Python 基于 OpenCV 视觉图像处理实战 之 OpenCV 简单视频处理实战案例 之六 简单指定视频某片段慢放效果

Python 基于 OpenCV 视觉图像处理实战 之 OpenCV 简单视频处理实战案例 之六 简单指定视频某片段慢放效果

目录

Python 基于 OpenCV 视觉图像处理实战 之 OpenCV 简单视频处理实战案例 之六 简单指定视频某片段慢放效果

一、简单介绍

二、简单指定视频某片段慢放效果实现原理

三、简单指定视频某片段慢放效果案例实现简单步骤

四、注意事项

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一、简单介绍

Python是一种跨平台的计算机程序设计语言。是一种面向对象的动态类型语言，最初被设计用于编写自动化脚本(shell)，随着版本的不断更新和语言新功能的添加，越多被用于独立的、大型项目的开发。Python是一种解释型脚本语言，可以应用于以下领域： Web 和 Internet开发、科学计算和统计、人工智能、教育、桌面界面开发、软件开发、后端开发、网络爬虫。

这里使用 Python  基于 OpenCV 进行视觉图像处理，......

二、简单指定视频某片段慢放效果实现原理

视频慢放效果是指将视频的播放速度减慢，使视频中的动作变得更加缓慢和流畅。在视频慢放过程中，每一帧图像的持续时间延长，导致视频中的动作看起来放慢了。这种效果常用于突出视频中的细节或动作，或者用于艺术创作中，增加视频的观赏性。通过视频慢放效果，观众可以更加仔细地观察视频中的内容，感受到其中的细微变化和动态。

实现原理：

是将指定帧范围内的帧重复写入输出视频，以延长这些帧的显示时间，从而实现慢放的效果。

实现方法：

1. 打开输入视频文件并获取其相关信息，如帧率、总帧数、宽度和高度。
2. 校验输入参数的合法性，包括起始帧和结束帧是否在有效范围内，以及慢放速度是否大于 0。
3. 逐帧读取输入视频，根据指定的帧范围和慢放速度，将指定范围内的帧重复写入输出视频，并根据慢放速度控制写入次数。
4. 写入未指定范围内的帧时，直接将其写入输出视频。
5. 释放资源，关闭视频文件。

涉及的关键函数：

1. cv2.VideoCapture()：

   • 用途：打开视频文件。
   • 参数：视频文件路径。
   • 返回值：VideoCapture 对象，用于操作视频文件。

2. cv2.VideoWriter()：

   • 用途：创建视频写入对象。
   • 参数：
     • 输出视频文件路径。
     • 视频编码器（如 FourCC）。
     • 帧率。
     • 视频尺寸。
   • 返回值：VideoWriter 对象，用于写入视频帧。

3. cv2.VideoCapture.get()：

   • 用途：获取视频的各种属性，如帧率、总帧数、宽度和高度。
   • 参数：属性标识符。
   • 返回值：属性值。

4. cv2.VideoWriter.write()：

   • 用途：向视频中写入一帧图像。
   • 参数：要写入的视频帧。
   • 返回值：无。

5. cv2.VideoCapture.read()：

   • 用途：从视频中读取一帧图像。
   • 参数：无。
   • 返回值：布尔值（表示是否成功读取）、视频帧。

6. cv2.VideoCapture.set()：

   • 用途：设置视频的各种属性，如帧索引。
   • 参数：属性标识符、属性值。
   • 返回值：布尔值（表示设置是否成功）。

这些函数在实现视频慢放效果的过程中扮演了重要角色，用于读取视频、写入视频，并对视频的属性进行操作。通过这些函数，可以对视频进行有效的处理和控制，实现慢放效果。

三、简单指定视频某片段慢放效果案例实现简单步骤

1、编写代码

2、运行效果

3、具体函数

"""
简单指定视频某片段慢放效果
    1、打开输入视频文件并获取其相关信息，如帧率、总帧数、宽度和高度。
    2、校验输入参数的合法性，包括起始帧和结束帧是否在有效范围内，以及慢放速度是否大于 0。
    3、逐帧读取输入视频，根据指定的帧范围和慢放速度，将指定范围内的帧重复写入输出视频，并根据慢放速度控制写入次数。
    4、写入未指定范围内的帧时，直接将其写入输出视频。
    5、释放资源，关闭视频文件。
"""
 
import cv2
 
 
def slow_motion(input_video_path, output_video_path, start_frame, end_frame, slow_down_factor):
    """
    指定视频指定帧段，进行慢放处理
    :param input_video_path:
    :param output_video_path:
    :param start_frame:
    :param end_frame:
    :param slow_down_factor:慢放因子，越大越慢
    :return:
    """
    # 打开视频文件
    cap = cv2.VideoCapture(input_video_path)
 
    # 检查视频文件是否成功打开
    if not cap.isOpened():
        print("Error: Unable to open video file.")
        return
 
    # 获取视频帧率和总帧数
    fps = cap.get(cv2.CAP_PROP_FPS)
    total_frames = int(cap.get(cv2.CAP_PROP_FRAME_COUNT))
 
    # 获取视频的宽度和高度
    width = int(cap.get(cv2.CAP_PROP_FRAME_WIDTH))
    height = int(cap.get(cv2.CAP_PROP_FRAME_HEIGHT))
 
    # 定义视频编码器
    fourcc = cv2.VideoWriter_fourcc(*'mp4v')
 
    # 创建 VideoWriter 对象
    out = cv2.VideoWriter(output_video_path, fourcc, fps / slow_down_factor, (width, height))
 
    # 校验起始帧和结束帧是否合法
    if start_frame < 0 or end_frame >= total_frames or start_frame > end_frame:
        print("Error: Invalid start frame or end frame.")
        return
 
    # 校验慢放速度是否合法
    if slow_down_factor <= 0:
        print("Error: Slow down factor must be greater than 0.")
        return
 
    # 逐帧读取视频并添加慢放效果
    for frame_index in range(total_frames):
        ret, frame = cap.read()
        if ret:
            # 检查当前帧是否在指定的帧范围内
            if start_frame <= frame_index <= end_frame:
                # 写入当前帧多次，模拟慢放效果
                for _ in range(slow_down_factor):
                    out.write(frame)
            else:
                out.write(frame)
        else:
            break
 
    # 释放资源
    cap.release()
    out.release()
    cv2.destroyAllWindows()
 
 
def main():
    # 调用函数并指定输入和输出视频文件路径、帧范围和慢放速度
    input_video_path = "Videos/CatRun.mp4"
    output_video_path = "Videos/VideoSlowMotionEffect.mp4"
    start_frame = 150  # 起始帧
    end_frame = 160  # 结束帧
    slow_down_factor = 3  # 慢放速度
    slow_motion(input_video_path, output_video_path, start_frame, end_frame, slow_down_factor)
 
 
if __name__ == "__main__":
    main()

四、注意事项

1. 起始帧和结束帧必须在合法范围内，且起始帧不能超过结束帧。
2. 慢放速度必须大于 0。
3. 逐帧读取视频时，需要检查当前帧是否在指定的帧范围内，以确定是否需要进行慢放处理。
4. 写入输出视频时，需要根据慢放速度控制写入次数，实现慢放效果。
5. 确保释放资源，关闭视频文件，避免资源泄露。