Python/OpenCVで動画から静止画を間引いて抽出する方法

現在動画コンテンツはどんどん増えてきていますが、動画の中のある場面を静止画にしたい時、再生画面を単にキャプチャするだけだと画質が粗くなります。ここでは、Pythonで動画に直接アクセスし、静止画を抽出する方法を紹介します。

動画から静止画を抽出する方法（図解）

今回のプログラムの内容は、簡単にイメージ図で説明すると以下の図のようになります。

動画とは、沢山の静止画の集まりです。そのため、動画ファイルを紐解けば静止画を抽出することは容易です。

しかし、動画を1フレーム毎に全て抽出してしまうと、膨大な静止画ファイルが抽出されてしまいます。また、動画は1フレーム違いで内容の違いは大してありません。無駄なデータを保存しないように間引くことも時には必要です。

では早速Pythonコードの説明をしていきましょう！

動画から静止画を抽出するPythonコード

全コードと解説

以下に動画から静止画を抽出するための全コードを示します。ファイルパスや静止画を保存するフォルダ、動画から何フレーム毎に静止画を保存するかのステップ数、静止画ファイルの拡張子といった引数を設定して実行することでファイルが順次生成されていきます。

抽出の方法は、まず初めにnp.arangeで静止画とするフレーム番号配列を作っておき、forループ中のiがリスト内にあれば保存処理をするというものです。

forループの中に「check = i == ext_index」がありますが、この部分でext_indexとiを比較し、一致していたらTrue、一致していなかったらFalseというブール配列が作成されます。

次のif文の条件式「True in check」は、「check配列の中にTrueが1つでもあればTrue」を意味しているので、この部分で抽出するかしないかを判断しています。是非print文等を挟んだりして確認してみて下さい。

その他はコード内のテキスト説明を参照して下さい。

サンプル動画に対する実行結果

さて、実際にプログラムを実行して結果を見てみましょう！
サンプルはiPhoneで当ブログを閲覧した時の、スクロールしている様子をキャプチャした動画を用意しました。

こちらが実行結果です。フォルダの中身をキャプチャしました。動画全体としては1000フレームを超えるサイズでしたが、ステップを50に設定したことで50フレームに1枚静止画が保存されています。

まとめ

PythonのOpenCVを使えば簡単に動画ファイルへアクセスすることができました。

そして動画から静止画を任意のステップ数で保存するコードを紹介し、実行結果を確かめました。

抽出した静止画は再度動画にすることもできますので、スマホで撮影した動画を、違和感の無い間隔で間引いて容量を軽くすることも可能です。

ステップ数を1にして全フレームを抽出し、何らかの画像処理を施して再度動画にすることもできるので、動画全体のリサイズや動画に対する科学技術計算の適用等、利用範囲は広いと思います。