VENC_CreateChn(VENC_CHN, &venc_chn_attr);
  if (ret)
  {
    printf("ERROR: Create venc failed!\n");
    exit(0);
  }

  ret = RK_MPI_VI_StartStream(CAMERA_ID, CAMERA_CHN);
  if (ret)
  {
    printf("start vi stream failed.....\n");
  }
  else
  {
    printf("start vi stream success.....\n");
  }

  pthread_t pid;
  pthread_create(&pid, NULL, opencv_vi_dliate_thread, NULL);//膨胀处理线程
  pthread_create(&pid, NULL, get_venc_stream_thread, NULL);//获取VENC线程

  while (1)
  {
    sleep(2);
  }

  RK_MPI_VENC_DestroyChn(VENC_CHN);
  RK_MPI_VI_DisableChn(CAMERA_ID, CAMERA_CHN);


  return 0;
}

2.5.经过膨胀过后的结果

经过上面的编码后，我们来看看输出的H264文件。这个钢铁侠视频流更加的明亮，整个视频流的细节都变大了，包括手的部分、胸部发光源的部分等等。