OpenCV 3. 비디오 입력 출력 (Python)

3. 비디오 입력 출력

 

3.1 VideoCapture

 

opencv에서 동영상 입력 부분을 관리하는 함수 입니다.  모든 디바이스의 입출력은 파일 처리와 비슷하기 때문에 파일 처리를 해보았다면 사용되는 method등이 좀 다를 뿐 작업 방식도 비슷합니다.

cv2.VideoCapture() → <VideoCapture object>

VideoCapture() 함수를 사용 했을 때 리턴되는 오브젝트 인데 양이 너무 많아 지면 낭비이니 심심하실 때 ‘VideoCapture class’로 검색하면 자료를 찾을 수 있습니다.

 

cv2.VideoCapture(filename) → <VideoCapture object>

cv2.VideoCapture(device) → <VideoCapture object>

parameter	내용
filename	동영상 파일 명 또는 이미지 파일명
device	연결된 영산 장치 index (하나만 있는 경우 0)

VideoCapture() 함수에 파일 명을 넣으면 저장된 비디오를 불러오고  0, 1 등을 넣으면 입력 디바이스 순서(한개인 경우 0)에 따라 실시간 촬영 frame을 받아 올 수 있습니다.

 

- 비디오 파일 읽기

기존 동영상 파일을 읽어와 창을 생성하고 frame이 끝날 때 까지 보여주는 예제 입니다.

import cv2   videoFile1 = 'F:/Python/images/video001.mp4 cap = cv2.VideoCapture(videoFile1)   while(cap.isOpened()):     ret, frame = cap.read()         if ret:         cv2.imshow('video', frame)           if cv2.waitKey(1) & 0xFF == ord('q'):                 break     else:         break   cap.release() cv2.destroyAllWindows()

- 디바이스 읽기

디바이스 장치로 부터 frame을 하나씩 읽어와 생성된 창에 보여줍니다.  디바이스로 부터 읽은 영상은 화면 크기를 조절할 수 있습니다.

import cv2   cap = cv2.VideoCapture(0)   # 화면 크기 설정 cap.set(3,320) cap.set(4,240)   while True:         ret, frame = cap.read()         if ret:         cv2.imshow('video', frame)           if cv2.waitKey(1) & 0xFF == ord('q'):                 break     else:         break   cap.release() out.release() cv2.destroyAllWindows()

3.2 VideoCapture Method

 

cv2.VideoCapture.open(filename) → retval

비디오 파일을 불러오는 경우 파일명을 사용하여 오픈 합니다.

 

cv2.VideoCapture.open(device) → retval

영상 장치를 이용하는 경우 디바이스 index 값으로 오픈 합니다.

 

cv2.VideoCapture.isOpened() → retval

파일이 정상적으로 open 되었는가 여부를 알아보는 것으로 사용 가능 하면 True를 리턴합니다.

 

cv2.VideoCapture.release() → None

open된 비디오 파일이나 영상 장치를 닫습니다.

 

cv2.VideoCapture.grab() → retval

비디오 파일이나 영상 장치로 부터 다름 frame을 가져옵니다. 성공 시 True를 리턴 합니다.

 

cv2.VideoCapture.retrieve([image[, flag]]) → retval, image

grab한 frame을 decode해서 돌려 줍니다.  frame이 없을 경우 False를 리턴 합니다.

 

cv2.VideoCapture.read([image]) → retval, image

grab()과 retrieve() 함수와 같이 사용되며 decode frame을 읽어 옵니다.  frame이 없을 경우 False를 리턴 합니다.

 

cv2.VideoCapture.get(propId) → retval

캡처한 영상의 속성을 리턴 합니다.

 

parameter	내용
cv2.CAP_PROP_POS_MSEC	Current position of the video file in milliseconds or video capture timestamp
cv2.CAP_PROP_POS_FRAMES	0-based index of the frame to be decoded/captured next
cv2.CAP_PROP_POS_AVI_RATIO	Relative position of the video file: 0 - start of the film, 1 - end of the film
cv2.CAP_PROP_FRAME_WIDTH	Width of the frames in the video stream
cv2.CAP_PROP_FRAME_HEIGHT	Height of the frames in the video stream
cv2.CAP_PROP_FPS	Frame rate
cv2.CAP_PROP_FOURCC	4-character code of codec
cv2.CAP_PROP_FRAME_COUNT	Number of frames in the video file
cv2.CAP_PROP_FORMAT	Format of the Mat objects returned by retrieve()
cv2.CAP_PROP_MODE	Backend-specific value indicating the current capture mode
cv2.CAP_PROP_BRIGHTNESS	Brightness of the image (only for cameras)
cv2.CAP_PROP_CONTRAST	Contrast of the image (only for cameras)
cv2.CAP_PROP_SATURATION	Saturation of the image (only for cameras)
cv2.CAP_PROP_HUE	Hue of the image (only for cameras)
cv2.CAP_PROP_GAIN	Gain of the image (only for cameras)
cv2.CAP_PROP_EXPOSURE	Exposure (only for cameras)
cv2.CAP_PROP_CONVERT_RGB	Boolean flags indicating whether images should be converted to RGB
cv2.CAP_PROP_WHITE_BALANCE	Currently not supported
cv2.CAP_PROP_RECTIFICATION	Rectification flag for stereo cameras (note: only supported by DC1394 v 2.x backend currently)

 

cv2.VideoCapture.set(propId, value) → retval

캡처한 영상의 속성값을 설정 합니다.

parameter	내용
propId	get() 속성 값과 같음
value	속성 값

- method 사용 예

import cv2   videoFile1 = 'F:/Python/images/video001.avi'   cap = cv2.VideoCapture(videoFile1)   # get() frame_width = cap.get(cv2.CAP_PROP_FRAME_WIDTH) frame_height = cap.get(cv2.CAP_PROP_FRAME_HEIGHT) print(frame_width, frame_height, end=',')   # grab(), retrieve(), read() if cap.grab():     flg, frame = cap.retrieve()     if flg:         cv2.imshow('video', frame)       flg2, frame2 = cap.read()     if flg2:         cv2.imshow('video2', frame2)                 cap.release() cv2.waitKey(0) cv2.destroyAllWindows()

- cv2.VideoCapture.get() 실습 해보기

cv2.VideoCapture.get()은 cap = cv2.VideoCapture(videoFile1) 이렇게 해서 cap 변수에 File을 받아오고 cap.get()으로 파일에 대한 설정 값을 얻어 옵니다.  하단에 print문을 이용하여 cap.get()으로 받아온 동영상의 size 852, 480을 출력해 보았습니다.  아래는 video 출력 결과입니다.

3.3 VideoWriter

 

VideoWriter() 함수를 이용하여 frame을 파일에 출력 합니다.

 

cv2.VideoWriter([filename, fourcc, fps, frameSize[, isColor]]) → <VideoWriter object>

parameter	내용
filename	저장할 동영상 파일명
fourcc	frame 압축 관련 4자리 code
fps	초당 저장할 frame
frameSize	frame size (가로, 세로)
isColor	컬러 저장 여부.

 

cv2.VideoWriter.open(filename, fourcc, fps, frameSize[, isColor]) → retval

VideoWriter() 함수를 초기화 하거내 재 초기화를 진행 합니다.

 

cv2.VideoWriter.isOpened() → retval

비디오 저장의 초기화 유무를 리턴 합니다. (True, False)

 

cv2.VideoWriter.write(image) → None

저장 파일에 다음 frame을 기록 합니다.

 

cv2.VideoWriter_fourcc(c1, c2, c3, c4) → retval

fourcc code를 리턴 합니다.

 

- Device frame 저장

import cv2   videoFile1 = 'F:/Python/images/video001.avi'   cap = cv2.VideoCapture(0)   # 화면 크기 설정 cap.set(3,320) cap.set(4,240)   # 파일 쓰기 fourcc = cv2.VideoWriter_fourcc(*'DIVX') out = cv2.VideoWriter(videoFile1, fourcc, 25.0, (320,240))   while True:         ret, frame = cap.read()         if ret:             out.write(frame)           cv2.imshow('video', frame)           if cv2.waitKey(1) & 0xFF == ord('q'):                 break     else:         break   cap.release() out.release() cv2.destroyAllWindows()

- 도형 그리기 저장

꼭 동영상이나 디바이스 입력을 출력하는건 아닙니다.  frame을 생성할 수 있는 것이면 출력이 가능 합니다.  도형을 회전시키면서 저장을 해보겠습니다.

import numpy as np import cv2 import time     videoFile1 = 'F:/Python/images/video003.avi'   fourcc = cv2.VideoWriter_fourcc(*'DIVX') out = cv2.VideoWriter(videoFile1, fourcc, 25.0, (384,384)) #cv2.VideoWriter.open(filename, fourcc, fps, frameSize[, isColor])   # color 설정 blue_color = (255, 0, 0) green_color = (0, 255, 0) red_color = (0, 0, 255) white_color = (255, 255, 255)   # 모두 0으로 되어 있는 빈 Canvas(검정색) img = np.zeros((384, 384, 3), np.uint8) for i in range(0, 90):         pt1 = cv2.ellipse2Poly((200, 200), (100, 160), i, 0, 360, 50)     img = cv2.ellipse(img, (200, 200), (100, 160), 0, 0, 360, white_color, 2)     img = cv2.polylines(img, [pt1], False, green_color, 2)         out.write(img)     time.sleep(0.5)  # 너무 빨리 진행되지 않도록   print('end')   out.release() cv2.waitKey(0) cv2.destroyAllWindows()