OpenCV学习笔记之五：视频读取写入

用 OpenCV 开发难免会针对 Camera 或者是 Video 做处理，有的时候需要将画面保留下来，这个时候最佳方案是保存成一个 .avi 的文件。

OpenCV 底层是用 FFMEPG 进行多媒体开发的，所以 OpenCV 它的长项不在于此，它只是提供了这种能力而已，如果要针对多媒体文件做复杂的处理，推荐的还是 FFMEPG 专业库。

OpenCV 用来创建视频文件的类是 VideoWriter。

但首先，给大家普及一些视频类相关的知识点。

1. 文件后缀名

我们一般都知道视频文件是 .mp4、.3gp、.rmvb 等等格式的，但一个文件取这样的后缀名是为了告诉用户或者操作系统，它的内容是什么格式的。我们也可以将 rmvb 格式的文件取名为 ***.avi。后缀的目的是为了方便用专业的工具或者软件操作它们。

2. 文件格式

我们可以将一个视频文件看做一个容器。

简单地说就是可以看做是一个盒子。

这个盒子里面有视频画面数据、音频数据、字幕数据等等。

3. 编码格式

视频容器中，一般有视频和音频数据，它们采取的编码方式不一样。

视频常见的编码方式通常有： x264、h264、mpeg-4

音频常见的编码方式通常有： mp3、AAC、flac

编码的目的主要是为了高效存储和传输，如果你不采用编码压缩的话，那么视频可以看做是一系列的图片序列，体积会非常大。

4. 编码器和解码器

把视频或者音频按照编码格式，编码成特定文件格式需要编码器的参与，不然每次开发重新写代码代价很高。

把特定文件格式解码成特定的编码格式数据，这个过程称为解码，需要解码器的存在。

解码器和编码器都有开源的或者收费的工具库，极大方便了开发者。

5. FPS 帧率

我们读初中物理时，大概了解过电影画面一秒钟 24 帧，其实对应的就是 24 fps，frame per second，有些手机有高速摄像的功能，原理就是能够 1 秒钟拍摄 960 张图片，然后用正常的速度放映出来，所以细节比较多。

fps 越高，细节越好，体验也越好，但是文件容量也越高。

 

不同的文件格式如 mp4、avi、mkv 等等，它们存放 打包数据的方式不一样，文件内部文件编码方式也可能不一样。

6.VideoWriter

用 OpenCV 保存视频非常简单，通过调用它的 VideoWriter类。详细函数格式 VideoWriter(filename, fourcc, fps, frameSize[, isColor])。

1. 第一个参数是要保存的文件的路径
2. fourcc 指定编码器
3. fps 要保存的视频的帧率
4. frameSize 要保存的文件的画面尺寸
5. isColor 指示是黑白画面还是彩色的画面

7.一些其他细节

通过摄像头捕捉读入视频，获取第一个摄像头cv2.VideoCapture(0)，如果有多个摄像头可以修改参数，比如改成1是第二个摄像头。

视频编解码器VideoWriter_fourcc，fourcc意思为四字符代码(Four-Character-Codes),顾名思义该编码由4个字符组成，下面是VideoWriter_fourcc对象的一些常用参数，注意：字符顺序不能弄混。

• cv2.VideoWriter_fourcc('I', '4', '2', '0'),该参数是YUV编码类型，文件名后缀为.avi
• cv2.VideoWriter_fourcc('P', 'I', 'M', 'I'),该参数是MPEG-1编码类型，文件名后缀为.avi
• cv2.VideoWriter_fourcc('X', 'V', 'I', 'D'),该参数是MPEG-4编码类型，文件名后缀为.avi
• cv2.VideoWriter_fourcc('T', 'H', 'E', 'O'),该参数是Ogg Vorbis,文件名后缀为.ogv
• cv2.VideoWriter_fourcc('F', 'L', 'V', '1'),该参数是Flash视频，文件名后缀为.flv

fourcc 本身是一个 32 位的无符号数值，用 4 个字母表示采用的编码器。 常用的有 “DIVX"、”MJPG"、“XVID”、“X264"。

推荐使用 ”XVID"， cv2.VideoWriter_fourcc(*'XVID')，但一般依据你的电脑环境安装了哪些编码器。

8.代码示例

#!/usr/bin/env python 
# -*- coding: utf-8 -*-
# @Time    : 2020/3/29 10:11
# @Author  : King110108
# @File    : webcame.py
# @Description: 
# @IDE     : PyCharm

import cv2

cap = cv2.VideoCapture(0) #读取摄像头,0为摄像头索引，当有多个摄像头时，从0开始编号
fourcc = cv2.VideoWriter_fourcc(*'XVID') #创建视频流写入对象，VideoWriter_fourcc为视频编解码器
#fourcc意为四字符代码（Four-Character Codes），顾名思义，该编码由四个字符组成,下面是VideoWriter_fourcc对象一些常用的参数，注意：字符顺序不能弄混
# cv2.VideoWriter_fourcc('I', '4', '2', '0'),该参数是YUV编码类型，文件名后缀为.avi
# cv2.VideoWriter_fourcc('P', 'I', 'M', 'I'),该参数是MPEG-1编码类型，文件名后缀为.avi
# cv2.VideoWriter_fourcc('X', 'V', 'I', 'D'),该参数是MPEG-4编码类型，文件名后缀为.avi
# cv2.VideoWriter_fourcc('T', 'H', 'E', 'O'),该参数是Ogg Vorbis,文件名后缀为.ogv
# cv2.VideoWriter_fourcc('F', 'L', 'V', '1'),该参数是Flash视频，文件名后缀为.flv

out = cv2.VideoWriter('output.avi', fourcc, 20.0, (640, 480)) #设置视频参数, 20为帧播放速率，640x480是视频输出窗口大小

while True:
    ret, frame = cap.read()
    gray = cv2.cvtColor(frame, cv2.COLOR_BGR2GRAY) #转为灰度
    out.write(frame) #写入视频
    cv2.imshow('frame', frame) #彩色显示
    cv2.imshow('gray', gray) #灰度显示

    if cv2.waitKey(1) & 0xFF == ord('q'):  #按q退出程序
        break

cap.release()
out.release()
cv2.destroyAllWindows()

这段代码的目的就是获取摄像头的视频流，然后保存到本地，帧率是 20fps，尺寸是 640x480.

需要注意的是在 VideoWriter 中指定的尺寸要和 write() 中写进去的一样，不然视频会存储失败的。

如果需要读取视频文件，那么就将 VideoCapture 指定文件路径。

如果，将图片序列合成为视频文件，其实原理也一样，一张一张读取，然后写到 VideoWriter 当中去。