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VideoCapture 用于打开视频文件或者摄像头及设置相关属性VideoWriter 用于保存视频文件及设置相关属性
1. VideoCapture cv::VideoCapture 是 OpenCV 中用于从视频文件、图像序列或摄像头捕获视频的类。它是 OpenCV 视频…opencv 之 视频类 VideoCapture、VideoWriter 详细介绍
VideoCapture 用于打开视频文件或者摄像头及设置相关属性VideoWriter 用于保存视频文件及设置相关属性
1. VideoCapture cv::VideoCapture 是 OpenCV 中用于从视频文件、图像序列或摄像头捕获视频的类。它是 OpenCV 视频处理模块的核心类之一。 cv::VideoCapture 提供了以下主要功能 从视频文件如 .avi, .mp4 等读取帧摄像头捕获实时视频流从图像序列一系列编号图像读取帧获取和设置视频属性如帧率、分辨率等 构造函数
// 默认构造函数
cv::VideoCapture();// 从文件或设备构造
cv::VideoCapture(const String filename, int apiPreference CAP_ANY);
cv::VideoCapture(int index, int apiPreference CAP_ANY);参数说明filename视频文件名或图像序列模式如 img_%02d.jpg
index摄像头索引0 通常是默认摄像头
apiPreference指定使用的后端 API如 CAP_FFMPEG, CAP_V4L2 等常用方法
//打开视频源
bool open(const String filename, int apiPreference CAP_ANY);
bool open(int index, int apiPreference CAP_ANY);//检查是否成功打开
bool isOpened() const;//读取帧
// 读取下一帧到 image
bool read(OutputArray image);// 等同于 read()但返回是否成功
VideoCapture operator (Mat image);// 抓取下一帧不解码
bool grab();// 解码并返回抓取的帧
bool retrieve(OutputArray image, int flag 0);//获取/设置属性
double get(int propId) const;
bool set(int propId, double value);//常用属性 ID在 cv::VideoCaptureProperties 中定义
CAP_PROP_FRAME_WIDTH - 帧宽度
CAP_PROP_FRAME_HEIGHT - 帧高度
CAP_PROP_FPS - 帧率
CAP_PROP_FRAME_COUNT - 总帧数视频文件
CAP_PROP_POS_FRAMES - 当前帧位置
CAP_PROP_POS_MSEC - 当前时间位置毫秒//释放资源
void release();使用示例
//示例1从摄像头捕获
#include opencv2/opencv.hppint main() {cv::VideoCapture cap(0); // 打开默认摄像头if (!cap.isOpened()) {std::cerr 无法打开摄像头 std::endl;return -1;}cv::Mat frame;while (true) {cap frame; // 或 cap.read(frame);if (frame.empty()) break;cv::imshow(摄像头, frame);if (cv::waitKey(30) 0) break;}cap.release();return 0;
}//示例2从视频文件读取
#include opencv2/opencv.hppint main() {cv::VideoCapture cap(video.mp4);if (!cap.isOpened()) {std::cerr 无法打开视频文件 std::endl;return -1;}// 获取视频属性double fps cap.get(cv::CAP_PROP_FPS);int width cap.get(cv::CAP_PROP_FRAME_WIDTH);int height cap.get(cv::CAP_PROP_FRAME_HEIGHT);std::cout 视频信息: width x height , fps FPS std::endl;cv::Mat frame;while (cap.read(frame)) {cv::imshow(视频播放, frame);if (cv::waitKey(1000/fps) 0) break; // 按正确帧率显示}cap.release();return 0;
}//示例3从图像序列读取
cv::VideoCapture cap(img_%02d.jpg); // 读取 img_00.jpg, img_01.jpg, ...注意事项:
- 使用后务必调用 release() 释放资源
- 检查 isOpened() 确保视频源已正确打开
- 对于大视频文件考虑使用 grab() retrieve() 以提高性能
- 不同视频格式和编解码器的支持取决于安装的 OpenCV 版本和编解码器
- 在多线程环境中使用时需要注意线程安全高级用法
//使用特定后端 API
cv::VideoCapture cap(video.mp4, cv::CAP_FFMPEG);//设置缓冲区大小
cap.set(cv::CAP_PROP_BUFFERSIZE, 1); // 减少延迟//多摄像头同步
cv::VideoCapture cap1(0), cap2(1);
cap1.grab(); cap2.grab(); // 同步抓取
cv::Mat frame1, frame2;
cap1.retrieve(frame1);
cap2.retrieve(frame2);2. cv::VideoWriter cv::VideoWriter 是 OpenCV 中用于写入视频文件或图像序列的类与 cv::VideoCapture 相对应用于视频的保存和输出。 cv::VideoWriter 提供以下主要功能 将帧序列写入视频文件支持多种视频格式如 .avi, .mp4 等可设置视频编码器、帧率、分辨率等参数支持多通道图像写入 构造函数
// 默认构造函数
cv::VideoWriter();// 带参数的构造函数
cv::VideoWriter(const String filename, int fourcc, double fps, Size frameSize, bool isColor true);参数说明
filename输出视频文件名
fourcc四字符编码的编解码器如 MJPG, X264
fps输出视频的帧率
frameSize视频帧的大小宽度和高度
isColor是否为彩色视频默认为 true常用方法
//打开视频写入器
bool open(const String filename, int fourcc, double fps, Size frameSize, bool isColor true);//检查是否成功打开
bool isOpened() const;写入帧
// 写入一帧
void write(InputArray image);// 等同于 write()
VideoWriter operator (const Mat image);//释放资源
void release();四字符编码(FourCC)
FourCC 是视频编解码器的四字符代码常见的有MJPG - Motion-JPEG
XVID - XVID MPEG-4
X264 - H.264/AVC
MP4V - MPEG-4
AVC1 - H.264
H264 - H.264
VP80 - VP8//可以使用 cv::VideoWriter::fourcc() 函数生成 FourCC 代码
int fourcc cv::VideoWriter::fourcc(M, J, P, G);使用示例
示例1创建并写入视频文件
#include opencv2/opencv.hppint main() {// 创建一个 VideoWriter 对象cv::VideoWriter writer;// 设置视频参数int fourcc cv::VideoWriter::fourcc(M, J, P, G); // 编解码器double fps 30.0; // 帧率cv::Size frameSize(640, 480); // 帧大小// 打开视频文件writer.open(output.avi, fourcc, fps, frameSize, true);if (!writer.isOpened()) {std::cerr 无法创建视频文件 std::endl;return -1;}// 创建一些示例帧这里用彩色渐变作为示例for (int i 0; i 300; i) { // 写入300帧cv::Mat frame(frameSize, CV_8UC3);// 创建渐变效果for (int y 0; y frame.rows; y) {for (int x 0; x frame.cols; x) {frame.atcv::Vec3b(y, x) cv::Vec3b((x i) % 256, // B(y i) % 256, // G(x y i) % 256 // R);}}writer.write(frame); // 写入帧// 或者使用 writer frame;cv::imshow(正在写入的视频, frame);if (cv::waitKey(30) 0) break;}writer.release(); // 释放资源cv::destroyAllWindows();return 0;
}示例2从摄像头捕获并保存视频
#include opencv2/opencv.hppint main() {// 打开摄像头cv::VideoCapture cap(0);if (!cap.isOpened()) {std::cerr 无法打开摄像头 std::endl;return -1;}// 获取摄像头参数int frame_width cap.get(cv::CAP_PROP_FRAME_WIDTH);int frame_height cap.get(cv::CAP_PROP_FRAME_HEIGHT);double fps cap.get(cv::CAP_PROP_FPS);if (fps 0) fps 30; // 如果获取不到帧率使用默认值// 创建 VideoWriterint fourcc cv::VideoWriter::fourcc(X, V, I, D); // XVID 编码cv::VideoWriter writer(camera_output.avi, fourcc, fps, cv::Size(frame_width, frame_height));if (!writer.isOpened()) {std::cerr 无法创建视频文件 std::endl;return -1;}cv::Mat frame;while (true) {cap frame; // 从摄像头捕获一帧if (frame.empty()) break;writer.write(frame); // 写入视频文件cv::imshow(摄像头捕获, frame);if (cv::waitKey(30) 0) break; // 按任意键退出}cap.release();writer.release();cv::destroyAllWindows();return 0;
}示例3使用不同编解码器
// 使用 H.264 编码
int fourcc cv::VideoWriter::fourcc(H, 2, 6, 4);
cv::VideoWriter writer(h264_output.mp4, fourcc, 30.0, cv::Size(640, 480));// 使用 VP8 编码
int fourcc cv::VideoWriter::fourcc(V, P, 8, 0);
cv::VideoWriter writer(vp8_output.webm, fourcc, 30.0, cv::Size(640, 480));注意事项 1.编解码器支持不是所有编解码器在所有系统上都可用取决于安装的 OpenCV 版本和编解码器库2.文件扩展名文件扩展名应与编解码器匹配如 .avi 用于 MJPG.mp4 用于 H.2643.帧大小一致性所有写入的帧必须与构造函数中指定的大小相同4.颜色格式如果构造函数中指定 isColortrue则必须写入 3 通道 (BGR) 图像5.性能考虑视频编码可能很耗资源高分辨率/高帧率视频可能需要优化6.释放资源务必调用 release() 以确保视频文件正确关闭 高级用法
检查编解码器支持
// 检查特定编解码器是否可用
if (!writer.isOpened()) {std::cerr 编解码器不可用尝试其他编解码器 std::endl;fourcc cv::VideoWriter::fourcc(M, J, P, G);writer.open(output.avi, fourcc, fps, frameSize);
}写入灰度视频
// 创建灰度视频写入器
cv::VideoWriter writer(gray_output.avi, fourcc, fps, frameSize, false);// 写入灰度帧
cv::Mat grayFrame;
cv::cvtColor(colorFrame, grayFrame, cv::COLOR_BGR2GRAY);
writer.write(grayFrame);设置视频质量
// 对于某些编解码器可以设置质量参数
writer.set(cv::VIDEOWRITER_PROP_QUALITY, 95); // 质量百分比 (0-100)多线程视频写入
// 在一个线程捕获另一个线程写入
std::thread writerThread([]() {while (!frames.empty() || capturing) {if (!frames.empty()) {writer.write(frames.front());frames.pop();}}
});cv::VideoWriter 是 OpenCV 视频输出的核心类熟练掌握它可以实现各种视频录制和保存功能。根据实际需求选择合适的编解码器和参数可以优化视频质量和文件大小。
