《计算机视觉算法：基于OpenCV的计算机应用开发》 —2.7　视频文件读写

2.7　视频文件读写

OpenCV中使用videoio模块来实现视频文件的读写，准确来说，就是使用了VideoCapture和VideoWriter类。视频相对于图像的明显区别是它们包含了一组连续的图像（更好的说法是帧）。因此，视频常是在一个循环中被读取、处理或写入，这个循环覆盖了视频中全部或所有需要的帧。让我们用一段代码来介绍如何使用OpenCV中的VideoCapture类来读取和播放一段视频：

上面的代码中，视频文件的名字构建好后被传递给VideoCapture类。如果视频文件存在，并且你的计算机（和OpenCV）支持这种格式，那么视频文件将被自动打开。因此可以用isOpened函数来检查视频文件是否被成功打开。之后，VideoCaptrue类中的get函数用来获取已打开视频文件的每秒帧数（framerate per second，FPS）。get是VideoCapture中非常重要的函数，它可以用来检索被打开的视频文件的各种属性。这里是一些参数举例，这些参数可传递给get函数以获得所需结果：

• CAP_PROP_POS_FRAMES：下一个待处理帧的序号，从0开始计数。

• CAP_PROP_FRAME_WIDTH：视频流每一帧的宽度。

• CAP_PROP_FRAME_HEIGHT：视频流每一帧的高度。

• CAP_PROP_FPS：视频帧率。

• CAP_PROP_FRAME_COUNT：视频文件的总帧数。

完整的列表可参考OpenCV文档中VideoCaptureProperties的枚举类型。回到前面的示例代码，在用get函数获取帧率后，它被用来计算两个帧之间的延迟，这样当回放的时候就不会太快或者太慢。然后，在一个无限循环中，可用>>操作符读取和显示帧。注意，这个操作符本质上是简化的VideoCapture函数形式，例如read、grab和retrieve。我们已经学习了imshow函数及其用法。另外，waitKey和我们前面看到的有稍许不同，被用来插入延迟，同时等待按键。在这种情况下，预先计算的延迟（以毫秒为单位）***入到显示的帧之间，如果空格键被按下，循环就会被终止。最后的release函数则无须解释。

除了我们使用的VideoCapture类及其方法之外，如果我们不想把文件名传递给构造函数，或者视频文件在VideoCapture构造时并不存在，我们可以在之后调用它的open函数来打开视频文件。VideoCapture中另一个重要的函数是set函数。可以把set看成get函数的相反操作，它允许设置VideoCapture和打开的视频文件的参数。试试用前面提过的VideoCaptureProperties枚举类型的不同参数进行试验。

VideoWriter类的使用方法非常类似，可用来写入视频文件。这里展示了如何创建一个VideoWriter对象：

这将创建一个宽1920、高1080、帧率为30的视频，并写入“C:/output.avi”文件。但是fourcc是什么？它叫四字符码（Four Character Code，FourCC）就是一个四字节码的视频格式（或编解码器），用来保存视频文件。在此例中，我们使用了一种最常见的FourCC值，但是你也可以在网上查找更全面的FourCC值和规范。

VideoWriter对象创建后，你可以使用<< 操作符或write函数把一个图像（大小和视频相同）写入视频文件：

或者使用下面的代码：

最后，可以调用release函数以确保视频文件被释放并在文件中写入了所有的改动。

除了前面提到的VideoCapture和VideoWriter类的方法，还可以设置你偏好的后端API。参考OpenCV中VideoCaptrueAPIs文档以获得更多信息。如果省略的话，将使用计算机支持的默认后端API，我们的例子就是这种情况。

2.7.1　使用摄像头

我们用VideoCapture类来访问视频文件，OpenCV通过它访问系统上可用的摄像头。唯一不同的是你必须给对应的每个可用摄像头提供一个从0开始的索引号，而不是给VideoCapture类的构造函数传递一个文件名。例如，可用以下代码访问并显示计算机上默认的网络摄像头：

如上所见，唯一的不同之处是构造函数。VideoCapture类允许用户用同样的方式来处理不同类型的视频源，因此可以编写几乎相同的代码来处理摄像头或视频文件。网络流媒体也是一样，下一节会详细描述。