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使用 C++/OpenCV 将多张图片合成为视频 🎞️
将一系列静态图片合成为动态视频是一项常见的计算机视觉任务，广泛应用于延时摄影、动画制作和数据可视化等领域。其基本原理是将图片作为视频的每一“帧”，按照指定的帧率 (FPS) 依次写入视频文件。
使用 C++ 和 OpenCV，我们可以通过 cv::VideoWriter 类轻松实现这一功能。
主要步骤
- 准备图片序列：确保所有待合成的图片尺寸一致，并按照顺序命名（例如
img_001.png,img_002.png, …）。 - 获取图片尺寸：读取第一张图片以确定视频的宽度和高度。
- 创建视频写入器：初始化一个
cv::VideoWriter对象，设置输出视频的文件名、编码格式 (FourCC)、帧率 (FPS) 和帧尺寸。 - 循环写入帧：遍历所有图片，依次读取并将它们作为帧写入
VideoWriter对象。 - 释放资源：完成所有图片的写入后，释放
VideoWriter对象以确保视频文件被正确保存。
C++ 完整代码示例
下面的代码演示了如何读取一个文件夹内命名为 image_0.jpg, image_1.jpg, … 的图片序列，并将它们合成为一个 MP4 视频。
#include <iostream>
#include <vector>
#include <string>
#include <opencv2/opencv.hpp>int main() {// 1. 设置视频参数和图片路径std::string outputPath = "output_video.mp4";std::string imagePathPrefix = "image_"; // 图片文件名前缀std::string imagePathSuffix = ".jpg"; // 图片文件名后缀int numImages = 100; // 图片总数double fps = 24.0; // 视频的帧率// 2. 读取第一张图片以获取尺寸cv::Mat firstImage = cv::imread(imagePathPrefix + std::to_string(0) + imagePathSuffix);if (firstImage.empty()) {std::cout << "错误: 无法读取第一张图片，请检查路径和文件名。" << std::endl;return -1;}cv::Size frameSize = firstImage.size();int frameWidth = frameSize.width;int frameHeight = frameSize.height;// 3. 创建视频写入器// 使用 'mp4v' 编码格式来创建 .mp4 文件int fourcc = cv::VideoWriter::fourcc('m', 'p', '4', 'v');cv::VideoWriter writer(outputPath, fourcc, fps, frameSize, true);if (!writer.isOpened()) {std::cout << "错误: 无法创建视频写入器。" << std::endl;return -1;}std::cout << "开始合成视频，共 " << numImages << " 帧..." << std::endl;// 首先写入第一帧writer.write(firstImage);// 4. 循环读取图片并写入视频帧for (int i = 1; i < numImages; ++i) {std::string currentImagePath = imagePathPrefix + std::to_string(i) + imagePathSuffix;cv::Mat currentFrame = cv::imread(currentImagePath);if (currentFrame.empty()) {std::cout << "警告: 无法读取图片 " << currentImagePath << "，跳过此帧。" << std::endl;continue;}// 确保后续图片尺寸与第一张一致if (currentFrame.size() != frameSize) {std::cout << "警告: 图片 " << currentImagePath << " 尺寸不一致，将调整尺寸。" << std::endl;cv::resize(currentFrame, currentFrame, frameSize);}writer.write(currentFrame);}// 5. 释放资源writer.release();std::cout << "视频合成完毕，已保存至 " << outputPath << std::endl;return 0;
}
代码解析
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图片命名规则
为了方便地在循环中读取，图片最好按前缀 + 数字 + 后缀的方式顺序命名。代码中的imagePathPrefix和imagePathSuffix就是为此设计的。 -
cv::VideoWriter writer(...)
这是创建视频文件的核心。它需要以下几个关键参数：outputPath: 输出视频的文件名，后缀名（如.mp4或.avi）很重要，它会影响可选的编码格式。fourcc: 一个4字节的代码，用于指定视频的压缩编码格式。cv::VideoWriter::fourcc('m', 'p', '4', 'v')是生成.mp4文件时常用的编码格式。对于.avi文件，可尝试cv::VideoWriter::fourcc('M', 'J', 'P', 'G')。fps: 视频的每秒帧数 (Frames Per Second)。它决定了视频的播放速度。frameSize: 视频帧的尺寸 (cv::Size类型)，必须与所有待写入图片的尺寸一致。isColor: 一个布尔值，true表示创建彩色视频，false表示灰度视频。默认为true。
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writer.write(currentFrame);
这个函数将一个cv::Mat对象（即一张图片）作为一帧写入视频文件。循环调用此函数即可将图片序列编码成视频。 -
writer.release();
这是一个至关重要的步骤。在所有帧都写入后，必须调用release()方法。这个操作会完成视频文件的编码和封装，并最终将其写入磁盘。如果没有调用此方法，生成的视频文件很可能是损坏的或空的。
总结
通过 cv::VideoWriter，OpenCV 提供了一个强大而直接的接口来完成图片到视频的合成。整个过程的逻辑非常清晰：配置视频参数 -> 循环读取图片 -> 将图片作为帧写入。只要保证图片尺寸一致并正确设置写入器参数，就可以轻松地将静态序列转化为生动的视频。