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[Python] opencvで再生中の動画を一時停止する方法

2025-01-18更新日: 2025-01-18

OpenCVで動画を再生中に一時停止するには、cv2.waitKey()関数を使用します。

cv2.waitKey()は指定したミリ秒間キー入力を待ちますが、引数に0を指定すると無限に待機し、キーが押されるまで処理が停止します。

これを利用して、特定のキー(例: スペースキー)を押したときに一時停止し、再度押すと再生を再開するように制御できます。

目次から探す

OpenCVで動画を再生する基本的な方法
動画再生中に一時停止を実装する方法
一時停止中に特定の操作を行う方法
応用例：動画再生の制御を強化する
まとめ

OpenCVで動画を再生する基本的な方法

OpenCVのインストール方法

OpenCVはPythonで画像処理やコンピュータビジョンを行うためのライブラリです。

以下のコマンドを使用して、OpenCVをインストールできます。

pip install opencv-python

動画ファイルの読み込み

動画ファイルを読み込むには、cv2.VideoCaptureを使用します。

以下のコードは、動画ファイルを読み込む基本的な方法を示しています。

import cv2
# 動画ファイルのパスを指定
video_path = 'path_to_your_video.mp4'
cap = cv2.VideoCapture(video_path)
# 動画が正常に読み込まれたか確認
if not cap.isOpened():
    print("動画ファイルを開けませんでした。")

cv2.VideoCaptureの使い方

cv2.VideoCaptureは、動画ファイルやカメラからの映像を取得するためのクラスです。

以下のように使用します。

引数に動画ファイルのパスまたはカメラのインデックスを指定
isOpened()メソッドで正常に開けたか確認

動画のフレームを表示する方法

動画のフレームを表示するには、read()メソッドを使用してフレームを取得し、cv2.imshowで表示します。

以下のコードは、動画のフレームを表示する例です。

import cv2
video_path = 'path_to_your_video.mp4'
cap = cv2.VideoCapture(video_path)
while True:
    ret, frame = cap.read()  # フレームを取得
    if not ret:
        break  # フレームが取得できなければループを終了
    cv2.imshow('Video Frame', frame)  # フレームを表示
    if cv2.waitKey(1) & 0xFF == ord('q'):  # 'q'キーで終了
        break
cap.release()  # リソースを解放
cv2.destroyAllWindows()  # ウィンドウを閉じる

cv2.imshowとcv2.waitKeyの基本

cv2.imshow(window_name, image)：指定したウィンドウに画像を表示します。
cv2.waitKey(delay)：指定したミリ秒だけ待機し、キー入力を待ちます。

0を指定すると無限に待機します。

これらの関数を組み合わせることで、動画をリアルタイムで表示することができます。

動画再生中に一時停止を実装する方法

cv2.waitKeyの役割

cv2.waitKeyは、指定した時間だけプログラムを一時停止し、キー入力を待つ関数です。

この関数は、ウィンドウが応答するために必要であり、動画のフレームを表示する際に重要な役割を果たします。

引数には待機時間(ミリ秒)を指定し、0を指定すると無限に待機します。

キー入力を検知する方法

キー入力を検知するには、cv2.waitKeyを使用して、特定のキーが押されたかどうかを確認します。

以下のコードは、キー入力を検知する基本的な方法を示しています。

import cv2
# 動画ファイルのパスを指定
video_path = 'path_to_your_video.mp4'
cap = cv2.VideoCapture(video_path)
while True:
    ret, frame = cap.read()
    if not ret:
        break
    cv2.imshow('Video Frame', frame)
    # キー入力を検知
    key = cv2.waitKey(1) & 0xFF
    if key == ord('q'):  # 'q'キーで終了
        break
cap.release()
cv2.destroyAllWindows()

一時停止と再開のロジック

一時停止と再開のロジックは、フラグを使用して実装します。

フラグがTrueの場合は一時停止、Falseの場合は再生を行います。

以下のように実装できます。

import cv2
video_path = 'path_to_your_video.mp4'
cap = cv2.VideoCapture(video_path)
is_paused = False  # 一時停止フラグ
while True:
    if not is_paused:
        ret, frame = cap.read()
        if not ret:
            break
        cv2.imshow('Video Frame', frame)
    key = cv2.waitKey(1) & 0xFF
    if key == ord('q'):  # 'q'キーで終了
        break
    elif key == ord('p'):  # 'p'キーで一時停止/再開
        is_paused = not is_paused  # フラグを反転
cap.release()
cv2.destroyAllWindows()

スペースキーで一時停止・再開を切り替える方法

スペースキーを使用して一時停止と再開を切り替えるには、ord(' ')を使用してスペースキーの入力を検知します。

以下のコードはその実装例です。

import cv2
video_path = 'path_to_your_video.mp4'
cap = cv2.VideoCapture(video_path)
is_paused = False
while True:
    if not is_paused:
        ret, frame = cap.read()
        if not ret:
            break
        cv2.imshow('Video Frame', frame)
    key = cv2.waitKey(1) & 0xFF
    if key == ord('q'):  # 'q'キーで終了
        break
    elif key == ord(' '):  # スペースキーで一時停止/再開
        is_paused = not is_paused
cap.release()
cv2.destroyAllWindows()

ループ内での一時停止処理の実装

ループ内での一時停止処理は、フラグを使用して実装します。

フラグがTrueの場合はフレームを表示せず、Falseの場合はフレームを表示します。

以下のコードは、ループ内での一時停止処理を実装した例です。

import cv2
video_path = 'path_to_your_video.mp4'
cap = cv2.VideoCapture(video_path)
is_paused = False
while True:
    if not is_paused:
        ret, frame = cap.read()
        if not ret:
            break
        cv2.imshow('Video Frame', frame)
    key = cv2.waitKey(1) & 0xFF
    if key == ord('q'):  # 'q'キーで終了
        break
    elif key == ord(' '):  # スペースキーで一時停止/再開
        is_paused = not is_paused
cap.release()
cv2.destroyAllWindows()

このようにして、動画再生中に一時停止と再開を簡単に実装することができます。

一時停止中に特定の操作を行う方法

一時停止中にフレームを保存する方法

一時停止中にフレームを保存するには、cv2.imwriteを使用します。

以下のコードは、一時停止中にフレームを保存する方法を示しています。

import cv2
video_path = 'path_to_your_video.mp4'
cap = cv2.VideoCapture(video_path)
is_paused = False
frame_count = 0  # フレームカウント用
while True:
    if not is_paused:
        ret, frame = cap.read()
        if not ret:
            break
        cv2.imshow('Video Frame', frame)
        frame_count += 1  # フレームカウントを増加
    key = cv2.waitKey(1) & 0xFF
    if key == ord('q'):  # 'q'キーで終了
        break
    elif key == ord(' '):  # スペースキーで一時停止/再開
        is_paused = not is_paused
    elif is_paused and key == ord('s'):  # 's'キーでフレームを保存
        cv2.imwrite(f'frame_{frame_count}.jpg', frame)  # フレームを保存
        print(f'フレーム {frame_count} を保存しました。')
cap.release()
cv2.destroyAllWindows()

このコードでは、スペースキーで一時停止し、sキーを押すことで現在のフレームをJPEG形式で保存します。

一時停止中にフレームを加工する方法

一時停止中にフレームを加工するには、フレームを取得した後に画像処理を行います。

以下のコードは、一時停止中にフレームをグレースケールに変換する例です。

import cv2
video_path = 'path_to_your_video.mp4'
cap = cv2.VideoCapture(video_path)
is_paused = False
while True:
    if not is_paused:
        ret, frame = cap.read()
        if not ret:
            break
        cv2.imshow('Video Frame', frame)
    key = cv2.waitKey(1) & 0xFF
    if key == ord('q'):  # 'q'キーで終了
        break
    elif key == ord(' '):  # スペースキーで一時停止/再開
        is_paused = not is_paused
    elif is_paused and key == ord('g'):  # 'g'キーでグレースケールに加工
        gray_frame = cv2.cvtColor(frame, cv2.COLOR_BGR2GRAY)  # グレースケールに変換
        cv2.imshow('Processed Frame', gray_frame)  # 加工したフレームを表示
cap.release()
cv2.destroyAllWindows()

このコードでは、一時停止中にgキーを押すことで、現在のフレームをグレースケールに加工し、別のウィンドウに表示します。

一時停止中に特定のキーで別の操作を実行する方法

一時停止中に特定のキーを押すことで、別の操作を実行することができます。

以下のコードは、一時停止中にrキーを押すことでフレームをリセットする例です。

import cv2
video_path = 'path_to_your_video.mp4'
cap = cv2.VideoCapture(video_path)
is_paused = False
frame_count = 0
while True:
    if not is_paused:
        ret, frame = cap.read()
        if not ret:
            break
        cv2.imshow('Video Frame', frame)
        frame_count += 1
    key = cv2.waitKey(1) & 0xFF
    if key == ord('q'):  # 'q'キーで終了
        break
    elif key == ord(' '):  # スペースキーで一時停止/再開
        is_paused = not is_paused
    elif is_paused and key == ord('r'):  # 'r'キーでフレームをリセット
        frame_count = 0  # フレームカウントをリセット
        print('フレームカウントをリセットしました。')
cap.release()
cv2.destroyAllWindows()

このコードでは、一時停止中にrキーを押すことでフレームカウントをリセットし、再生を再開する準備をします。

このように、特定のキーを使用して様々な操作を実行することができます。

応用例：動画再生の制御を強化する

再生速度を変更する方法

再生速度を変更するには、cv2.waitKeyの引数を調整します。

引数を大きくすることで再生速度を遅くし、小さくすることで速くなります。

以下のコードは、再生速度を変更する方法を示しています。

import cv2
video_path = 'path_to_your_video.mp4'
cap = cv2.VideoCapture(video_path)
is_paused = False
delay = 30  # 初期の遅延(ミリ秒)
while True:
    if not is_paused:
        ret, frame = cap.read()
        if not ret:
            break
        cv2.imshow('Video Frame', frame)
    key = cv2.waitKey(delay) & 0xFF
    if key == ord('q'):  # 'q'キーで終了
        break
    elif key == ord(' '):  # スペースキーで一時停止/再開
        is_paused = not is_paused
    elif key == ord('+'):  # '+'キーで再生速度を速く
        delay = max(1, delay - 5)  # 遅延を減少
    elif key == ord('-'):  # '-'キーで再生速度を遅く
        delay += 5  # 遅延を増加
cap.release()
cv2.destroyAllWindows()

このコードでは、+キーで再生速度を速くし、-キーで遅くすることができます。

特定のフレームで一時停止する方法

特定のフレームで一時停止するには、フレーム数をカウントし、指定したフレームに達したときに一時停止します。

以下のコードは、10フレーム目で一時停止する例です。

import cv2
video_path = 'path_to_your_video.mp4'
cap = cv2.VideoCapture(video_path)
is_paused = False
frame_count = 0
while True:
    ret, frame = cap.read()
    if not ret:
        break
    cv2.imshow('Video Frame', frame)
    frame_count += 1
    if frame_count == 10:  # 10フレーム目で一時停止
        is_paused = True
    key = cv2.waitKey(1) & 0xFF
    if key == ord('q'):  # 'q'キーで終了
        break
    elif key == ord(' '):  # スペースキーで一時停止/再開
        is_paused = not is_paused
cap.release()
cv2.destroyAllWindows()

このコードでは、10フレーム目で自動的に一時停止します。

キー入力で動画を巻き戻す方法

動画を巻き戻すには、フレームを逆に読み込むロジックを実装します。

以下のコードは、bキーを押すことで巻き戻す例です。

import cv2
video_path = 'path_to_your_video.mp4'
cap = cv2.VideoCapture(video_path)
is_paused = False
frame_count = 0
frames = []  # フレームを保存するリスト
while True:
    if not is_paused:
        ret, frame = cap.read()
        if not ret:
            break
        frames.append(frame)  # フレームをリストに追加
        cv2.imshow('Video Frame', frame)
        frame_count += 1
    key = cv2.waitKey(1) & 0xFF
    if key == ord('q'):  # 'q'キーで終了
        break
    elif key == ord(' '):  # スペースキーで一時停止/再開
        is_paused = not is_paused
    elif is_paused and key == ord('b'):  # 'b'キーで巻き戻し
        if frame_count > 0:
            frame_count -= 1  # フレームカウントを減少
            cv2.imshow('Video Frame', frames[frame_count])  # 巻き戻したフレームを表示
cap.release()
cv2.destroyAllWindows()

このコードでは、一時停止中にbキーを押すことで、前のフレームに戻ることができます。

キー入力で動画を早送りする方法

動画を早送りするには、フレームをスキップして表示します。

以下のコードは、fキーを押すことで早送りする例です。

import cv2
video_path = 'path_to_your_video.mp4'
cap = cv2.VideoCapture(video_path)
is_paused = False
frame_count = 0
skip_frames = 2  # スキップするフレーム数
while True:
    if not is_paused:
        ret, frame = cap.read()
        if not ret:
            break
        cv2.imshow('Video Frame', frame)
        frame_count += 1
    key = cv2.waitKey(1) & 0xFF
    if key == ord('q'):  # 'q'キーで終了
        break
    elif key == ord(' '):  # スペースキーで一時停止/再開
        is_paused = not is_paused
    elif is_paused and key == ord('f'):  # 'f'キーで早送り
        for _ in range(skip_frames):
            cap.read()  # 指定したフレーム数をスキップ
cap.release()
cv2.destroyAllWindows()