Python | OpenCV 影片讀取與播放
📚 前言
在上一篇 圖片儲存與格式轉換 中，我們學會了如何儲存圖片並進行格式轉換。
這一篇要進一步學習 影片讀取與播放，理解影片其實就是一連串影格（frames）的集合。
🎨 範例影片
- 來源：Pexels，屬於無版權影片，可自由下載與使用。
- 內容：影片呈現一個終端機畫面，長度約 2 秒，適合作為 OpenCV 測試範例。
- 下載後將檔名改為
sample.mp4，放到專案的 assets/ 目錄下。
🎥 使用 VideoCapture 讀取影片
OpenCV 提供 cv2.VideoCapture() 來讀取影片檔或開啟攝影機。官方文件
語法：
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| cap = cv2.VideoCapture("assets/sample.mp4") # 讀取影片檔案
cap = cv2.VideoCapture(0) # 讀取攝影機 (0 代表第一個鏡頭)
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👉 在 Windows 環境下，若遇到錯誤可加上 cv2.CAP_DSHOW：
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| cap = cv2.VideoCapture(0, cv2.CAP_DSHOW)
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🖼️ 播放影片逐幀顯示
使用 cap.read() 讀取影片的每一幀 (frame)，並用 imshow() 顯示：
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import cv2
cap = cv2.VideoCapture("assets/sample.mp4")
if not cap.isOpened():
print("Cannot open video")
exit()
while True:
ret, frame = cap.read()
if not ret:
print("End of video or read error")
break
cv2.imshow("Video", frame)
if cv2.waitKey(25) == ord('q'):
break
cap.release()
cv2.destroyAllWindows()
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圖：逐幀播放影片，按下 q 鍵結束，或是等影片結束
🌈 顏色轉換 (cvtColor)
可以在播放過程中轉換顏色，例如轉成灰階：
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import cv2
cap = cv2.VideoCapture("assets/sample.mp4")
if not cap.isOpened():
print("Cannot open video")
exit()
while True:
ret, frame = cap.read()
if not ret:
print("End of video or read error")
break
gray = cv2.cvtColor(frame, cv2.COLOR_BGR2GRAY)
cv2.imshow("Gray Video", gray)
if cv2.waitKey(25) == ord('q'):
break
cap.release()
cv2.destroyAllWindows()
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圖：即時攝影機圖片轉換為灰階顯示
👉 提示：waitKey() 的參數通常設為 1000/FPS，能讓播放速度更接近原始影片。
🔧 影片屬性與隨機存取
除了逐幀播放，也能讀取影片屬性，甚至跳到指定影格：
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import cv2
cap = cv2.VideoCapture("assets/sample.mp4")
fps = cap.get(cv2.CAP_PROP_FPS)
frame_count = cap.get(cv2.CAP_PROP_FRAME_COUNT)
width = int(cap.get(cv2.CAP_PROP_FRAME_WIDTH))
height = int(cap.get(cv2.CAP_PROP_FRAME_HEIGHT))
print(f"FPS: {fps}, Frames: {frame_count}, Size: {width}x{height}")
cap.set(cv2.CAP_PROP_POS_FRAMES, 30)
ret, frame = cap.read()
if ret:
cv2.imshow("Frame 30", frame)
cv2.waitKey(0)
cap.release()
cv2.destroyAllWindows()
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圖：讀取影片屬性並定位到指定影格
🌐 讀取 MJPEG 串流影片
除了本地影片檔與攝影機，也能讀取網路串流，例如交通監視器的 MJPEG 圖片：
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import cv2
url = "https://cctvn.freeway.gov.tw/abs2mjpg/bmjpg?camera=73270"
cap = cv2.VideoCapture(url)
if not cap.isOpened():
print("Cannot open stream")
exit()
while True:
ret, frame = cap.read()
if not ret:
print("Stream disconnected")
break
cv2.imshow("Traffic Camera", frame)
if cv2.waitKey(1) == ord('q'):
break
cap.release()
cv2.destroyAllWindows()
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圖：讀取交通監視器的 MJPEG 串流圖片
👉 MJPEG 串流通常延遲較低，但解析度與 FPS 可能受限。
⚠️ 注意事項
- 效能問題：影片播放速度與
waitKey() 的參數有關，數值越小更新越快。
- 資源釋放：使用完
VideoCapture 記得呼叫 release()，並用 destroyAllWindows() 關閉視窗。
- 顏色通道：同樣是 BGR，不是 RGB。
- 隨機存取：不同影片格式支援度不同，跳幀可能不精準。
- 串流穩定性：MJPEG 串流可能斷線，需要重新建立連線。
🎯 結語
這一篇我們學會了如何使用 cv2.VideoCapture() 讀取影片、逐幀播放、顏色轉換、屬性查詢，以及 MJPEG 串流。
下一篇進入 影片輸出與編碼，學習如何將影格編碼並輸出為影片檔案。
📖 如在學習過程中遇到疑問，或是想了解更多相關主題，建議回顧一下 Python | OpenCV 系列導讀，掌握完整的章節目錄，方便快速找到你需要的內容。
註：以上參考了
OpenCV Tutorials
OpenCV-Python Tutorials
OpenCV-tutorial_py_video_display
Pexels
1968-高速公路資訊網
