如何用 Python 捕获、播放和保存摄像头视频

前几天有个读者在粉丝群里面提了一个问题：

Python 怎样提高视频清晰度和对比度？

我之前没有涉及到使用 Python 操作视频这一方面，所以当时很抱歉地跟读者朋友说暂未涉及。

这两天想了下，感觉应该补一下这一块的内容，一方面是增加自己涉猎的广度，另一方面也可以给粉丝答疑解惑。

今天先分享一下 Python 操作视频最基本的操作，包括读取和播放视频和保存视频。

读取视频

要捕获视频，你需要创建一个 VideoCapture 对象。它的参数可以是设备索引或视频文件的名称。所以，我们读取视频有两种方式，分别是从相机中读取视频和从文件中读取视频。

从相机中读取视频

对于有摄像头的设备，例如带摄像头的笔记本电脑，我们可以直接调起电脑的摄像头，读取摄像头的视频流。

import cv2 as cv
cap = cv.VideoCapture(0)
if not cap.isOpened():
print("Cannot open camera")
exit()
while True:
# 逐帧捕获
ret, frame = cap.read()
# 如果正确读取帧，ret为True
if not ret:
break
# 显示结果帧
cv.imshow('frame', frame)
if cv.waitKey(1) == ord('q'):
break
# 完成所有操作后，释放捕获器
cap.release()
cv.destroyAllWindows()

这里我向 VideoCapture 对象传入了参数 0，表示设备索引，设备索引就是指定哪个摄像头的数字。正常情况下，一个摄像头会被连接(就像我的情况一样)。所以我简单地传0。你可以通过传递1来选择第二个相机，以此类推。

cap.isOpened() 用来判断是否捕获到视频。

cap.read() 返回布尔值(True/ False)。如果正确读取了帧，它将为True。因此，你可以通过检查此返回值来检查视频的结尾。

cv.imshow 方法用来显示视频的帧。我们播放视频的原理就是逐帧播放。

在最后，不要忘记通过 cap.release() 释放俘虏。

运行这段代码，你就可以看到一个弹窗实时地播放你电脑摄像头中的图像了。

从文件中播放视频

与从相机捕获相同，只是用视频文件名更改摄像机索引。

另外，在显示视频时，可以通过 cv.waitKey() 来控制视频播放的速度。如果设置太小，则视频将非常快，相当于倍速播放；而如果太大，则视频将变得很慢，相当于延迟播放。正常情况下25毫秒就可以了。

import cv2 as cv
cap = cv.VideoCapture('video.mp4')
while cap.isOpened():
ret, frame = cap.read()
# 如果正确读取帧，ret为True
if not ret:
break
cv.imshow('frame', frame)
if cv.waitKey(1) == ord('q'):
break
cap.release()
cv.destroyAllWindows()

运行这段代码，你就可以看到一个弹窗播放你选择的视频文件了。

保存视频

从相机读取视频，我们可以将视频保存到本地。我们捕捉一个视频，一帧一帧地处理，如果我们想要保存这个视频，非常简单，只需使用 cv.VideoWriter()。

cv.VideoWriter() 有5个参数：

• 参数1：输出文件名，例如: output.mp4。
• 参数2：FourCC 代码，FourCC 是用于指定视频编解码器的4字节代码。
• 参数3：帧率的数量。
• 参数4：帧大小。
• 参数5：颜色标志。如果为 True，正常颜色输出，否则就是灰色图像输出。

关于 FourCC 与视频格式的对照关系，我列举了一些常见的格式：

cv2.VideoWriter_fourcc(‘P’,‘I’,‘M’,‘1’) = MPEG-1 codec cv2.VideoWriter_fourcc(‘M’,‘J’,‘P’,‘G’) = motion-jpeg codec --> mp4v cv2.VideoWriter_fourcc(‘M’, ‘P’, ‘4’, ‘2’) = MPEG-4.2 codec cv2.VideoWriter_fourcc(‘D’, ‘I’, ‘V’, ‘3’) = MPEG-4.3 codec cv2.VideoWriter_fourcc(‘D’, ‘I’, ‘V’, ‘X’) = MPEG-4 codec --> avi cv2.VideoWriter_fourcc(‘U’, ‘2’, ‘6’, ‘3’) = H263 codec cv2.VideoWriter_fourcc(‘I’, ‘2’, ‘6’, ‘3’) = H263I codec cv2.VideoWriter_fourcc(‘F’, ‘L’, ‘V’, ‘1’) = FLV1 codec

保存视频的代码：

import cv2 as cv
cap = cv.VideoCapture(0)
# 定义编解码器并创建VideoWriter对象
fourcc = cv.VideoWriter_fourcc(*'MJPG')
out = cv.VideoWriter('output.mp4', fourcc, 20.0, (640,480))
while cap.isOpened():
ret, frame = cap.read()
if not ret:
break
frame = cv.flip(frame, 1)
# 写翻转的框架
out.write(frame)
cv.imshow('frame', frame)
if cv.waitKey(1) == ord('q'):
break
# 完成工作后释放所有内容
cap.release()
out.release()
cv.destroyAllWindows()

运行这段代码，你就可以在代码目录下找到一个 output.mp4 的视频文件了。

上面几段代码中，如果想要退出视频操作，敲击键盘的 q 就可以。

总结

以上就是今天要介绍的内容了，使用 python-opencv 来操作视频还是比较简单的。当然，你也可以在读取或者保存视频时对视频进行一些处理，这个我们后续再发文介绍。