OpenCVで動画を読み込みPyQt5に表示してみた

2020/10/27 categories:PyQt5| tags:Python|Open CV|PyQt5|

OpenCVで動画を読み込みPyQt5のQGraphicsViewに表示してみました。

動画を描画するウィジェット

動画は1フレームずつQGraphicsViewに描画していきます。PyQt5にはQMediaPlayerがあって動画を簡単に描画できるようですが、今回はQGraphicsViewで作成してみました。

動画描画のタイミング

動画を表示するためには一定間隔毎にウィンドウに描画する必要があります。その一定間隔を作るために、今回はQTimeLineを使いました。QTimeLine.setDurationで動画時間(フレームカウント/FPS*1000)を設定して、QTimeLine.setUpdateIntervalで1フレームの時間(1000ms/FPS)を設定しました。これで一定間隔で動画のフレームを描画して、動画時間が経過したら終了するタイムラインが作成できます。

フレームの描画

cv2.VideoCapture().read()でフレームを取得して、フレームをnumpy配列からQPixmapに変換して、そのQPixmapをQGrahicsSceneにセットすることでフレームの描画をしています。このとき、QSlider.setValue()で値をインクリメントすることでスライダーがフレームカウントに合わせて動くようにしています。

動作の様子

ソースコード

import cv2
import numpy as np
import sys
from PyQt5 import QtWidgets, QtCore, QtGui

class MainWindow(QtWidgets.QMainWindow):
    def __init__(self):
        super().__init__()

        self.resize(800, 600)
        self.centralwidget = QtWidgets.QWidget(self)
        self.graphicsView = QtWidgets.QGraphicsView(self.centralwidget)
        self.horizontalSlider = QtWidgets.QSlider(self.centralwidget)
        self.horizontalSlider.setOrientation(QtCore.Qt.Horizontal)
        self.verticalLayout = QtWidgets.QVBoxLayout(self.centralwidget)
        self.verticalLayout.setSpacing(0)
        self.verticalLayout.setContentsMargins(0, 0, 0, 0)
        self.verticalLayout.addWidget(self.graphicsView)
        self.verticalLayout.addWidget(self.horizontalSlider)
        self.setCentralWidget(self.centralwidget)

        self.time_line = QtCore.QTimeLine()
        self.time_line.valueChanged.connect(self.draw_frame)
        self.time_line.finished.connect(self.stop_video)

        self.video = cv2.VideoCapture('test.mp4')
        self.start_video()

    def start_video(self):
        frame_rate = self.video.get(cv2.CAP_PROP_FPS)
        frame_count = self.video.get(cv2.CAP_PROP_FRAME_COUNT)
        frame_time = 1000 / frame_rate
        video_time = frame_count / frame_rate * 1000
        self.video_width = int(self.video.get(cv2.CAP_PROP_FRAME_WIDTH))
        self.video_height = int(self.video.get(cv2.CAP_PROP_FRAME_HEIGHT))

        self.horizontalSlider.setMaximum(frame_count)
        self.graphicsView.setScene( 
            QtWidgets.QGraphicsScene(0, 0, self.video_width, self.video_height, self.graphicsView) 
        )
        
        self.time_line.setDuration(int(video_time))
        self.time_line.setUpdateInterval(int(frame_time))
        self.time_line.start()

    def stop_video(self):
        self.video.release()

    def draw_frame(self):
        ret, frame = self.video.read()
        if ret:
            rgb = cv2.cvtColor(frame, cv2.COLOR_BGR2RGB).data
            image = QtGui.QImage(rgb, self.video_width, self.video_height, self.video_width*3, QtGui.QImage.Format_RGB888)
            pixmap = QtGui.QPixmap.fromImage(image)
            self.graphicsView.scene().clear()
            self.graphicsView.scene().addPixmap(pixmap)
        self.horizontalSlider.setValue(self.horizontalSlider.value()+1)

def main():
    app = QtWidgets.QApplication(sys.argv)
    window = MainWindow()
    window.show()
    app.exec()

if __name__ == '__main__':
    main()