一、VideoCapture()类的常用API接口

1.构造VideoCapture()对象实例

C++版本

cv::VideoCapture::VideoCapture(const string&   filename);  //input filename
cv::VideoCapture::VideoCapture(int device);   //video capture denice id
cv::VideoCapture::VideoCapture();

Python版本

cap=cv2.VideoCapture(filename)
cap=cv2.VideoCapture(device)
cap=cv2.VideoCapture()

功能：
创建一个VideoCapture类的实例，如果传入对应的参数，可以直接打开视频文件或者要调用的摄像头。

参数：
filename代表视频文件的路径，这时会打开指定路径下的视频（.avi，.mpg，.mp4)等等，也可以是图片序列（.jpg文件序列）或者视频流的网址。请注意，每个视频流或IP摄像机源均具有其自己的URL方案。

device为整型变量，参数是0，表示打开笔记本的内置摄像头；参数是1，则打开外置摄像头；其他数字则代表其他设备。通常来说，它是区分不同摄像头的一个标识码，如果在当前系统下只有一个摄像头时参数为0，当有多个摄像头同时处于当前系统之中时，参数随之递增即可。参数为 -1时单独出现窗口，选取相应编号摄像头。

备注：
对于C++版本，也可以先对对象进行实例化，再使用open函数初始化。

bool cv::VideoCapture::open(const string& filename);
bool cv::VideoCapture::open(int device);
bool cv::VideoCapture::isOpened();

功能：对已经定义的VideoCapture类的实例进行初始化，传入对应的参数，可以直接打开视频文件或者要调用的摄像头。

参数：与前面构建对象实例的参数相同。如果成功读取视频或者调用摄像头则返回true，否则返回false。

这样我们有两种方法构建VideoCapture()对象实例

//先实例化再初始化
cv::VideoCapture capture;
capture.open("cat.avi");
//同时实例化和初始化
cv::VideoCapture capture("cat.avi");

2.利用VideoCapture()读取图片

C++版本

bool cv::VideoCapture::grab();
bool cv::VideoCapture::retrieve(Mat& image, int channel=0);VideoCapture& cv::VideoCapture::operator>>(Mat& image);
bool cv::VideoCapture::read(Mat& image);

grab() 功能：从视频文件或捕获设备中抓取下一个帧，假如调用成功返回true。

retrieve() 功能：解码并且返回刚刚抓取的视频帧，假如没有视频帧被捕获（相机没有连接或者视频文件中没有更多的帧）将返回false。

read() 功能：该函数结合grab()和retrieve()其中之一被调用，用于捕获、解码和返回下一个视频帧。假如没有视频帧被捕获（相机没有连接或者视频文件中没有更多的帧）将返回false。

这样C++版本有四种读取方式

capture.read(frame); capture.grab(); capture.retrieve(frame); capture >> frame;

Python版本

ret,image=cap.read()

功能：cap.read()按帧读取视频，ret,frame是获cap.read()方法的两个返回值。其中ret是布尔值，如果读取帧是正确的则返回True，如果文件读取到结尾，它的返回值就为False。frame就是每一帧的图像，是个三维矩阵。

3.利用VideoCapture()获取和设置摄像头或者视频参数信息

C++版本

double cv::VideoCapture::get(int propid);  //property identfier(see table)
bool cv::VideoCapture::set(int propid, double value);

Python版本`

value=cap.get(propid）
cap.set(propid,value)

功能：我们通过get（）和set（）函数分别可以获取和设置摄像头或者视频参数信息，

参数：包括的参数信息如下表:

4.释放VideoCapture()对象

C++版本

void cv::VideoCapture::release();

Python版本

cap.release()

功能：关闭视频文件或者摄像头。

二、VideoWriter()类的常用API接口

1.构造VideoWriter()对象实例

C++版本

cv::VideoWriter::Videowriter(const String &filename, int fourcc, double fps, Size frameSize, bool isColor=true);
cv::VideoWriter::VideoWriter(const String &filename, int apiPreference, int fourcc, double fps, Size frameSize, bool isColor=true);
cv::VideoWriter::Videowriter();

Python版本

out=cv2.VideoWriter(filename, fourcc, fps, frameSize,isColor=true)
out=cv2.VideoWriter()

功能：创建一个VideoWriter类的实例。

参数：
filename输出视频文件的名称。

fourcc用于压缩帧视频轨道的编解码器的4个字符的代码。现在所有的视频解码器都有唯一的短名称，最多4个字符。常见的有XVID，DVIX和H264。
例如:
VideoWriter :: fourcc（‘P’，‘I’，‘M’，‘1’）是MPEG-1编解码器;
VideoWriter :: fourcc（‘M’，‘J’，‘P’，'G '）是动态jpeg编解码器等。
可以在FOURCC页面的“ 视频编解码器”中获取代码列表。带有MP4容器的FFMPEG后端本机使用其他值作为fourcc代码：请参见ObjectType，因此您可能会从OpenCV收到有关fourcc代码转换的警告消息。

fps代表创建的视频流的帧率，这是输出视频的每秒帧数。

frameSize代表视频帧的大小（长宽）。

isColor默认情况是True。如果为True，则编码器将期望并编码彩色帧，否则它将与灰度帧一起使用（仅Windows当前支持该标志）。

备注：
对于C++版本，也可以先对对象进行实例化，再使用open函数初始化。

bool cv::VideoWriter::open(const String &filename,int fourcc, double fps,Size frameSize,bool isColor=true);
bool cv::VideoWriter::open(const String &filename, int apiPreference, int fourcc, double fps, Size frameSize, bool isColor=true);
bool cv::VideoWriter::isOpened();

功能：对已经定义的VideoWriter类的实例进行初始化，传入对应的参数。

参数：与前面构建对象实例的参数相同。如果成功打开视频编写器则返回true，否则返回false。

这样我们有两种方法构建VideoWriter()对象实例

int vedio_width = capture.get(cv::CAP_PROP_FRAME_WIDTH); 
int vedio_height = capture.get(cv::CAP_PROP_FRAME_HEIGHT);
std::string outputVideoPath = "..\\test.avi";
//先实例化再初始化
cv::VideoWriter video;
video.open(outputVideoPath,cv::VideoWriter::fourcc('M', 'P', '4', '2'), 25, cv::Size(vedio_width, vedio_height));
//同时实例化和初始化
cv::VideoWriter video(outputVideoPath,cv::VideoWriter::fourcc('M', 'P', '4', '2'), 25, cv::Size(vedio_width, vedio_height));

2.利用VideoWriter()写入视频

C++版本

VideoWriter& cv::VideoWriter::operator<<(Mat& image);
void cv::VideoWriter::write(InputArray image);

功能：将指定的图像写入视频文件。它的大小必须与打开视频编写器时指定的大小相同。通常，彩色图像应采用BGR格式。

这样C++版本有两种读取方式

video.write(frame); capture << frame;

Python版本

out.write(frame)

3.利用VideoWriter()获取和设置视频写入器属性

C++版本

double cv::VideoWriter::get(int propid);  //property identfier(see table)
bool cv::VideoWriter::set(int propid, double value);

Python版本`

value=out.get(propid）
out.set(propid,value)

功能：我们通过get（）和set（）函数分别可以获取和设置VideoWriter()属性标识符或视频I / O API后端的其他标志之一。

参数：这里的属性就不一一赘述了，大家可以去参考opencv官方文档中的cv :: VideoWriterProperties。

4.释放VideoWriter()对象

C++版本

void cv::VideoWriter::release();

Python版本

out.release()

功能：关闭视频文件或者摄像头。

三、打开摄像头并按格式保存视频和每帧图片

1.C++版本

#include <iostream>
#include<string.h>
#include<fstream>
#include<Windows.h>
#ifdef _WIN32
#define OPENCV
#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS
#endif#include <opencv2/opencv.hpp>
#include <opencv2/highgui/highgui_c.h>
#include "opencv2/highgui/highgui.hpp"
#include <iostream>
#include <fstream>
#include <opencv2\imgproc\imgproc.hpp>
#include <opencv2/imgproc/types_c.h>
#include <math.h>
#include <opencv2/core/core.hpp>    
#include <opencv2/ml/ml.hpp>  using namespace std;
using namespace cv;
using namespace ml;int device = 1;
int i_begin = 0;
int width = 1280;
int height = 720;
double fps = 25.0;
std::string outputVideoPath = "test\\";
std::string outputVideoName = "test.avi";
std::string outputPicturePath = "Latest\\";
std::string outputPictureFormat = ".jpg";
std::string imshowWindowName = "result";
int quit = 'q';
int fourcc = cv::VideoWriter::fourcc('M', 'P', '4', '2');
int waitkey_time = 100;int main()
{cv::VideoCapture capture(device);if (!capture.isOpened())                         //判断是否成功打开相机{return -1;}capture.set(cv::CAP_PROP_FRAME_WIDTH, width);  //设置捕获视频的宽度capture.set(cv::CAP_PROP_FRAME_HEIGHT, height);  //设置捕获视频的高度int vedio_width = capture.get(cv::CAP_PROP_FRAME_WIDTH);    //获取图像的宽度int vedio_height = capture.get(cv::CAP_PROP_FRAME_HEIGHT);  //获取图像的高度cv::VideoWriter video(outputVideoPath+ outputVideoName, fourcc, fps, cv::Size(vedio_width, vedio_height));while (true){cv::Mat frame;capture >> frame;if (frame.empty())continue;cv::namedWindow(imshowWindowName, CV_WINDOW_NORMAL);cv::imshow(imshowWindowName, frame);cv::imwrite(outputPicturePath + to_string(i_begin) + outputPictureFormat, frame);i_begin++;video << frame;int q=cv::waitKey(waitkey_time);if (q == quit)break;}capture.release();video.release();cv::destroyAllWindows();return 0;
}

2.Python版本

import cv2device=1
i_begin=0
width,height=1280,720
fps=25.0
outputVideoPath='test/'
outputVideoName='test.avi'
outputPicturePath='Latest/'
outputPictureFormat='.jpg'
imshowWindowName='result'
quit='q'
fourcc = cv2.VideoWriter_fourcc('M', 'P', '4', '2')
waitkey_time = 100cap=cv2.VideoCapture(device)
cap.set(cv2.CAP_PROP_FRAME_WIDTH,width)
cap.set(cv2.CAP_PROP_FRAME_HEIGHT,height)
size = (int(cap.get(cv2.CAP_PROP_FRAME_WIDTH)), int(cap.get(cv2.CAP_PROP_FRAME_HEIGHT)))
out=cv2.VideoWriter(outputVideoPath+outputVideoName, fourcc, fps, size)while(cap.isOpened()):ret,image=cap.read()if ret==False:breakcv2.namedWindow(imshowWindowName, cv2.WINDOW_NORMAL)cv2.imshow(imshowWindowName,image)cv2.imwrite(outputPicturePath+str(i_begin)+outputPictureFormat,image)i_begin+=1out.write(image)if cv2.waitKey(waitkey_time) & 0xFF==ord(quit):break
cap.release()
out.release()
cv2.destroyAllWindows()

3.参数说明

device为0表示打开笔记本的内置摄像头，device为1或更大，则打开外置摄像头或其他设备。

i_begin表示保存的每帧图片是从i_begin.jpg开始命名的，后面依次递增。

width,height为设置摄像头拍摄图片的宽度和高度。

fps为创建的视频流的帧率。

outputVideoPath和outputVideoName分别表示保存视频的路径和名称。

outputPicturePath和outputPictureFormat分别表示保存每一帧图片的路径和名称。

imshowWindowName表示显示每一帧图片窗口的名称。

quit表示该字符被按下，摄像头关闭。

fourcc表示压缩帧视频轨道的编解码器的4个字符的代码。

waitkey_time表示等待按键按下时间，也可以作为设置摄像间隔帧率的时间。

4.运行结果

在运行之前，我们需要在代码所在的目录下手动创建test和Latest两个文件夹。之后启用内置摄像头或插上外置摄像头，运行程序，将会跳出窗口，显示摄像头拍摄的内容。键盘输入q，则摄像头和窗口关闭。这时候会在test文件夹中找到保存的test.avi视频，在Latest文件夹中找到命名为0.jpg，1.jpg，2.jpg，…的连续帧图片。

四、视频转化为连续帧的图片

1.C++版本

#include <iostream>
#include<string.h>
#include<fstream>
#include<Windows.h>
#ifdef _WIN32
#define OPENCV
#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS
#endif#include <opencv2/opencv.hpp>
#include <opencv2/highgui/highgui_c.h>
#include "opencv2/highgui/highgui.hpp"
#include <iostream>
#include <fstream>
#include <opencv2\imgproc\imgproc.hpp>
#include <opencv2/imgproc/types_c.h>
#include <math.h>
#include <opencv2/core/core.hpp>    
#include <opencv2/ml/ml.hpp>  using namespace std;
using namespace cv;
using namespace ml;std::string inputVideoPath = "sp\\";
std::string inputVideoName = "test.avi";
int i_begin = 0;
std::string outputPicturePath = "sq\\";
std::string outputPictureFormat = ".jpg";
std::string imshowWindowName = "result";
int quit = 'q';int main()
{cv::VideoCapture capture(inputVideoPath+inputVideoName);if (!capture.isOpened())                         {return -1;}int vedio_width = capture.get(cv::CAP_PROP_FRAME_WIDTH);    //获取图像的宽度int vedio_height = capture.get(cv::CAP_PROP_FRAME_HEIGHT);float video_fps = capture.get(cv::CAP_PROP_FPS);cout << "width:" << vedio_width << '\n' << "height:" << vedio_height << '\n' << "fps:" << video_fps;int waitkey_time = int(1000 / video_fps);while (true){cv::Mat frame;capture >> frame;if (frame.empty())break;cv::namedWindow(imshowWindowName, CV_WINDOW_NORMAL);cv::imshow(imshowWindowName, frame);cv::imwrite(outputPicturePath + to_string(i_begin) + outputPictureFormat, frame);i_begin++;int q = cv::waitKey(waitkey_time);if (q == quit)break;}capture.release();cv::destroyAllWindows();return 0;
}

2.Python版本

import cv2inputVideoPath='sp/'
inputVideoName='test.avi'
i_begin=0
outputPicturePath='sq/'
outputPictureFormat='.jpg'
imshowWindowName='result'
quit='q'cap=cv2.VideoCapture(inputVideoPath+inputVideoName)
vedio_width=int(cap.get(cv2.CAP_PROP_FRAME_WIDTH))
vedio_height=int(cap.get(cv2.CAP_PROP_FRAME_HEIGHT))
vedio_fps=float(cap.get(cv2.CAP_PROP_FPS))
print("width:",vedio_width)
print("height:",vedio_height)
print("fps:",vedio_fps)
waitkey_time=int(1000/vedio_fps)while(cap.isOpened()):ret,image=cap.read()if ret==False:break cv2.namedWindow(imshowWindowName, cv2.WINDOW_NORMAL)cv2.imshow(imshowWindowName,image)cv2.imwrite(outputPicturePath+str(i_begin)+outputPictureFormat,image)i_begin+=1if cv2.waitKey(waitkey_time) & 0xFF==ord(quit):break
cap.release()
cv2.destroyAllWindows()

3.参数说明

inputVideoPath和inputVideoName分别表示所要打开视频的路径和名称。

i_begin表示保存的每帧图片是从i_begin.jpg开始命名的，后面依次递增。

outputPicturePath和outputPictureFormat分别表示保存每一帧图片的路径和名称。

imshowWindowName表示显示每一帧图片窗口的名称。

quit表示该字符被按下，视频关闭。

4.运行结果

在运行之前，我们需要在代码所在的目录下手动创建sp和sq两个文件夹，并且将要打开的视频test.avi放在sp文件夹中。之后运行程序，将会跳出窗口，显示视频内容。键盘输入q，则视频和窗口关闭。这时候会在sq文件夹中找到命名为0.jpg，1.jpg，2.jpg，…的连续帧图片。

五、连续帧的图片转化为视频

1.C++版本

#include <iostream>
#include<string.h>
#include<fstream>
#include<Windows.h>
#ifdef _WIN32
#define OPENCV
#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS
#endif#include <opencv2/opencv.hpp>
#include <opencv2/highgui/highgui_c.h>
#include "opencv2/highgui/highgui.hpp"
#include <iostream>
#include <fstream>
#include <opencv2\imgproc\imgproc.hpp>
#include <opencv2/imgproc/types_c.h>
#include <math.h>
#include <opencv2/core/core.hpp>    
#include <opencv2/ml/ml.hpp>  using namespace std;
using namespace cv;
using namespace ml;std::string inputPicturePath = "pp\\";
std::string inputPictureFormat = ".jpg";
int i_begin = 0;
double fps = 25.0;
std::string outputVideoPath = "qq\\";
std::string outputVideoName = "test.avi";
std::string imshowWindowName = "result";
int quit = 'q';
int fourcc = cv::VideoWriter::fourcc('M', 'P', '4', '2');
int waitkey_time = int(1000/fps);int main()
{cv::Mat frame=cv::imread(inputPicturePath + to_string(i_begin) + inputPictureFormat);if (frame.empty())return -1;int picture_width = frame.cols;int picture_height = frame.rows;cout << "width:" << picture_width << '\n' << "height:" << picture_height;cv::VideoWriter video(outputVideoPath + outputVideoName, fourcc, fps, cv::Size(picture_width, picture_height));while (true){cv::Mat frame = cv::imread(inputPicturePath + to_string(i_begin) + inputPictureFormat);if (frame.empty())break;cv::namedWindow(imshowWindowName, CV_WINDOW_NORMAL);cv::imshow(imshowWindowName, frame);i_begin++;video << frame;int q = cv::waitKey(waitkey_time);if (q == quit)break;}video.release();cv::destroyAllWindows();return 0;
}

2.Python版本

import cv2inputPicturePath='pp/'
inputPictureFormat='.jpg'
i_begin=0
fps=25.0
outputVideoPath='qq/'
outputVideoName='test.avi'
imshowWindowName='result'
quit='q'
fourcc = cv2.VideoWriter_fourcc('M', 'P', '4', '2')
waitkey_time = int(1000/fps)image=cv2.imread(inputPicturePath + str(i_begin) + inputPictureFormat)
try:image.shape
except:exit()
picture_width = image.shape[1];
picture_height = image.shape[0];
size = (int(picture_width), int(picture_height))
print("width:",picture_width)
print("height:",picture_height)
out=cv2.VideoWriter(outputVideoPath+outputVideoName, fourcc, fps, size)while(out.isOpened()):image=cv2.imread(inputPicturePath + str(i_begin) + inputPictureFormat)try:image.shapeexcept:breakcv2.namedWindow(imshowWindowName, cv2.WINDOW_NORMAL)cv2.imshow(imshowWindowName,image)i_begin+=1out.write(image)if cv2.waitKey(waitkey_time) & 0xFF==ord(quit):break
out.release()
cv2.destroyAllWindows()

3.参数说明

inputPicturePath和inputPictureFormat分别表示所要读取连续帧图片的路径和名称。

i_begin表示保存的每帧图片是从i_begin.jpg开始命名的，后面依次递增。

fps为创建的视频流的帧率。

outputVideoPath和outputVideoName分别表示保存视频的路径和名称。

imshowWindowName表示显示每一帧图片窗口的名称。

quit表示该字符被按下，停止读取连续帧图片。

fourcc表示压缩帧视频轨道的编解码器的4个字符的代码。

waitkey_time表示等待按键按下时间，也可以作为设置读取图片的时间。

4.运行结果

在运行之前，我们需要在代码所在的目录下手动创建pp和qq两个文件夹，并且将命名为0.jpg，1.jpg，2.jpg，…的连续帧图片放在pp文件夹中。之后运行程序，将会跳出窗口，显示连续帧图片内容。键盘输入q，则连续帧图片和窗口关闭。这时候会在qq文件夹中找到新生成的视频test.avi。