動画の再生速度を変更できるプログラムの作成

Question

キーボード入力によって動画の再生速度（フレームレート）を変更するプログラムを作りたいです。
具体例としては、ディスプレイに動画ファイルを表示・再生しながら矢印上下キーを入力することで再生速度を速くする・遅くするといった処理が行えるようにしたいです。

初心者ですが、扱っている言語等はC++,Python,OpenCV,Javaです。
ヒントとなるプログラムなどあれば教えていただきたいです。

(追加)
現状のpythonで作成したコードです。エラーは出ないですが、キーボード入力してもFPSは変わらず再生されてしまいます。

#ライブラリのインポート
import cv2

#VideoCaptureオブジェクトを取得
cap = cv2.VideoCapture("test.mp4")
#FPSを取得
fps = cap.get(cv2.CAP_PROP_FPS) #デフォルト20fps
print("FPS:", int(fps))

#動画の表示
while (cap.isOpened()):
    #フレーム画像の取得
    ret, frame = cap.read()
    #画像の表示
    cv2.imshow("Image", frame)
    #キー入力
    key = cv2.waitKey(10)
    if key == ord('a'):
        cap.set(cv2.CAP_PROP_FPS, 5) #5fpsに変換
    if key == ord('b'): 
        break

cap.release()
cv2.destroyAllWindows()

Comments

[can110]

現状できているまでのコードを提示ください。
たとえばまずは動画を等速で再生、表示はできますでしょうか？

[melian]

> ヒントとなるプログラム
MPlayer(http://www.mplayerhq.hu/design7/news.html) や FFmpeg(https://ffmpeg.org/) でしょうか。

[prog_tamaza]

＞can110さん
質問の情報量が少なく申し訳ありませんでした。コードを追加いたしました。
等速での再生はできています。加えてキーボード入力（'a'）によってFPSを変更する処理を書いたつもりなのですが、再生速度は変わらないままです。

[prog_tamaza]

＞melianさん
ソフトウェアの活用は考えていませんでした。プログラミングで解決が難しそうであれば検討させていただきます。ありがとうございます。

[prog_tamaza]

思っている実装とは異なりますが、waitkey(数値)の数値をキーボード入力で変更することで再生速度を変更することができました。他の良い解決案があればお待ちしています。

[yominet]

その実装（考え方）で合っています。

動画ファイルから取り出せるFPSは、
「この数字で再生されることを想定して保存されています。
　これを参考にあなたのアプリで調節して表示してください」という情報。
＃なので、変更できたとしても意味がありません。

表示タイミングに関係なく、先に数～全フレームを取り出して別のバッファに保存してから、
表示することだって可能ということです
＃たとえば、動体検知など、フレーム間の差を比較しながら表示するなどは、こういう流れになる。

[prog_tamaza]

>yominetさん
コメントありがとうございます．
バッファを使った処理はとても有益な情報でした．
ありがとうございます．

Answer 1

まず、カメラではなくファイル再生時はフレームレート指定はできないようです。
提示コードでのcap.setの結果もFalseになっているはずです。
実際の再生速度は処理ループの回転速度に依存します。すなわち高回転すれば高速に再生されます。
よって再生速度を制御するには処理ループの速度を制御すればよいです。
簡易的にはtime.sleepでウェイトをかけるとよいでしょう。
より精密に制御するには過去の表示時刻と今回時刻の差分をとるなどする必要があります。
以下、簡易的な方法によるサンプルです。

参考：Python, OpenCVで動画再生時のFPS（フレームレート）を測定・表示

import cv2
import time

cap = cv2.VideoCapture("test.mp4")

fps = cap.get(cv2.CAP_PROP_FPS)
fps = int(fps+0.5) # 簡易丸め
if fps <= 0:
    fps = 60

#動画の表示
while (cap.isOpened()):

    # 一時停止中(fps=0)でなければ次を読込
    if fps > 0:
        ret, frame = cap.read()
        if not ret:
            break

    #画像の表示
    cv2.imshow("Image", frame)

    #キー入力
    key = cv2.waitKey(10)
    if key == ord('b'): 
        break

    # 低速に
    if key == ord('a'):
        fps -= 1
    # 高速に
    elif key == ord('s'):
        fps += 1
    # 一時停止
    elif key == ord('p'):
        fps = 0

    fps = max(fps, 0)

    if fps > 0:
        time.sleep(1/fps)

cap.release()
cv2.destroyAllWindows()

Comments

[prog_tamaza]

求めていた処理にかなり近いプログラムでした．
動画だとFPS指定できないのは残念でしたが，それでも満足なプログラムができそうです．
ありがとうございました．