Quay và ghi video bằng OpenCV (Ví dụ với C++ & Python)

1.Reading a Video

Trong OpenCV, video có thể đọc bằng cách sử dụng nguồn từ camera được kết nối vào máy tính hoặc đọc video file trong máy. Bước đầu tiên là chúng ta cần tạo một object được gọi là VideoCapture. Tham số của nó có thế hoặc là  chỉ số của thiết bị hoặc tên của video file.

Trong hầu hết các trường hợp chỉ có một video kết nối vào máy tính, chúng ta sẽ set tham số cho VideoCapture là '0' và OpenCV chỉ sử dụng camera kết nối vào máy tính. Khi chúng ta có nhiều hơn một camera được kết nối, chúng ta có thể lựa chọn camera bằng cách truyền tham số ‘1’ cho CAM 2,  ‘2’ cho CAM 3 hoặc nhiều hơn theo quy luật tăng dần.

Python

1 2 3 4

# Create a VideoCapture object and read from input file # If the input is taken from the camera, pass 0 instead of the video file name. cap = cv2.VideoCapture('chaplin.mp4')

C++

1 2 3 4

// Create a VideoCapture object and open the input file // If the input is taken from the camera, pass 0 instead of the video file name VideoCapture cap("chaplin.mp4");

Sau khi thiết lập VideoCapture object chúng ta có thể lấy được các khung ảnh của video (frame by frame)

Hiển thị video

Sau khi đọc video file, chúng ta có thể hiển thị video theo từng frame ảnh. Một frame ảnh của video đơn giản là một ảnh, chúng ta hiển thị từng frame như khi hiển thị một bức ảnh trong OpenCV bằng hàm imshow().

Như là trường hợp của một ảnh, chúng ta sử dụng waitKey() sau hàm imshow() để dừng từng frame ảnh.Trong trường hợp của một ảnh chúng ta truyền tham số  ‘0’ cho waitKey() , nhưng để trình chiếu video chúng ta cần truyền tham số lớn hơn '0', bới nếu set '0' sẽ làm dừng frame ảnh trong video. Tham số này bằng với thời gian tính bằng milliseconds thời gian chúng ta muốn hiện mỗi frame ảnh.

Trong khi đọc các frame ảnh từ webcam, sử dụng waitKey(1) là thích hợp bởi vì tần số khung hình giới hạn bởi webcam kể cả chúng ta sử dụng 1 ms ở hàm waitKey.

Dưới đây là ví dụ dùng Python và C++ để đọc và hiển thị video.

Python

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33

import cv2 import numpy as np # Create a VideoCapture object and read from input file # If the input is the camera, pass 0 instead of the video file name cap = cv2.VideoCapture('chaplin.mp4') # Check if camera opened successfully if (cap.isOpened()== False):   print("Error opening video stream or file") # Read until video is completed while(cap.isOpened()):   # Capture frame-by-frame   ret, frame = cap.read()   if ret == True:     # Display the resulting frame     cv2.imshow('Frame',frame)     # Press Q on keyboard to  exit     if cv2.waitKey(25) & 0xFF == ord('q'):       break   # Break the loop   else:     break # When everything done, release the video capture object cap.release() # Closes all the frames cv2.destroyAllWindows()

C++

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45

#include "opencv2/opencv.hpp" #include <iostream> using namespace std; using namespace cv; int main(){   // Create a VideoCapture object and open the input file   // If the input is the web camera, pass 0 instead of the video file name   VideoCapture cap("chaplin.mp4");        // Check if camera opened successfully   if(!cap.isOpened()){     cout << "Error opening video stream or file" << endl;     return -1;   }         while(1){     Mat frame;     // Capture frame-by-frame     cap >> frame;        // If the frame is empty, break immediately     if (frame.empty())       break;     // Display the resulting frame     imshow( "Frame", frame );     // Press  ESC on keyboard to exit     char c=(char)waitKey(25);     if(c==27)       break;   }      // When everything done, release the video capture object   cap.release();   // Closes all the frames   destroyAllWindows();         return 0; }

Ghi video

Sau khi kết thúc video capturing và processing từng frame bước tiếp theo chúng ta sẽ làm là ghi video vào máy tính.

Đối với ảnh, nó khá là đơn giản bằng lệnh cv2.imwrite(). Nhưng đối với videos, chúng ta cần thêm một số bước phức tạp hơn. Chúng ta cần tạo một VideoWriter object. Đầu tiên chúng ta cần set đường dẫn và tên file cần lưu (ví dụ: output.avi).Sau đó chúng ta cần set FourCC code và số lượng frames/second (FPS). Cuối cùng, kích cỡ frame cũng được định nghĩa.

Python

1 2 3 4

# Define the codec and create VideoWriter object.The output is stored in 'outpy.avi' file. # Define the fps to be equal to 10. Also frame size is passed. out = cv2.VideoWriter('outpy.avi',cv2.VideoWriter_fourcc('M','J','P','G'), 10, (frame_width,frame_height))

C++

1 2 3 4

// Define the codec and create VideoWriter object.The output is stored in 'outcpp.avi' file. // Define the fps to be equal to 10. Also frame size is passed.   VideoWriter video("outcpp.avi",CV_FOURCC('M','J','P','G'),10, Size(frame_width,frame_height));

FourCC là code 4-byte sử dụng trong mã hóa video . danh sách các code bạn có thể tìm ở dây fourcc.org. Có rất nhiều mã FOURCC nhưng trong bài này chúng ta sử dụng mã MJPG.

Chú ý: Chỉ một số mã FourCC có thể làm việc trên hệ thống máy tính của chúng ta, MJPG là lựa chọn an toàn nhất.

Toàn bộ code ví dụ đọc/hiển thị/ghi,lưu video các bạn có thể xem dưới dây:

Python

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43

import cv2 import numpy as np # Create a VideoCapture object cap = cv2.VideoCapture(0) # Check if camera opened successfully if (cap.isOpened() == False):   print("Unable to read camera feed") # Default resolutions of the frame are obtained.The default resolutions are system dependent. # We convert the resolutions from float to integer. frame_width = int(cap.get(3)) frame_height = int(cap.get(4)) # Define the codec and create VideoWriter object.The output is stored in 'outpy.avi' file. out = cv2.VideoWriter('outpy.avi',cv2.VideoWriter_fourcc('M','J','P','G'), 10, (frame_width,frame_height)) while(True):   ret, frame = cap.read()   if ret == True:           # Write the frame into the file 'output.avi'     out.write(frame)     # Display the resulting frame        cv2.imshow('frame',frame)     # Press Q on keyboard to stop recording     if cv2.waitKey(1) & 0xFF == ord('q'):       break   # Break the loop   else:     break  # When everything done, release the video capture and video write objects cap.release() out.release() # Closes all the frames cv2.destroyAllWindows()

C++

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55

#include "opencv2/opencv.hpp" #include <iostream> using namespace std; using namespace cv; int main(){   // Create a VideoCapture object and use camera to capture the video   VideoCapture cap(0);   // Check if camera opened successfully   if(!cap.isOpened())   {     cout << "Error opening video stream" << endl;     return -1;   }   // Default resolution of the frame is obtained.The default resolution is system dependent.   int frame_width = cap.get(CV_CAP_PROP_FRAME_WIDTH);   int frame_height = cap.get(CV_CAP_PROP_FRAME_HEIGHT);       // Define the codec and create VideoWriter object.The output is stored in 'outcpp.avi' file.   VideoWriter video("outcpp.avi",CV_FOURCC('M','J','P','G'),10, Size(frame_width,frame_height));   while(1)   {     Mat frame;           // Capture frame-by-frame     cap >> frame;        // If the frame is empty, break immediately     if (frame.empty())       break;           // Write the frame into the file 'outcpp.avi'     video.write(frame);          // Display the resulting frame        imshow( "Frame", frame );        // Press  ESC on keyboard to  exit     char c = (char)waitKey(1);     if( c == 27 )       break;   }   // When everything done, release the video capture and write object   cap.release();   video.release();   // Closes all the windows   destroyAllWindows();   return 0; }