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OpenCV 保存 H264 视频的问题?

OpenCV 迷途小书童 3年前 (2021-08-20) 4493次浏览 0个评论

环境

  • windows 10 64bit
  • opencv 4.5.3

前言

看到有小伙伴在聊,如何将目标检测的结果保存成视频的相关问题? 本篇我们就来看看。

opencv保存视频

在绝大多数的目标检测项目中,都是使用 opencv 这个开源的计算机视觉库来进行图片、视频或者摄像头的读写。

关于视频保存,来看下面的代码示例

import cv2

cap = cv2.VideoCapture('test.mp4')

width = int(cap.get(cv2.CAP_PROP_FRAME_WIDTH))
height = int(cap.get(cv2.CAP_PROP_FRAME_HEIGHT))
fps = cap.get(cv2.CAP_PROP_FPS)
fourcc = int(cv2.VideoWriter_fourcc(*'MJPG'))

out = cv2.VideoWriter('output.avi', fourcc, fps, (width,  height))

while cap.isOpened():
    ret, frame = cap.read()
    if not ret:
        break

    out.write(frame)
    cv2.imshow('frame', frame)
    if cv2.waitKey(1) == ord('q'):
        break

cap.release()
out.release()
cv2.destroyAllWindows()

主要是 VideoWriter 对象,这里需要几个重要参数,输出文件名、宽 width、高 height、帧率 fpsfourcc。除了 fourcc,其它几项都很好理解。

FourCC 是一个4字节码,用来表示视频编码器,网站 fourcc.org 列出了所有可用的编码器。在 VideoWriter 中既可以写成 *'MJPG',也可以写成 'M', 'J', 'P', 'G'。但是并不是说,所有的编码器都可以使用。

使用H264编码器

在上面代码的基础上我们修改一下,使用 h264 编码器

import cv2

cap = cv2.VideoCapture('test.mp4')

width = int(cap.get(cv2.CAP_PROP_FRAME_WIDTH))
height = int(cap.get(cv2.CAP_PROP_FRAME_HEIGHT))
fps = cap.get(cv2.CAP_PROP_FPS)
fourcc = int(cv2.VideoWriter_fourcc(*'H264'))

out = cv2.VideoWriter('output.mp4', fourcc, fps, (width,  height))

# 后面代码省略了

执行代码后,报错了

OpenCV: FFMPEG: tag 0x34363248/'H264' is not supported with codec id 27 and format 'mp4 / MP4 (MPEG-4 Part 14)'
OpenCV: FFMPEG: fallback to use tag 0x31637661/'avc1'

Failed to load OpenH264 library: openh264-1.8.0-win64.dll
        Please check environment and/or download library: https://github.com/cisco/openh264/releases

[libopenh264 @ 000001fe3bfcb240] Incorrect library version loaded
[ERROR:0] global /build/opencv/modules/videoio/src/cap_ffmpeg_impl.hpp (2774) open Could not open codec libopenh264, error: Unspecified error
[ERROR:0] global /build/opencv/modules/videoio/src/cap_ffmpeg_impl.hpp (2791) open VIDEOIO/FFMPEG: Failed to initialize VideoWriter

从错误信息中可以看到,H264 字节码并不被支持,自动帮你替换成了 avc1opencv 默认使用 ffmpeg 框架来处理视频,但是 ffmpeg 并没有 h264 解码器。报错之外,还提供了一个解决方案,那就是去使用 cisco 开源的 openh264

接下来去站点 https://github.com/cisco/openh264/releases 下载 1.8.0 版本的 dll 文件,并和源码文件放在同一级目录,然后将 fourcc 也改为 avc1,执行代码

opencv videowriter h264

看到,报错信息不见了,针对生成的 mp4 文件,使用 ffmpeg 命令查看其信息

Stream #0:0(und): Video: h264 (Constrained Baseline) (avc1 / 0x31637661), yuv420p, 1440x1080, 538 kb/s, 29.92 fps, 29.92 tbr, 29917 tbn, 59834 tbc (default)

可以看到,视频编码确实是 h264

为什么不内置h264

这主要是许可证的问题,libx264 是基于 GPL 的,而 ffmpeg 要使用 libx264 的话,必须 --enable-gpl,而 opencv 则用的是 MIT 许可。具体的,可以看看这个链接 https://github.com/opencv/opencv-python/issues/299

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