OpenCV 例程 300篇252.视频文件的读取与保存

Posted 2023-01-13 YouCans

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【youcans 的 OpenCV 例程 300篇】252. 视频文件的读取与保存

视频文件是由一系列图像组成的，视频的每一帧都是一幅图像。
OpenCV提供了VideoCapture类和VideoWriter类处理视频流，既可以处理视频文件，也可以处理摄像头设备。

函数原型

cv.VideoCapture( index[, apiPreference] ) → <VideoCapture object>
cv.VideoCapture(filename[, apiPreference]) → <VideoCapture object>
cv.VideoWriter([filename, fourcc, fps, frameSize[, isColor]]) → <VideoWriter object>

VideoCapture类用于读取视频文件、视频流或从摄像机捕获视频，VideoWriter类用于视频文件的写入和保存。
构造函数cv.VideoCapture和cv.VideoWrite用于实现类的初始化。

参数说明：

● index：摄像头的 ID 编号，0 表示默认后端打开默认摄像机
● filename：读取或保存的视频文件的路径，包括扩展名
● apiPreference：读取视频流的属性设置
● fourcc：用于压缩帧的编码器/解码器的字符代码，
- CV_FOURCC(‘I’,‘4’,‘2’,‘0’)，未压缩的YUV编码格式，扩展名为 .avi
- CV_FOURCC(‘P’,‘I’,‘M’,‘1’)，MPEG-1 编码格式，扩展名为 .avi
- CV_FOURCC( ‘X’,‘V’,‘I’,‘D’)，MPEG-4 编码格式，扩展名为 .avi
- CV_FOURCC( ‘F’,‘L’,‘V’,‘I’)，Flash 编码格式，件扩展名为 .flv
● fps：视频流的帧速率
● frameSize：元组 (w, h)，视频帧的宽度和高度
● isColor：是否彩色图像

成员函数：

• cv.VideoCapture.isOpened()，检查视频捕获是否初始化成功
• cv.VideoCapture.read()，捕获视频文件、视频流或捕获的视频设备
• cv.VideoCapture.release()，关闭视频文件或设备，释放对象
• cv.VideoCapture.get(propId) ，获取 VideoCapture 类对象的属性
• cv.VideoCapture.set(propId, value)，设置 VideoCapture 类对象的属性
• cv.VideoWriter.fourcc(c1, c2, c3, c4[, ])，构造编码器/解码器的fourcc代码
• cv.VideoWriter.write(image[, ])，写入下一帧视频
• cv.VideoWriter.release()，关闭视频写入，释放对象

注意问题：

• ⒈读取视频文件、视频流中读取时，通过 filename 传递视频文件、视频流的路径。使用摄像头时，通过 index 传递摄像头的 ID 号。
• ⒉使用摄像头时，index=0 表示默认后端打开默认摄像机，例如笔记本内置摄像头。可以使用计算机的内置或外接的摄像头，也支持本地网络或公共网络的 IP 摄像机。
• ⒊视频写入类VideoWriter的参数frameSize是元组 (w, h)，即视频帧的宽度和高度，而OpenCV图像的形状是 (h, w)，注意二者的顺序是反的。
• ⒋视频处理过程较为复杂，一些程序设置与具体系统环境有关，本文只介绍基本的成员函数，通用的处理方法。更多内容详见：[https://docs.opencv.org/]。
• ⒌视频处理中的很多问题涉及摄像机和计算机的硬件设备，需要结合具体系统环境来分析。

【例程0106】视频文件的读取、播放和保存

本例程示例读取和播放计算机中的视频文件，每隔若干帧抽取一帧保存为新的视频文件。

• 视频读取的基本步骤为：
  （1）创建视频读取/捕获对象；
  （2）获取视频的一帧图像；
  （3）检查视频获取是否成功；
  （4）释放视频读取/捕获对象。

• 保存视频文件的基本步骤为：
  （1）设置写入视频的格式和参数；
  （2）创建视频写入对象；
  （3）写入一帧图像；
  （4）释放视频写入对象。

# 【0106】视频文件的读取、播放和保存
import cv2 as cv

if __name__ == '__main__':
    # 创建视频读取/捕获对象
    vedioRead = "../images/nasa_m420p.mov"  # 读取视频文件的路径
    capRead = cv.VideoCapture(vedioRead)  # 实例化 VideoCapture 类

    # 设置写入视频图像的高，宽，帧速率和总帧数
    width = int(capRead.get(cv.CAP_PROP_FRAME_WIDTH))  # 960
    height = int(capRead.get(cv.CAP_PROP_FRAME_HEIGHT))  # 540
    fps = round(capRead.get(cv.CAP_PROP_FPS))  # 30
    frameCount = int(capRead.get(cv.CAP_PROP_FRAME_COUNT))  # 1826
    print(height, width, fps, frameCount)

    # 创建写入视频对象
    # fourcc = cv.VideoWriter_fourcc('X', 'V', 'I', 'D')  # 编码器设置 XVID
    fourcc = cv.VideoWriter_fourcc(*'XVID')  # 'X','V','I','D' 简写为 *'XVID'
    vedioWrite = "../images/nasa.avi"  # 写入视频文件的路径
    capWrite = cv.VideoWriter(vedioWrite, fourcc, fps, (width, height))

    # 读取视频文件，抽帧写入视频文件
    frameNum = 0  # 视频帧数初值
    timef = 30  # 设置抽帧间隔
    while capRead.isOpened():  # 检查视频捕获是否成功
        ret, frame = capRead.read()  # 读取下一帧视频图像
        if ret is True:
            frameNum += 1  # 读取视频的帧数
            cv.imshow(vedioRead, frame)  # 播放视频图像
            if (frameNum % timef == 0):  # 判断抽帧条件
                capWrite.write(frame)  # 将当前帧写入视频文件
            if cv.waitKey(1) & 0xFF == ord('q'):  # 按 'q' 退出
                break
        else:
            print("Can't receive frame at frameNum ".format(frameNum))
            break

    capRead.release()  # 关闭读取视频文件
    capWrite.release()  # 关闭视频写入对象
    cv.destroyAllWindows()  # 关闭显示窗口

【本节完】

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