cv::VideoCapture capのcv::CAP_PROP_FRAME_WIDTHを表す定数3がシステムにどのように働くことで出力ウィンドウのサイズをいです。

Question

❶(本題)

cv::VideoCapture cap(0);
cap.set(cv::CAP_PROP_FRAME_WIDTH,  幅);
cap.set(cv::CAP_PROP_FRAME_HEIGHT, 高さ);

に関して、cv::CAP_PROP_FRAME_WIDTH, 幅 cv::CAP_PROP_FRAME_HEIGHT, 高さがあります。

cv::CAP_PROP_FRAME_WIDTH, 幅の正体は定数の3、
cv::CAP_PROP_FRAME_HEIGHT, 高さの正体は定数の4とわかったのですが、この定数3と4が働くだけで出力ウィンドウの事前に設定したサイズで出力できる原理がイマイチわかりません。
定数が幅のサイズを制御する場所に働くのかななど。
(ここまでが本題)

なんだか、悩みに悩んでしまう憂鬱です。少し楽しんではいますが。
もちろん原理が理解できたら、出力できるウィンドウの大きさを変えるopencvなどの関数を改造したり新たな関数で出力ウィンドウのサイズの大きさなどを変えたいです。

しかし、まずは、上にも書いた通り
❷(本題)

cv::VideoCapture cap(0);
cap.set(cv::CAP_PROP_FRAME_WIDTH,  幅);
cap.set(cv::CAP_PROP_FRAME_HEIGHT, 高さ);

に関して、cv::CAP_PROP_FRAME_WIDTH, 幅 cv::CAP_PROP_FRAME_HEIGHT, 高さが定義されており、

cv::CAP_PROP_FRAME_WIDTH, 幅の正体は定数の3、
cv::CAP_PROP_FRAME_HEIGHT, 高さの正体は定数の4とわかったのですが、この定数3と4が働くだけでcv::CAP_PROP_FRAME_WIDTH, の幅と
cv::CAP_PROP_FRAME_HEIGHTの高さを設定して定数がコンパイル？あるいは別の何かに置き換えられて出力ウィンドウのサイズが変えられ理由であり原理が全くわかりません。定数が働くだけで幅のサイズが変わるわけないではないですか。何か勘違いしているかもしれませんが。
(ここまでが本題)

どうかよろしくお願いします。

❸わたしはvideo captureに関与する幅や高さを表すのがなぜ定数などであり。なぜcv::CAP_PROP_FRAME_WIDTHの内容が定数3だけで語られており、defineやint main(int argc, char* argv[])などの標準関数でないのか不思議です。解説書を読んでも理解できますん。

❹あるいはただの定数という見栄えであり、cv::CAP_PROP_FRAME_WIDTHはハリボテで、実は他のヘッダファイルにcv::CAP_PROP_FRAME_WIDTH=const double width みたいな感じで定義されているんですかね。
詳しい方に細かい部分まで説明して頂けると大変ありがたいですし、勉強になります。
よろしくお願い致します。

Answer 1

軽くソースを追ってみました。ある程度DirectShowの知識がないと理解できませんのであしからず。

映像のキャプチャーはサンプルグラバーフィルターを使っていました（フレームデータをメモリに取り込むだけならVMRやEMRは重すぎますね）。ストリームはNULLレンダラーで捨てています。

VideoCaptureクラスのsetメソッドでCAP_PROP_FRAME_WIDTHおよびCAP_PROP_FRAME_HEIGHTプロパティを設定すると、メンバ変数に設定値を保存してから内部クラスvideoInputのstartメソッドが呼ばれます。

startメソッドではキャプチャー用のフィルターグラフを構築していますが、その過程でメンバ変数の設定値を元にAM_MEDIA_TYPE構造体に値をセットしてISampleGrabberインターフェイスのSetMediaTypeメソッドでフレームのフォーマットを設定しています。これにより、CAP_PROP_FRAME_WIDTH/CAP_PROP_FRAME_HEIGHTプロパティの設定がキャプチャー処理に反映されます。

あとはストリームがサンプルグラバーを通過するたびにコールバックが呼ばれてSetMediaTypeメソッドで設定されたフォーマットでフレームデータがバッファー領域に取り込まれ、最終的にVideoCaptureクラスのoperator >>でMatオブジェクトに格納される、という仕組みです。

ちなみに、DirectShowはWindows固有の技術ですので、MacでOpenCVを使う場合は全く別の技術によって動作することになるでしょう（Macの事はよく知りませんが）。Linuxもまた然り。

そもそも、OpenCVはそのような面倒な手順やプラットフォーム毎の差異などの「余計なこと」に煩わされずに自分の作りたいことに集中できることが最大のメリット（のひとつ）であり、それを求めて皆がOpenCVを使うわけですが、何故中身の細かい動きにこだわるのか判りません。

あなたが何をしたいのか未だによく判らないのですが、OpenCVと同じような何かを作りたいのならOpenCVの仕組みを理解しないといけません。OpenCVの仕組みを理解したいのならOpenCVの使い方を理解しないといけません。OpenCVの使い方を理解したいのならOpenCVを使っていろいろプログラムを作って実際に動かして自分で確認してみるしかありません。そして、いろいろプログラムを作るにはそれなりにC/C++を使いこなせるようにならないといけません。

何度も繰り返している気がしますが、何事にも段階を踏むことが重要です。

Answer 2

何度も書いてんだけど、VideoCapture にウィンドウ・サイズを設定する機能なんかありません。VideoCapture::set で設定するのはキャプチャするframeの大きさ。

cv::CAP_PROP_FRAME_HEIGHTの高さを設定して定数がコンパイル？あるいは別の何かに置き換えられて出力ウィンドウのサイズが変えられ理由であり原理が全くわかりません。

VideoCaputureの隠し関数 set_width(int w) /* frame幅を w にセットする */ があったとして、

VideoCapture::set(int command, int val) {
  if ( command == CAP_PROP_FRAME_WIDTH ) { set_width(val); }
  ...
}

って書かれてるとしたら、納得する?

[追記]

OpenCV 3.4 のコードから VideoCapture::set() を追っかけてみた

bool VideoCapture::set(int propId, double value)
{
    if (!icap.empty())
        return icap->setProperty(propId, value);
    return cvSetCaptureProperty(cap, propId, value) != 0;
}

さらに icap->setProperty は:

bool VideoCapture_DShow::setProperty(int propIdx, double propVal)
{
    // image capture properties
    bool handled = false;
    switch (propIdx)
    {
    case CV_CAP_PROP_FRAME_WIDTH:
        m_width = cvRound(propVal); // ← 幅をセットしてる現場を目撃!
        handled = true;
        break;

    case CV_CAP_PROP_FRAME_HEIGHT:
        m_height = cvRound(propVal);
...

Comments

[carnage0216]

納得できます。

[carnage0216]

ちなみに、VideoCapture::set(int command, int val) {
if ( command == CAP_PROP_FRAME_WIDTH ) { set_width(val); }
...
}は実装できるのでしょうか？

[episteme]

納得できるなら、ナニが疑問なの? コード読めばいーじゃん!!!

...ざっくり読んでみたけど、おーむねそんなカンジやった(追記しといた)。

[carnage0216]

やっと、CAP_PROP_FRAME_WIDTHの正体(標準関数)がわかりました。本当にどうもありがとうございます。

[episteme]

あなたの言う"標準関数"ってナニよ?
ひょっとして標準関数っていうオレオレ語?

[carnage0216]

えーと、載せていただいたプログラムより
case CV_CAP_PROP_FRAME_WIDTH:
m_width = cvRound(propVal); // ← 幅をセットしてる現場を目撃!
handled = true;
break;
以上は標準言語ではないのですか？何かと勘違いしていましたらすいません。

[episteme]

標準言語ってナニよ? (なんかまた新しいコトバがでてきたぞ)

[carnage0216]

私はコンパイラが元から持つ最小限のデータでコンパイラできるソースコードを標準言語だと入門書に書いてあったのですが。????

[carnage0216]

あ、、、標準関数です

[carnage0216]

ごめんなさい、お恥ずかしい間違いです。

[episteme]

ごめん意味が分からん。しかも"標準関数"じゃなくなってるし。

[carnage0216]

すいません。標準ライブラリ関数のことです。

[carnage0216]

https://9cguide.appspot.com/r_lib.html

以上のようなものです。

[episteme]

cvRoundが標準関数? ちがうよ。

[carnage0216]

興奮して無責任なことを言ってしまいました。調べてきます。

[episteme]

cvRoundが標準関数であったとしても、m_width = cvRound(propVal); は幅を m_width にセットした"だけ"であり、frameのキャプチャ時にm_widthがどう関与するのかは依然解明されてはいないけども。

[carnage0216]

epistemeさん、本当にどうもありがとうございます。
本当に嬉しいです。

[carnage0216]

え、ということは幅を決めたとして参照されないかもしれないってことですか？

[episteme]

知らんよ。set(なにを,どんだけ) が機能するからくりを読み解いただけ。
その後 cap >> frame した時点で設定された幅でcaptureするんでしょうけど。

Answer 3

VideoCapture::set
icapとは
icap(その２)

結果として
https://github.com/opencv/opencv/blob/05b15943d6a42c99e5f921b7dbaa8323f3c042c6/modules/videoio/src/cap_winrt_capture.cpp#L187
https://github.com/opencv/opencv/blob/05b15943d6a42c99e5f921b7dbaa8323f3c042c6/modules/videoio/src/cap_dshow.cpp#L3247

Comments

[asm]

おっと、被った

環境に依存する面倒くさいところをライブラリが隠蔽してくれているので、
寝た子を起こすような事はやめるべき