AdvancedVideoReader - 高性能视频文件读取工具包
项目介绍
AdvancedVideoReader 是一个专为 MATLAB 设计的高性能视频文件读取函数库。它超越了 MATLAB 内置
mmreader/
VideoReader 的功能限制,提供了对现代视频编码格式(如 HEVC/H.265)的广泛支持、更稳定的帧读取性能以及硬件加速解码能力。本工具包采用面向对象编程设计,集成了先进的视频编解码接口和多线程数据缓冲技术,旨在满足科研和工程应用中对高效视频处理的需求。
功能特性
- 广泛格式支持:兼容 MP4、AVI、MOV、MKV 等常见格式,特别支持 HEVC/H.265 等现代编码格式
- 高性能解码:集成硬件加速解码(CUDA/OpenCL),显著提升视频读取速度
- 智能内存管理:自动优化内存使用,支持大视频文件的流畅处理
- 灵活读取控制:支持跳帧读取、区域截取、时间范围选择、色彩空间转换等自定义参数
- 辅助功能:实时进度显示、错误恢复机制、元数据提取、预览缩略图生成
- 稳定可靠:增强的错误处理和帧读取稳定性,确保数据处理完整性
使用方法
基本读取
% 创建视频读取对象
video = AdvancedVideoReader('path/to/video.mp4');
% 获取视频元数据
metadata = video.getMetadata();
% 读取全部帧数据
frames = video.readAllFrames();
高级配置
% 设置读取参数
options.frameRate = 10; % 控制读取帧率
options.startTime = 5; % 起始时间(秒)
options.endTime = 60; % 结束时间(秒)
options.region = [100,100,300,200]; % 读取区域 [x,y,width,height]
options.colorSpace = 'RGB'; % 色彩空间转换
% 启用硬件加速
hwConfig.acceleration = 'CUDA';
hwConfig.deviceID = 0;
% 创建配置后的读取对象
video = AdvancedVideoReader('video.mp4', options, hwConfig);
% 批量读取帧数据
[frames, status, timestamps] = video.readFrames();
逐帧读取(流式处理)
video = AdvancedVideoReader('large_video.mkv');
while video.hasFrame()
frame = video.readNextFrame();
% 实时处理单帧数据
end
系统要求
- MATLAB 版本:R2018b 或更高版本
- 操作系统:Windows 10/11,Linux(Ubuntu 16.04+),macOS(10.14+)
- 硬件推荐:
- 内存:8GB 以上(处理高清视频建议 16GB+)
- 显卡:支持 CUDA(NVIDIA GTX 1050+)或 OpenCL 的显卡(硬件加速可选)
- MATLAB Image Processing Toolbox
- 对于硬件加速:CUDA Toolkit 10.0+ 或 OpenCL 驱动
文件说明
main.m 文件作为项目的核心入口点,实现了视频读取对象的主要初始化逻辑和基础参数验证功能。它负责整合所有视频处理模块,建立高效的数据缓冲管道,并协调硬件加速资源的分配与管理。该文件封装了完整的视频流解析流程,能够根据用户配置自动选择最优解码策略,同时提供统一的异常处理机制和进度反馈接口。