실습 1 — 동영상 열고 속성과 프레임 읽기

import cv2
import matplotlib.pyplot as plt

# 그래프의 한글이 깨지지 않게 맑은 고딕을 쓰고, 빼기 기호가 네모로 나오지 않게 한다
plt.rcParams["font.family"] = "Malgun Gothic"
plt.rcParams["axes.unicode_minus"] = False

# cv2.VideoCapture(파일 이름): video capture. 동영상을 여는 재생기를 만든다
cap = cv2.VideoCapture("ch15_conveyor.mp4")
# isOpened(): 제대로 열렸으면 True. 파일이 없거나 읽을 수 없으면 False
print("열렸나:", cap.isOpened())

# cap.get(속성): CAP_PROP = capture property. 값이 실수(80.0)로 오므로 장 수와 칸 수는 int 로 바꾼다
count = int(cap.get(cv2.CAP_PROP_FRAME_COUNT))     # 전체 프레임 수
fps = cap.get(cv2.CAP_PROP_FPS)                    # 1초에 몇 장
width = int(cap.get(cv2.CAP_PROP_FRAME_WIDTH))     # 가로 칸 수
height = int(cap.get(cv2.CAP_PROP_FRAME_HEIGHT))   # 세로 칸 수
print(f"프레임 수 {count}장 · FPS {fps} · 크기 {width}×{height}")
# 결과: 길이 = 장 수 ÷ FPS, 한 장의 시간 = 1000ms ÷ FPS
print(f"길이: {count} ÷ {fps} = {count / fps}초")
print(f"한 장이 보이는 시간: 1000 ÷ {fps} = {1000 / fps}ms")

import os

frames = []
while True:
    # read(): 다음 프레임 한 장을 읽어 (성공 여부, 그림)을 돌려준다
    ok, frame = cap.read()
    if not ok:              # 더 읽을 프레임이 없으면 ok 가 False 다
        break
    frames.append(frame)
# release(): 재생기를 닫아 파일을 놓아 준다
cap.release()

print("읽은 프레임:", len(frames), "장")
print("한 장의 모양:", frames[0].shape, "· 자료형:", frames[0].dtype)
# 끝을 지난 read() 는 (False, None) 을 돌려준다
print("마지막 read 의 결과:", ok, frame)
# 모두 펼친 크기와 파일 크기를 견준다
total = sum(f.nbytes for f in frames)
print(f"펼친 크기: {frames[0].nbytes:,} × {len(frames)} = {total:,}바이트")
print(f"파일 크기: {os.path.getsize('ch15_conveyor.mp4'):,}바이트")

import numpy as np

cap = cv2.VideoCapture("ch15_conveyor.mp4")
picked = []
for no in (0, 20, 40, 60):
    # set(CAP_PROP_POS_FRAMES, 번호): 다음에 읽을 프레임 번호를 옮긴다(position frames)
    cap.set(cv2.CAP_PROP_POS_FRAMES, no)
    ok, frame = cap.read()
    picked.append((no, frame))
    # 건너뛰어 읽은 장이 2단계에서 차례로 읽은 같은 번호의 장과 똑같은지 본다
    same = np.array_equal(frame, frames[no])
    print(f"{no:2}번 → {no / fps:.1f}초 · 읽기 {ok} · 차례로 읽은 장과 같은가 {same}")
cap.release()

fig, axes = plt.subplots(1, 4, figsize=(12, 2.6))
for ax, (no, frame) in zip(axes, picked):
    # OpenCV 의 BGR 을 Matplotlib 의 RGB 로 바꿔 띄운다
    ax.imshow(cv2.cvtColor(frame, cv2.COLOR_BGR2RGB))
    ax.set_title(f"{no}번 프레임 ({no / fps:.1f}초)")
    ax.axis("off")
plt.tight_layout()
plt.show()