[Programming / OpenCV] OpenCV Video Processing

Written by Geol Choi | Oct. 30, 2017

이번 포스팅에서는 Python-OpenCV를 이용한 Video Processing 방법에 대하여 알아보도록 하겠습니다.

Python-OpenCV 설치방법은 이 링크를 참고해 주시기 바랍니다.

1. Video Frame Capture

Video 경로(파일명 포함)를 지정하여 해당 비디오를 Frame-by-Frame으로 출력하는 코드입니다. 코드는 Self-explanatory하므로 따로 코드 설명을 추가하지는 않습니다.

import cv2
 
###############################################################################
# parameters defined by user
PATH_TO_INPUT_VIDEO_PATH = {YOUR_VIDEO_FILE_PATH}
###############################################################################
 
def main():
    # Create a VideoCapture object and read from input file
    # If the input is the camera, pass 0 instead of the video file name
    capture = cv2.VideoCapture(PATH_TO_INPUT_VIDEO_PATH)
     
    # Check if VideoCapture object is vliad
    if (capture.isOpened()== False): 
        print("Error opening video stream or file")
     
    # Read until video is completed
    while(capture.isOpened()):
        # Capture frame-by-frame
        ret, frame = capture.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
     
    capture.release()
     
    # Closes all the frames
    cv2.destroyAllWindows()
 
 
if __name__ == '__main__':
    main()

다만, 주의할 점은, {YOUR_VIDEO_FILE_PATH}는 대상 Video File의 경로(파일명 포함)를 넣어 주셔야 합니다. 만약, Video Path가 ../video/my_video.mp4이라면,

PATH_TO_INPUT_VIDEO_PATH = '../video/my_video.mp4'

과 같이 작성하시면 됩니다.

만약 Video File 대신 Web Cam으로 입력받은 이미지를 출력하고자 한다면,

capture = cv2.VideoCapture(PATH_TO_INPUT_VIDEO_PATH)

대신,

capture = cv2.VideoCapture(0)

으로 변경하시면 됩니다.

2. Video to Image Sequences

다음 코드는 비디오 파일을 이미지 시퀀스 파일로 저장하는 코드입니다.

# -*- coding: utf-8 -*-
"""
Created on Fri Oct 27 18:35:16 2017

Video to Image Sequence

@author: Dr.Geol Choi
"""
import os
import cv2
from matplotlib import pyplot as plt
 
###############################################################################
# parameters defined by user
PATH_TO_INPUT_VIDEO_PATH = {YOUR_VIDEO_FILE_PATH}
PATH_TO_OUTPUT_IMAGES_DIR = {OUTPUT_IMAGE_SEQUENCES_PATH}
###############################################################################
 
def main():
    # 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(PATH_TO_INPUT_VIDEO_PATH)
     
    # Check if camera opened successfully
    if (cap.isOpened()== False): 
        print("Error opening video stream or file")
     
    # Read until video is completed
    cnt = 0
    while(cap.isOpened()):
        # Capture frame-by-frame
        ret, frame = cap.read()
        
        frame = cv2.cvtColor(frame, cv2.COLOR_BGR2RGB)
     
        if ret == True:
            OUTPUT_IMAGE_PATH = os.path.join(PATH_TO_OUTPUT_IMAGES_DIR, 'image_%09d.jpg' % (cnt))
            print("Now %d-th images being processed..." % (cnt))
    
            # save image
            plt.imsave(OUTPUT_IMAGE_PATH, frame)
     
        # Break the loop
        else: 
            break
        
        cnt += 1
     
    # When everything done, release the video capture object
    cap.release()
 
 
if __name__ == '__main__':
    main()

마찬가지로, 코드가 간단하기 때문에 코드 설명은 생략합니다. 다만, {YOUR_VIDEO_FILE_PATH}에 대상 Video File의 경로를, {OUTPUT_IMAGE_SEQUENCES_PATH}에 이미지 시퀀스가 저장될 경로를 입력하시면 됩니다.

3. Image Sequences to Video

마지막으로, 이미지 시퀀스를 비디오 파일로 한데 뭉쳐 주는 코드입니다.

# -*- coding: utf-8 -*-
"""
Image Sequence to Video

Created on Mon Oct 30 12:43:54 2017
@author: Dr.Geol Choi
"""
 
import os, errno
import cv2
import numpy as np
 
###############################################################################
# parameters defined by user
PATH_TO_INPUT_IMAGES_PATH = {YOUR_INPUT_IMAGE_PATH}
PATH_TO_OUTPUT_VIDEO_DIR = {YOUR_OUTPUT_VIDEO_DIRECTORY}
VIDEO_FILE = {YOUR_OUTPUT_VIDEO_FILENAME}
############################################################################### 
 
def main():
    ## make result directory if not exist
    try:
        if(os.path.isdir(PATH_TO_INPUT_IMAGES_PATH)):
            for root, dirs, files in os.walk(PATH_TO_INPUT_IMAGES_PATH, topdown=False):
                
                bIsFirst = True
                for name in files:
                    cur_file = os.path.join(PATH_TO_INPUT_IMAGES_PATH, name)
                    cur_img = cv2.imread(cur_file)
                    
                    print("Currently %s being processed..." % (cur_file))
                
                    
                    if (type(cur_img) == np.ndarray):
                        if (bIsFirst):
                            frame_height = cur_img.shape[0]
                            frame_width = cur_img.shape[1]
                            
                            # Define the codec and create VideoWriter object.The output is stored in 'outpy.avi' file.
                            video_file = os.path.join(PATH_TO_OUTPUT_VIDEO_DIR, VIDEO_FILE)
                            out = cv2.VideoWriter(video_file, cv2.VideoWriter_fourcc('M','J','P','G'), 10, (frame_width, frame_height))
                        
                        # record the current image frame to video file
                        out.write(cur_img)
                    
                    bIsFirst = False
                    
    except OSError as e:
        if e.errno != errno.EEXIST:
            raise
     
    # When everything done, release the video capture and video write objects
    out.release()
 
 
if __name__ == '__main__':
    main()

앞의 코드들과 마찬가지로, {YOUR_INPUT_IMAGE_PATH}는 입력 이미지 시퀀스 경로(이미지 파일명 제외)를, {YOUR_OUTPUT_VIDEO_DIRECTORY}는 출력 비디오 디렉터리 경로를, {YOUR_OUTPUT_VIDEO_FILENAME}는 출력 비디오 파일명으로 대체하여 작성하시면 되겠습니다.

Useful Tips

1. 특정 Frame Number 이미지 얻어오기

cap = cv2.VideoCapture(PATH_TO_INPUT_VIDEO_PATH)
    
# Where frame_no is the frame you want
cap.set(1, frame_no);

2. 영상의 Frame 전체 길이 얻어오기

cap = cv2.VideoCapture(PATH_TO_INPUT_VIDEO_PATH)
    
# total frame numbers
frame_len = int(cap.get(cv2.CAP_PROP_FRAME_COUNT))

이것으로 이번 포스팅을 마칩니다. Python-OpenCV를 이용하여 Video Processing에 유용하게 사용하시기 바랍니다.