OpenCV VideoWriter 常见陷阱：如何避免生成空视频文件

OpenCV VideoWriter 详解

opencv 提供了 cv2.videowriter 类，用于将一系列图像帧写入视频文件。它是图像处理和计算机视觉应用中创建视频输出的关键工具。正确理解和配置其参数对于生成有效的视频文件至关重要。

cv2.VideoWriter 的构造函数通常接收以下参数：

• filename: 输出视频文件的路径和名称（例如 "output.mp4"）。
• fourcc: 视频编解码器。这是一个四字符代码（FourCC），用于指定视频流的压缩格式。例如，cv2.VideoWriter_fourcc(*'XVID') 或 cv2.VideoWriter_fourcc(*'mp4v')。不同的操作系统和 OpenCV 版本可能支持不同的编解码器，并且编解码器与文件容器（如 .mp4, .avi, .mkv）之间存在兼容性要求。
• fps: 视频的帧率（每秒帧数）。
• frameSize: 视频帧的尺寸，通常是一个 (width, height) 的元组或列表。这是本文要重点讨论的关键参数。
• isColor: 可选参数，布尔值，表示视频是否为彩色。默认为 True。如果为 False，则表示灰度视频。

创建 VideoWriter 对象后，可以使用 write() 方法逐帧写入图像，并在所有帧写入完毕后调用 release() 方法释放资源并完成文件写入。

核心问题：frameSize 参数的陷阱

在实际应用中，许多开发者在使用 cv2.VideoWriter 时会遇到一个令人困惑的问题：代码运行没有报错，也生成了视频文件，但文件大小极小（通常只有几百字节），且无法正常播放。通过媒体信息工具检查，文件结构似乎不完整，例如 VLC 播放器可能会提示“无法找到任何集群或章节”。

这个问题的根本原因在于 frameSize 参数的误用。当从图像（如 NumPy 数组）获取尺寸时，我们通常习惯于 img.shape 返回 (height, width, channels) 的顺序。然而，cv2.VideoWriter 的 frameSize 参数却明确要求 (width, height) 的顺序。

错误示例：

假设你有一张尺寸为 120 像素高 x 160 像素宽的图片。当你读取这张图片并检查其 shape 时，你会得到 (120, 160, 3) (对于彩色图片)。如果直接将 (120, 160) 作为 frameSize 传递给 VideoWriter，即：

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import cv2

# 假设图片尺寸是 160宽 x 120高
# 错误地将 (height, width) 传递给 frameSize
fourcc = cv2.VideoWriter.fourcc(*'x264')
# 错误的 frameSize: [120, 160] (实际是 height, width)
writer = cv2.VideoWriter("py_test_error.mkv", fourcc, 60.0, [120, 160])

def record_error(writer_obj):
  for i in range(121):
    img = cv2.imread(f"capture.{i}.jpg") # 假设图片是 160x120
    if img is None:
        print(f"Error: Could not read image capture.{i}.jpg")
        continue
    writer_obj.write(img)

record_error(writer)
writer.release() # 释放资源
print("视频文件生成完毕，但可能为空。")

在这种情况下，VideoWriter 期望的帧尺寸是 120 像素宽 x 160 像素高，而你实际写入的图像是 160 像素宽 x 120 像素高。尺寸不匹配导致 VideoWriter 无法正确处理帧数据，从而生成一个空的或损坏的视频文件。

完整解决方案与示例代码

解决这个问题的关键在于确保 frameSize 参数的值严格遵循 (width, height) 的顺序，并且与你实际写入的图像帧的尺寸相匹配。

正确示例：

如果你的图片是 160 像素宽 x 120 像素高，那么 frameSize 应该设置为 [160, 120]。

import cv2
import os

# 假设当前目录下有 capture.0.jpg 到 capture.120.jpg 共121张图片
# 这些图片尺寸均为 160宽 x 120高

def record_frames(writer_obj):
  for i in range(121):
    img_path = f"capture.{i}.jpg"
    img = cv2.imread(img_path)
    if img is None:
        print(f"警告: 无法读取图像 {img_path}，跳过此帧。")
        continue
    # 确保写入的图像尺寸与 VideoWriter 期望的 frameSize 一致
    writer_obj.write(img)
  print("所有图像帧已写入。")

# 1. 定义输出文件路径和编解码器
output_filename = "py_test_correct.mkv"
# 推荐使用 'mp4v' 或 'XVID' 对于 .mp4/.avi 容器，
# 'x264' 对于 .mkv 容器通常效果更好，但需要系统支持。
fourcc = cv2.VideoWriter.fourcc(*'x264')

# 2. 定义帧率
fps = 60.0

# 3. 定义正确的帧尺寸：(宽度, 高度)
# 假设图片是 160宽 x 120高
frame_width = 160
frame_height = 120
frame_size = (frame_width, frame_height)

# 4. 创建 VideoWriter 对象
try:
    writer = cv2.VideoWriter(output_filename, fourcc, fps, frame_size)
    if not writer.isOpened():
        print(f"错误: 无法打开视频写入器。请检查编解码器和文件路径。")
    else:
        print(f"成功创建 VideoWriter 对象，准备写入 {output_filename}")
        # 5. 写入所有帧
        record_frames(writer)
        print(f"视频文件 '{output_filename}' 生成完毕。")

except Exception as e:
    print(f"发生异常: {e}")
finally:
    # 6. 释放 VideoWriter 资源，确保文件被正确写入和关闭
    if 'writer' in locals() and writer.isOpened():
        writer.release()
        print("VideoWriter 资源已释放。")

在上述代码中，frame_size = (frame_width, frame_height) 确保了 VideoWriter 接收到的是正确的宽度和高度顺序，从而解决了生成空文件的问题。

注意事项与最佳实践

1. writer.release() 的重要性： 无论视频写入成功与否，务必在所有帧写入完毕后调用 writer.release()。这个方法会关闭文件句柄，刷新缓冲区，并完成视频文件的最终写入。如果忘记调用，即使代码没有报错，生成的视频文件也可能损坏或无法播放。将其放在 finally 块中是良好的编程习惯，确保即使发生异常也能被调用。
2. fourcc 编解码器与容器的兼容性：
   • 不同的编解码器 (fourcc) 与文件容器（.mp4, .avi, .mkv 等）之间存在兼容性。例如，'mp4v' 和 'XVID' 通常用于 .mp4 或 .avi 文件，而 'x264' 更常用于 .mkv 或 .mp4 (如果系统支持 H.264 编码)。
   • 如果 fourcc 不受系统支持或与容器不兼容，writer.isOpened() 可能会返回 False，或者生成的文件无法播放。在 Linux 系统上，确保安装了 ffmpeg 或 gstreamer 等后端库，因为 OpenCV 依赖它们进行视频编解码。
   • 尝试不同的 fourcc 代码和文件扩展名组合，直到找到一个适合你系统和需求的。常见的 FourCCs 包括：
     • `*'mp

以上就是OpenCV VideoWriter 常见陷阱：如何避免生成空视频文件的详细内容，更多请关注php中文网其它相关文章！