《嵌入式人工智能技术应用》课件 1.4-使用OpenCV进行视频录制与视频读取

项目一使用OpenCV实现人脸检测嵌入式人工智能技术应用OpenCV进行视频录制与视频读取任务四职业能力目标01任务描述与要求02任务分析与计划03知识储备04任务实施05任务检查与评价06任务小结07任务拓展08任务四OpenCV进行视频录制与视频读取了解opencv录制和读取视频原理；了解基础的视频格式与FourCC。能使用VideoWriter_fourcc方法设置视频编解码的方式；能使用VideoWriter方法进行视频录制；能使用VideoCapture方法读取视频。职业能力目标01知识目标技能目标职业能力目标01任务描述与要求02任务分析与计划03知识储备04任务实施05任务检查与评价06任务小结07任务拓展08任务三OpenCV进行视频录制与视频读取

本实验将实现把USB摄像头实时采集并显示在触摸屏的画面存成视频文件，以及读取avi格式的视频。任务描述任务要求将USB摄像头采集的画面按照指定路径和文件名存为视频文件；读取指定路径下的视频文件，在notebook呈现视频画面。任务描述与要求02职业能力目标01任务描述与要求02任务分析与计划03知识储备04任务实施05任务检查与评价06任务小结07任务拓展08任务三OpenCV进行视频录制与视频读取任务分析实现opencv录制和读取视频可能会涉及到哪些步骤？根据自己的了解说说视频有哪些参数？任务分析与计划03任务计划表项目名称使用OpenCV实现人脸检测任务名称OpenCV进行视频录制与视频读取计划方式自主设计计划要求请用6个计划步骤来完整描述出如何完成本次任务序号任务计划1

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通过上面的思考，你是否对本任务要完成的工作有所了解？让我们一起来制订完成本次任务的实施计划吧！任务分析与计划03职业能力目标01任务描述与要求02任务分析与计划03知识储备04任务实施05任务检查与评价06任务小结07任务拓展08任务三OpenCV进行视频录制与视频读取04知识储备FourCC2视频编码1VideoWriter（）3视频编码04所谓视频编码方式就是指通过压缩技术，将原始视频格式的文件转换成另一种视频格式文件的方式。由于连续的帧之间相似性极高，为便于储存传输，我们需要对原始的视频进行编码压缩，以去除空间、时间维度的冗余。视频编码04

视频编码格式也称为视频文件格式，是针对不同平台、程序和设备优化数字视频文件的方法。视频编码格式有许多种类，但每一种都包含两个主要组成部分，即编解码器和容器。编解码器和容器指定了存储、传输和观看未压缩视频输入的方式。在流式传输中有一点很重要，编码格式应与尽可能广泛的设备兼容，以便所有用户都可以观看流视频。

正确选择视频格式取决于三个主要因素：存储可用性、视频输出质量，以及与不同视频播放器或程序的兼容性。什么是视频编码格式？FourCC04知识储备视频编码213VideoWriter（）

FourCC全称Four-CharacterCodes，代表四字符代码,它是一个32位的标示符，其实就是typedefunsignedintFOURCC，是一种独立标示视频数据流格式的四字符代码。FourCC常用视频编解码如下。04FourCC标志作用VideoWriter_fourcc('D','I','V','X')MPEG-4编码VideoWriter_fourcc('P','I','M','1')MPEG-1编码VideoWriter_fourcc('M','J','P','G')JPEG编码（运行效果一般）VideoWriter_fourcc('M','P','4','2')MPEG-4.2编码VideoWriter_fourcc('D','I','V','3')MPEG-4.3编码VideoWriter_fourcc('U','2','6','3')H263编码VideoWriter_fourcc('I','2','6','3')H263I编码VideoWriter_fourcc('F','L','V','1')FLV1编码FourCC04知识储备视频编码312VideoWriter（）VideoWriter（）04cv2.VideoWriter_fourcc(brief)：用于设置视频编解码的方式brief：设置编解码方式返回值：返回一个fourcc代码VideoWriter(filename,fourcc,fps,frameSize)：创建视频流写入对象filename：要保存的文件的路径fourcc：fourcc指定编码器fps：要保存的视频的帧率frameSize：要保存的文件的画面尺寸videoName变量定义为video_record.avi，字符串类型。codec变量定义为MJPG格式。fps变量定义为写入帧率为20frameSize变量定义视频帧大小为（640，480）职业能力目标01任务描述与要求02任务分析与计划03知识储备04任务实施05任务检查与评价06任务小结07任务拓展08任务四OpenCV进行视频录制与视频读取05任务实施视频读取2视频录制142创建VideoWriter实例1创建videocapture实例3写入帧图像封装成类进行视频录制视频录制05视频录制OpenCV可以针对摄像头或视频进行处理，将需要的画面保留下来，保存成一个.avi的文件。OpenCV进行录制视频的相关操作，主要涉及OpenCV的VideoWriter对象，VideoWriter是用来创建视频文件的类。注意：OpenCV只支持.avi的格式，而且生成的视频文件不能大于2GB，而且不能添加音频。视频录制05importcv21.创建videocapture实例（1）导入cv2python-opencv在python中的包名称叫做cv2。cap=cv2.VideoCapture(0)（2）创建videocapture实例录制视频的第一步要实例化一个VideoCapture对象。用于从USB摄像头读入图片。创建VideoCapture对象的时候，我们需要传入一个合适的摄像头编号。cv2.VideoCapture(0)：0表示默认为笔记本上的摄像头(如果有的话)/USB摄像头。视频录制05video_path='./exp/video_record.avi'#指定视频编解码方式为MJPGcodec=cv2.VideoWriter_fourcc(*'MJPG')fps=20.0#指定写入帧率为20frameSize=(640,480)#指定窗口大小#创建VideoWriter对象out=cv2.VideoWriter(video_path,codec,fps,frameSize)2.创建VideoWriter实例opencv中视频录制需要借助VideoWriter对象，其原理是将从VideoCapture中读入图片，不断地写入到VideoWrite的数据流中形成视频。cv2.VideoWriter_fourcc(brief)：用于设置视频编解码的方式。brief：设置编解码方式。返回值：返回一个fourcc代码。VideoWriter(filename,fourcc,fps,frameSize)：创建视频流写入对象。filename：要保存的文件的路径；fourcc：fourcc指定编码器；fps：要保存的视频的帧率；frameSize：要保存的文件的画面尺寸。视频录制05ret,frame=cap.read()3.写入帧图像（1）读取图像使用cap.read()获取一帧图片，cap.read()返回值有两个，分别赋值给ret，frame。ret：若画面读取成功，则返回True，反之返回False；frame：是读取到的图片对象(numpy的ndarray格式)。out.write(frame)（2）写入帧图像使用上述创建的out对象，调用.write()方法，将把VideoCapture中读到的图片写入到VideoWrite的数据流中。cap.release()out.release()（3）最后资源释放在录制结束后，我们要释放资源：cap.release()：停止捕获视频；out.release()：释放创建视频流写入对象。视频录制054.封装成线程类进行视频录制1、在init函数中传入videoName参数用于传入保存的视频文件名，定义标志位变量、打开摄像头、定义VideoWriter的3个参数并创建对象；2、使用本文1.5追加帧结合循环，通过循环的方式反复的将读取到的每一帧写入到VideoWrite的数据流中，就能够进行视频录制；3、在run函数中构建视频窗口：循环体里读取摄像头图像、写入帧图像、更新显示图片、图像显示的时长。4、在stop函数中定义标志位变量、摄像头释放、释放视频流写入对象、窗口释放；5、用线程的方式运行函数，再对视频进行录制与退出。视频录制05a=videoRecordThread('./exp/video_record.avi')a.start()4.封装成线程类进行视频录制启动线程实例化一个videoRecordThread()线程类，实例化时传入视频录制要保存的文件名video_record.avi，实例化对象为a。线程对象a调用start()方法,开始执行videoRecordThread()线程类中的run()函数。a.stop()关闭线程实例化对象a调用videoRecordThread()线程类中的stop()函数，来退出线程，停止录制。05任务实施视频读取2视频录制1视频读取051、在init函数中传入videoName参数用于传入读取的视频文件名，定义标志位变量、打开视频文件；2、在run函数中构建视频窗口：循环体中读取摄像头图像、更新显示图片、图像显示的时长；循环体结束后摄像头释放、窗口释放。3、在stop函数中定义标志位变量、摄像头释放、窗口释放；4、再对视频进行播放。视频读取05a=videoReadThread('./exp/video_record.avi')a.start()启动线程实例化一个videoReadThread()线程类，实例化时传入视频要读取的文件名，这里文件名为上文保存的video_record.avi，实例化对象为a。线程对象a调用start()方法,开始执行videoReadThread()线程类中的run()函数。。a.stop()关闭线程通过实例化对象a调用videoReadThread()线程类中的stop()函数，来提前退出线程，停止播放。职业能力目标01任务描述与要求02任务分析与计划03知识储备04任务实施05任务检查与评价06任务小结07任务拓展08任务四OpenCV进行视频录制与视频读取任务检查与评价06序号评价内容评价标准分值得分1知识运用（20%）掌握相关理论知识，理解本次任务要求，制定详细计划，计划条理清晰，逻辑正确（20分）20分

理解相关理论知识，能根据本次任务要求、制定合理计划（15分）了解相关理论知识，有制定计划（10分）无制定计划（0分）2专业技能（40%）完成导入包、读取图像、图像录制、视频流录制、视频读取。（40分）40分

完成导入包、读取图像、图像录制、视频流录制。（30分）完成导入包、读取图像、图像录制。（20分）完成导入包、读取图像。（10分）没有完成导入包、读取图像。（0分）