OpenCV 学习笔记（四）——简单的视频操作

简单的视频操作

一. 学习目标

• 学会读取视频，播放视频以及保存视频
• 学会读取摄像头并进行显示
• 学习函数：cv.VideoCapture(), cv.VideoWriter()

二. 读取摄像头图像

• 想要从摄像头获取图像，我们首先需要创建一个 VideoCapture 对象，它的参数可以是设备索引或视频文件的路径。设备索引是指定那个摄像机的编号。相机捕获完成之后，我们需要使用 release() 释放设备。
• 下面是一个简单的从摄像头读取图像的代码：

  import numpy as np
  import cv2 as cv
  
  cap = cv.VideoCapture(0)    # 创建 VideoCapture 对象,设置从摄像头获取图像
  if not cap.isOpened():       # 相机打开失败
      print("相机打开失败")
      exit()                  # 退出程序
  
  while True:
      # 一帧一帧的捕获，如果正确读取帧，ret 返回 True
      ret, frame = cap.read()
  
      if not ret:       # 读取帧出错
          print("不能接收帧，退出中 ...")
          break
  
      # 显示图像，循环显示，相当于播放视频
      cv.imshow("frame", frame)
      if cv.waitKey(1) == ord('q'):       # 按下 Q 键退出
          break
  cap.release()       # 在结尾的时候，一定要释放设备
  cv.destroyAllWindows()      # 摧毁所有创建的窗口
  

• cap.isOpened() 判断相机是否初始化成功。如果初始化成功，返回 True 。
• cap.read() 用来获取是否从摄像头获取图像。如果成功获取，返回布尔值 True ，以及读取的图像。

三. 播放视频文件

• 它的步骤与从摄像头读取大体相同，只是将摄像机索引更换为视频路径。
• 在播放视频的时候，应选取适当的 cv.waitKey() 参数。如果参数过小，视频播放速度将会变得很快；参数过大，视频播放速度会变慢。正常情况下，我们一般设置为 25 。
• 下面是一个简单播放视频文件的代码：

  import numpy as np
  import cv2 as cv
  
  # 创建 VideoCapture 类
  cap = cv.VideoCapture("./test_video/vtest.avi")  
  
  while cap.isOpened():       # 视频播放完毕，退出循环
      ret, frame = cap.read()     # 读取视频数据
  
      if not ret:                 # 读取数据出错
          print("视频解析失败，退出中 ...")
          break
  
      cv.imshow("frame", frame)    # 显示图片
      if cv.waitKey(25) == ord('q'):   # 控制播放速度，按 Q 键退出
          break
  cap.release()       # 关闭视频
  cv.destroyAllWindows()  # 摧毁所有创建的窗口
  

• 注意
  确保安装了正确版本的 ffmpeg 或 gstreamer 。有时，使用 Video Capture 失败，主要是由于 ffmpeg / gstreamer 安装错误。

四. 保存视频

• 如果我们想要保存图片，非常简单，仅仅使用 cv.imread() 就可以了。但想要保存视频，就不是那么一件容易的事了。
• 在保存视频的时候，我们需要创建一个 VideoWriter 对象。在创建 VideoWriter 对象时，我们需要传递的参数有：输出文件名，指定的 FourCC 编码，fps（frams per seconde 每秒的帧数），帧大小以及 isColor flag 。如果 isColor 为 Ture ，编码器使用彩色框。
• FourCC 是一个 4 字节的代码，用于指定视频编解码器。在 http://fourcc.org 网站上，你可以找到可用的代码列表。它取决于平台。在保存视频的时候，遵循编解码器，将会起到很好的效果很好。
  • 在 Fedora 上：DIVX, XVID, MJPG, X264, WMV1, WMV2
  • 在 Windows 上：DIVX
  • 在 OSX 上：MJPG (.mp4), DIVX (.avi), X264 (.mkv)
• 对于 MJPG ，FourCC 代码以 cv.VideoWriter_fourcc(‘M’,‘J’,‘P’,‘G’) 或 cv.VideoWriter_fourcc(*‘MJPG’) 的形式传递。
• 接下来，我们就是用一段简单的代码，来演示如何保存视频文件

  import numpy as np
  import cv2 as cv
  
  cap = cv.VideoCapture(0)        # 打开相机
  
  fourcc = cv.VideoWriter_fourcc(*'DIVX')     # 定义编码对象
  # 创建 VideoWriter 对象
  out = cv.VideoWriter("output.avi", fourcc, 20.0 ,(640, 480))
  
  while cap.isOpened():
      ret, frame = cap.read() # 读取帧
  
      if not ret:         # 帧的读取结果有误
          print("不能接受数据帧。退出中 ...")
          exit
  
      out.write(frame)        # 写入帧
  
      cv.imshow("frame", frame)   # 显示图像
  
      if cv.waitKey(1) == ord('q'):   # 按 Q 退出
          break
  
  # 工作完成后，释放所有内容
  cap.release()
  out.release()
  
  cv.destroyAllWindows()  # 摧毁窗口
  

五. 结语

• 如果其中有不对的地方或是需要改进的地方，请指正。
• 联系方式 email：lwl595ll@163.com 。
• 本文到这就结束了，谢谢大家观看。