录像机的多线程

Posted 2023-02-22

【中文标题】录像机的多线程

【英文标题】：multithreading for video recorder

【发布时间】：2017-01-10 09:52:24

【问题描述】：

我使用的是 GigEPRO 相机，根据图像大小，它的能力为 60fps 或更高。因此对于 60fps 表示 1 帧/16ms。但是videowriter函数本身消耗2-4ms。所以我决定将图像存储在vector<Mat> 并创建一个child_thread，它负责使用来自OpenCV 的writer 函数通过访问矢量图像并擦除存储的图像来将图像写入视频。

我对此实现的查询很少。 我可以使用vector<Mat> 来存储图像还是应该创建一个队列。？ 如何将 child_thread 与主线程同步？

我是多线程编程的新手，因此正在寻找一些输入

【问题讨论】：

你的数学错了。 60fps => 1000ms / 60 帧 = 每 16.666 ... 毫秒 1 帧。无论如何，将采集线程和写入/记录器线程与中间的帧队列解耦是一个很好的理智做法;-)

哦。是的，谢谢。但我不确定如何在编码中实现。一般来说，我想稍后通过减小图像大小将 fps 提高到 100 fps。

请参阅this answer 以获取灵感。

@Dan Masek，我看到了您的代码以及可能的最大 fps 是多少？因为我需要大约 1200*700 的 130fps 图像分辨率，单通道图像持续 20 秒。

【参考方案1】：

将采集线程和写入器/记录器线程与中间的帧队列解耦是一种良好的理智做法。

在某些时候，传入的流可能比输出写入操作更快（尤其是在写入速度较慢的设备（例如磁盘）时）。 为了防止队列不断增长（这会耗尽 PC 上的所有可用内存），您可以考虑使用具有最大项目限制的队列。

一种选择是编写您自己的类似队列的类： 1. 在内部使用合适的容器（即 std::queue 或 std::deque，因为默认的 std::queue 已经使用了 std::deque） 2. 只公开你需要的函数（即构造函数、push(frame)、pop()、size()、...）

为了线程安全，您可以考虑使用类内部 std::mutex 保护类似队列的类方法，最好使用 std::lock_guard。 更好的方法是使用无锁容器，正确编写更复杂，但您可以在 web 或 github 上找到一些实现。

【参考方案2】：

高帧率录制的解决方案是使用 MATLAB 的图像采集工具箱，它支持 GigE 和 GenIcam。使用 ROI 为 1000x700，我将达到 150fps，这可以通过 32GBRam 的处理器和高处理速度实现。通常使用 8GB 内存和 i7 处理器我可以达到 50fps。此外，为了获得更好的图像质量，将曝光时间更改为 1000 微秒是最佳选择。在图像采集工具箱中，有一个将数据记录在内存或磁盘中的选项。登录内存是更好的选择，因为数据在停止采集后导出，同时将数据记录到磁盘，同时写入数据。