python视频延迟严重_【Python】改善 VideoCapture 的影像延迟
许多的范例程序大多仅介绍该如何用 VideoCapture 撷取摄影机的画面，却没有充分说明其隐含的问题。
以下示范一个最基本的影像撷取程序。
# -*- coding: utf-8 -*-
import cv2
# ip camera 的撷取路径
URL = "rtsp://admin:admin@192.168.1.1/video.h264"
# 建立 VideoCapture 对象
ipcam = cv2.VideoCapture(URL)
# 使用无穷循环撷取影像，直到按下Esc键结束
while True:
# 使用 read 方法取回影像
stat, I = ipcam.read()
# 加上一些影像处理...
# imshow 和 waitkey 需搭配使用才能展示影像
cv2.imshow('Image', I)
if cv2.waitKey(1) == 27:
ipcam.release()
cv2.destroyAllWindows()
break
一般而言，都是这样写的。
先取回一帧影像，然后进行处理，膨胀闭合之类的，再使用CNN来辨识一下...等等。
全部都处理完了，再继续截取下一帧影像。
这种范例程序占了90%的google版面。
当然了，那个趴数是夏恩胡诌的，这边只是想表示 "很多" 的意思。
这种写法有什么问题呢？
其实只要稍微改动一下上述的程序，就可以看出来。
我们把 cv2.waitkey(1) 改成 cv2.waitkey(1000)，意思是程序到这边等待 1 秒。
在实际上的情况，我们不会直接使用waitkey(1000)，
而是每一次循环内影像处理的流程费时 1 秒，也许会快一些或是慢一些。
然后我们就会发现一件事：怎么影像不动了？或是影像怎么会延迟？
尤其是影像上面如果有日期时间的话，就更明显的看到秒数连动都不会动。
明明已经过了10秒钟，取回10张影像，但是影像显示的时间却没有任何改变？
原因是因为VideoCapture会把从摄影机取回来的影像先放到缓冲区，等待使用者将缓冲区内的影像取走，再填充新的影像进去。
如果摄影机的拍摄频率是一秒10帧影像(10fps)，但我们一秒只读取一张，
那就表示我们会一直读取到同一时刻的影像，直到把缓冲区清空为止，
又缓冲区有多少帧影像，则是取决于摄影机设定的拍摄频率。
也因此在不明所以的人眼中看起来的问题就是：
为什么怎么我的影像串流会出现延迟的问题？
而这个问题最根本的原因是：
从缓冲区取出影像的速度，低于填入影像的速度！
要解决这个问题的方法有两个：
一、降低摄影机的拍摄速度
摄影机都可以手动调整撷取影像的频率，既然程序无法消耗这么多帧影像，那就把摄影机的频率降低。
那如果是即时影像辨识，非要这么快的速度不可，
例如在门口的人脸辨识系统，速度太慢的可能会被主管电到飞上天。
这时候就可以考虑使用多线程的技巧。
二、多线程
将撷取影像的循环单独放进一个线程，使其不断地清空缓冲区，保留最新的影像。
另外在主程序的部分就是有需要的时候再将最新的影像取回来。
所以把上面的那支程序改成以下这样：
# -*- coding: utf-8 -*-
import cv2
import time
import threading
# 接收摄影机串流影像，采用多线程的方式，降低缓冲区栈图帧的问题。
class ipcamCapture:
def __init__(self, URL):
self.Frame = []
self.status = False
self.isstop = False
# 摄影机连接。
self.capture = cv2.VideoCapture(URL)
def start(self):
# 把程序放进子线程，daemon=True 表示该线程会随着主线程关闭而关闭。
print('ipcam started!')
threading.Thread(target=self.queryframe, daemon=True, args=()).start()
def stop(self):
# 记得要设计停止无限循环的开关。
self.isstop = True
print('ipcam stopped!')
def getframe(self):
# 当有需要影像时，再回传最新的影像。
return self.Frame
def queryframe(self):
while (not self.isstop):
self.status, self.Frame = self.capture.read()
self.capture.release()
URL = "rtsp://admin:admin@192.168.1.1/video.h264"
# 连接摄影机
ipcam = ipcamCapture(URL)
# 启动子线程
ipcam.start()
# 暂停1秒，确保影像已经填充
time.sleep(1)
# 使用无穷循环撷取影像，直到按下Esc键结束
while True:
# 使用 getframe 取得最新的影像
I = ipcam.getframe()
cv2.imshow('Image', I)
if cv2.waitKey(1000) == 27:
cv2.destroyAllWindows()
ipcam.stop()
break
以上两个建议，是夏恩觉得比较容易解决问题的方法。
若您也遇到相同的问题，请随意参考。
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