OpenCV中如何制作开头慢结尾快的可变FPS视频？

因为cv2.VideoWriter实例化后确实无法修改FPS，要实现开头慢、结尾快的变速效果，核心思路是通过控制单帧的写入次数来模拟不同播放速度——视频整体使用一个固定的基础FPS（建议设为你需要的最高FPS），慢放段的帧重复写入多次，快放段的帧正常写入（或减少重复）。

具体实现逻辑 #

1. 设定基础FPS：选你需求中的最高FPS作为视频的固定帧率，确保能覆盖所有变速场景。
2. 划分变速区间：明确哪些帧是慢放段、哪些是快放段。
3. 计算帧重复次数：重复次数 = 基础FPS / 目标段FPS。比如基础FPS设为50，慢放段目标10FPS，那每帧需要重复写入5次，以此模拟慢放效果。

修改后的完整代码 #

import numpy as np
import cv2, os
import matplotlib

image_size = 200
def create_image_array(image_size):
    image_array = np.random.randn(image_size, image_size)
    row = np.random.randint(0, image_size)
    image_array[row, :] = 100
    return image_array

# 生成测试帧
frame_numbers = 200
os.makedirs('./shots', exist_ok=True)  # 确保存储文件夹存在
for i in range(frame_numbers):
    image_array = create_image_array(image_size)
    matplotlib.image.imsave(f'./shots/frame_{i:03d}.png', image_array)

def make_variable_speed_video(shots_folder, video_path):
    shots_folder = 'shots'
    base_fps = 50  # 基础FPS，设为需求中的最高帧率
    images = [img for img in os.listdir(shots_folder) if img.endswith(".png")]
    images = sorted(images)
    
    # 获取帧尺寸信息
    frame = cv2.imread(os.path.join(shots_folder, images[0]))
    height, width, layers = frame.shape
    
    # 初始化VideoWriter，使用固定基础FPS
    video = cv2.VideoWriter(video_path, cv2.VideoWriter_fourcc(*'mp4v'), base_fps, (width, height))
    
    # 划分变速区间：前100帧慢放，后100帧快放
    slow_frames = images[:100]
    fast_frames = images[100:]
    
    # 慢放段处理：每帧重复写入对应次数
    slow_target_fps = 10
    repeat_times_slow = int(base_fps / slow_target_fps)
    for img_name in slow_frames:
        frame = cv2.imread(os.path.join(shots_folder, img_name))
        for _ in range(repeat_times_slow):
            video.write(frame)
    
    # 快放段处理：每帧写入1次（与基础FPS一致）
    for img_name in fast_frames:
        frame = cv2.imread(os.path.join(shots_folder, img_name))
        video.write(frame)
    
    video.release()
    cv2.destroyAllWindows()

shots_folder = 'shots'
video_path = 'variable_speed_video.mp4'
make_variable_speed_video(shots_folder, video_path)

扩展说明 #

• 如果需要平滑渐变的变速效果（比如从慢到快逐渐过渡），可以让重复次数随帧索引线性变化，比如从5次逐步降到1次。
• 也可以分阶段生成不同FPS的视频片段再拼接，但这种方式需要处理视频拼接的细节，复杂度更高，不如控制帧重复次数直接高效。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Saeed