【OpenCV】動画の表示と出力

ここでは、Python と OpenCV を使って、「動画の表示」「動画の出力」に関する方法についてまとめています。

参考

静止画(画像)の表示や保存については、「【OpenCV】画像の表示と保存」にまとめています。

OpenCV で動画を読み込む

OpenCV を使って動画を読み込むのは、とても簡単です。
標準APIである VideoCapture(<動画ファイルのパス>) を使って、次のように読み込みます。

import cv2
import sys

cap = cv2.VideoCapture("sample.mp4")
if cap.isOpened() == False:
    sys.exit()
ret, frame = cap.read()
print(frame.shape) # (1080, 1920, 3)

import cv2

import sys

cap = cv2.VideoCapture("sample.mp4")

if cap.isOpened() == False:

sys.exit()

ret, frame = cap.read()

print(frame.shape) # (1080, 1920, 3)

1～2行目：OpenCV を含む必要なライブラリをインポートしています
4行目：OpenCV の API である VideoCapture() を使って動画を読み込みます
5～6行目：動画を正しく読込めたかどうかを isOpened() を使って確認します
7行目：read() を使って 1 フレームだけ読み込みます（ret は成功/失敗）
8行目：読み込んだフレームの情報（高さ、幅、画素値）を出力します

参考

shape や画素値については、「画像処理の基礎知識」にまとめています。

OpenCV で動画を表示

OpenCV を使って読み込んだフレームを表示してみましょう。
imshow(<表示ウィンドウのタイトル名>, <読み込んだフレームの numpy 配列>) を使います。

import cv2
import sys

cap = cv2.VideoCapture("sample.mp4")
if cap.isOpened() == False:
    sys.exit()
while True:
    ret, frame = cap.read()
    if ret == False:
        break
    cv2.imshow("img", frame)
    if cv2.waitKey(30) == 27:
        break
cv2.destroyAllWindows()
cap.release()

import cv2

import sys

cap = cv2.VideoCapture("sample.mp4")

if cap.isOpened() == False:

sys.exit()

while True:

ret, frame = cap.read()

if ret == False:

break

cv2.imshow("img", frame)

if cv2.waitKey(30) == 27:

break

cv2.destroyAllWindows()

cap.release()

1～6行目は、前述と同じ
7行目：Python の while ループを使って無限ループします
8行目：read() を使って 1 フレームだけ読み込みます（ret は成功/失敗）
9行目：戻り値 ret が False の場合、ループを中断します
10行目：imshow() を使って読み込んだフレームを表示します
11～12行目：waitKey(30) で 30ms の間キーの入力を待ちます
ESCキー(27)が入力されると、ループを終了します
14行目：release() を使って読み込んだ動画の情報を開放します

SANACHAN

1フレームの表示を連続で行って動画に見せる処理になります。
読み込んだ動画のフレームレートは考慮されません。

OpenCV で動画の出力

最後に、OpenCV を使って動画を出力してみましょう。
標準APIである VideoWriter_fourcc(<コーデック>) と、
VideoWriter(<出力パス>, <fourcc>, <フレームレート>, <幅, 高さ>) を使います。

import cv2
import sys

cap = cv2.VideoCapture("sample.mp4")
if cap.isOpened() == False:
    sys.exit()
ret, frame = cap.read()
h, w = frame.shape[:2]
fourcc = cv2.VideoWriter_fourcc(*"XVID")
out = cv2.VideoWriter("test.avi", fourcc, 30.0, (w, h))

while True:
    ret, frame = cap.read()
    if ret == False:
        break
    out.write(frame)
cap.release()

import cv2

import sys

cap = cv2.VideoCapture("sample.mp4")

if cap.isOpened() == False:

sys.exit()

ret, frame = cap.read()

h, w = frame.shape[:2]

fourcc = cv2.VideoWriter_fourcc(*"XVID")

out = cv2.VideoWriter("test.avi", fourcc, 30.0, (w, h))

while True:

ret, frame = cap.read()

if ret == False:

break

out.write(frame)

cap.release()

1～7行目は、前述と同じ
8行目：読み出したフレームから、「高さ」と「幅」を取得します
9行目：VideoWriter_fourcc() を使って、コーデックを指定します
10行目：VideoWriter() を使って、動画を書き出すためのオブジェクトを生成します
12～17行目：だいたい前述と同じです
16行目で write() を使って読み出した1フレームを書き出します

SANACHAN

フレームのデータは、画像と同じ配列を有しています。
つまり、Python と OpenCV を使うことで、静止画から動画を簡単に作成することができます。