如何用C++封装视频文件的H.264码流

我正在尝试转换视频文件（.mp4) 到 Dicom 文件。
我通过在 Dicom 中存储单个图像（视频的每帧一个图像）成功地做到了这一点，
但结果是文件太大，这对我来说不好。
相反，我想将存储在视频文件中的 H.264 比特流封装到 Dicom 文件中。
我尝试按如下方式获取文件的字节：

std::ifstream inFile(file_name, std::ifstream::binary);

inFile.seekg(0, inFile.end);
std::streampos length = inFile.tellg();
inFile.seekg(0, inFile.beg);

std::vector<unsigned char> bytes(length);

inFile.read((char*)&bytes[0], length);

但我认为我错过了诸如封装读取字节之类的事情，因为结果 Dicom 文件是黑色图像。

在 python 中，我将使用 pydicom.encaps.encapsulate 函数来实现此目的：
https://pydicom.github.io/pydicom/dev/reference/ generated/pydicom.encaps.encapsulate.html https://pydicom.github.io/pydicom/dev/reference/generated/pydicom.encaps.encapsulate.html

with open(videofile, 'rb') as f:
    dataset.PixelData = encapsulate([f.read()])

C++ 中是否有相当于encapsulate功能？
或者任何不同的方式来获取一个流中视频的封装像素数据而不是逐帧获取？

这是初始化的代码Dcmdataset， 使用bytes提取：

VideoFileStream* vfs = new VideoFileStream();
vfs->setFilename(file_name);
if (!vfs->open())
    return false;

DcmDataset* dataset = new DcmDataset();
dataset->putAndInsertOFStringArray(DCM_SeriesInstanceUID, dcmGenerateUniqueIdentifier(new char[100], SITE_SERIES_UID_ROOT));
dataset->putAndInsertOFStringArray(DCM_SOPInstanceUID, dcmGenerateUniqueIdentifier(new char[100], SITE_INSTANCE_UID_ROOT));
dataset->putAndInsertOFStringArray(DCM_StudyInstanceUID, dcmGenerateUniqueIdentifier(new char[100], SITE_STUDY_UID_ROOT));
dataset->putAndInsertOFStringArray(DCM_MediaStorageSOPInstanceUID, dcmGenerateUniqueIdentifier(new char[100], SITE_UID_ROOT));
dataset->putAndInsertString(DCM_MediaStorageSOPClassUID, UID_VideoPhotographicImageStorage);
dataset->putAndInsertString(DCM_SOPClassUID, UID_VideoPhotographicImageStorage);
dataset->putAndInsertOFStringArray(DCM_TransferSyntaxUID, UID_MPEG4HighProfileLevel4_1TransferSyntax);
dataset->putAndInsertOFStringArray(DCM_PatientID, "987655");
dataset->putAndInsertOFStringArray(DCM_StudyDate, "20050509");
dataset->putAndInsertOFStringArray(DCM_Modality, "ES");
dataset->putAndInsertOFStringArray(DCM_PhotometricInterpretation, "YBR_PARTIAL_420");
dataset->putAndInsertUint16(DCM_SamplesPerPixel, 3);
dataset->putAndInsertUint16(DCM_BitsAllocated, 8);
dataset->putAndInsertUint16(DCM_BitsStored, 8);
dataset->putAndInsertUint16(DCM_HighBit, 7);
dataset->putAndInsertUint16(DCM_Rows, vfs->height());
dataset->putAndInsertUint16(DCM_Columns, vfs->width());
dataset->putAndInsertUint16(DCM_CineRate, vfs->framerate());
dataset->putAndInsertUint16(DCM_FrameTime, 1000.0 * 1 / vfs->framerate());
const Uint16* arr = new Uint16[]{ 0x18,0x00, 0x63, 0x10 };  
dataset->putAndInsertUint16Array(DCM_FrameIncrementPointer, arr, 4);
dataset->putAndInsertString(DCM_NumberOfFrames, std::to_string(vfs->numFrames()).c_str());
dataset->putAndInsertOFStringArray(DCM_FrameOfReferenceUID, dcmGenerateUniqueIdentifier(new char[100], SITE_UID_ROOT));
dataset->putAndInsertUint16(DCM_PixelRepresentation, 0);
dataset->putAndInsertUint16(DCM_PlanarConfiguration, 0);
dataset->putAndInsertOFStringArray(DCM_ImageType, "ORIGINAL");
dataset->putAndInsertOFStringArray(DCM_LossyImageCompression, "01");
dataset->putAndInsertOFStringArray(DCM_LossyImageCompressionMethod, "ISO_14496_10");
dataset->putAndInsertUint16(DCM_LossyImageCompressionRatio, 30);
dataset->putAndInsertUint8Array(DCM_PixelData, (const Uint8 *)bytes.data(), length);

DJ_RPLossy repParam;
dataset->chooseRepresentation(EXS_MPEG4HighProfileLevel4_1, &repParam);
dataset->updateOriginalXfer();

DcmFileFormat fileformat(dataset); 
OFCondition status = fileformat.saveFile("C://temp//videoTest", EXS_LittleEndianExplicit);

技巧是将属性 PixelData 的值重定向到文件流。这样，视频就可以按需分块加载（即当访问属性时）。 但你必须显式地创建整个结构，即：

• 像素数据元素
• 像素序列...
• ...偏移表
• ...包含 MPEG 文件内容的单个项目

Code

// set length to the size of the video file
DcmInputFileStream dcmFileStream(videofile.c_str(), 0);
DcmPixelSequence* pixelSequence = new DcmPixelSequence(DCM_PixelSequenceTag));
DcmPixelItem* offsetTable = new DcmPixelItem(DCM_PixelItemTag);
pixelSequence->insert(offsetTable);
DcmPixelItem* frame = new DcmPixelItem(DCM_PixelItemTag);
frame->createValueFromTempFile(dcmFileStream.newFactory(), OFstatic_cast(Uint32, length), EBO_LittleEndian);
pixelSequence->insert(frame);
DcmPixelData* pixelData = new DcmPixeldata(DCM_PixelData);
pixelData->putOriginalRepresentation(EXS_MPEG4HighProfileLevel4_1, nullptr, pixelSequence);
dataset->insert(pixelData, true);
DcmFileFormat fileformat(dataset); 
OFCondition status = fileformat.saveFile("C://temp//videoTest");

请注意，如果您以 VR 隐式小尾数法保存文件，则会“破坏”压缩。

如上所述，并且在代码中显而易见，整个 MPEG 文件被包装到 PixelData 中的单个项目中。这符合 DICOM 标准，但您可能希望将每个帧封装在一个项目中。

注意：此处不提供错误处理