cv::VideoWriter の使い方【OpenCV/C++】〜動画ファイルを書き出す〜

cv::VideoWriter を使うと、Mat フレームを連続して書き込み、MP4・AVI などの動画ファイルとして保存できます。カメラ映像の録画・画像処理結果の可視化・テスト動画の生成など、実務で頻繁に登場するクラスです。

最小構成はこれだけです。

cv::VideoWriter writer("out.mp4", cv::VideoWriter::fourcc('m','p','4','v'), 30.0, cv::Size(640, 480));
writer.write(frame);

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動作環境

• OpenCV 4.x
• コンパイル例: g++ -std=c++17 main.cpp $(pkg-config --cflags --libs opencv4) -o main

環境構築がまだの方は環境構築ガイドを先にどうぞ。

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基本の使い方

カメラ映像をキャプチャしながら MP4 ファイルへ書き出す最小サンプルです。

#include <opencv2/opencv.hpp>
#include <iostream>

int main() {
    // カメラを開く（デバイスID 0）
    cv::VideoCapture cap(0);
    if (!cap.isOpened()) {
        std::cerr << "カメラを開けませんでした" << std::endl;
        return 1;
    }

    // 解像度をキャプチャ元から取得
    int width  = static_cast<int>(cap.get(cv::CAP_PROP_FRAME_WIDTH));
    int height = static_cast<int>(cap.get(cv::CAP_PROP_FRAME_HEIGHT));

    // VideoWriter を初期化
    // fourcc: mp4v コーデック、30fps、取得解像度に合わせる
    cv::VideoWriter writer(
        "output.mp4",
        cv::VideoWriter::fourcc('m', 'p', '4', 'v'),
        30.0,
        cv::Size(width, height)
    );

    if (!writer.isOpened()) {
        std::cerr << "VideoWriter を開けませんでした（コーデック未対応の可能性あり）" << std::endl;
        return 1;
    }

    cv::Mat frame;
    std::cout << "'q' キーで録画終了" << std::endl;

    while (true) {
        cap >> frame;
        if (frame.empty()) break;

        // フレームを書き込む（BGR 3チャンネル必須）
        writer.write(frame);

        cv::imshow("Recording", frame);
        if (cv::waitKey(1) == 'q') break;
    }

    // writer はデストラクタで自動クローズ。明示的に呼ぶ場合は release()
    writer.release();
    cap.release();
    cv::destroyAllWindows();
    return 0;
}

実行結果

'q' キーで録画終了
（ウィンドウにカメラ映像が表示され、'q' で終了すると output.mp4 が生成される）

主要な行の解説

行	内容
VideoWriter::fourcc(...)	4文字コードでコーデックを指定するクラスメソッド
30.0	フレームレート（fps）。整数ではなく double で渡す
cv::Size(width, height)	書き込むフレームの解像度。この値と実際の Mat サイズが一致しないとフレームが無視される
writer.isOpened()	初期化の成否チェック。必ず確認する
writer.write(frame)	フレームを1枚書き込む。<< 演算子でも可

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引数と戻り値

コンストラクタ / open()

cv::VideoWriter(
    const std::string& filename,  // 出力ファイルパス
    int fourcc,                   // コーデックの4文字コード
    double fps,                   // フレームレート
    cv::Size frameSize,           // フレーム解像度
    bool isColor = true           // true: BGR カラー / false: グレースケール
);

引数	型	説明
filename	std::string	出力先パス。拡張子でコンテナ形式が変わる
fourcc	int	VideoWriter::fourcc('m','p','4','v') などで生成
fps	double	再生フレームレート
frameSize	cv::Size	書き込むフレームの幅・高さ
isColor	bool	グレースケールで書く場合は false

よく使うコーデック一覧

fourcc	コンテナ	用途・備考
mp4v	.mp4	広く使える汎用 MPEG-4。macOS/Linux で安定
avc1	.mp4	H.264（環境依存。FFmpeg ビルドが必要な場合あり）
XVID	.avi	Windows 環境で安定して動作することが多い
MJPG	.avi	Motion JPEG。可逆性が高くデバッグ向き
0	.avi	非圧縮（ファイルサイズ大・品質劣化なし）

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実践例

1. 静止画の連番から動画を生成する

#include <opencv2/opencv.hpp>
#include <iostream>
#include <string>

int main() {
    const int FRAME_COUNT = 60;
    const cv::Size SIZE(640, 480);

    cv::VideoWriter writer(
        "slideshow.mp4",
        cv::VideoWriter::fourcc('m', 'p', '4', 'v'),
        15.0,
        SIZE
    );

    if (!writer.isOpened()) {
        std::cerr << "VideoWriter 初期化失敗" << std::endl;
        return 1;
    }

    for (int i = 0; i < FRAME_COUNT; ++i) {
        // 連番画像を読み込む（frame_000.png ～ frame_059.png を想定）
        char buf[64];
        std::snprintf(buf, sizeof(buf), "frames/frame_%03d.png", i);
        cv::Mat img = cv::imread(buf);

        if (img.empty()) {
            std::cerr << "画像が読み込めません: " << buf << std::endl;
            continue;
        }

        // サイズが異なる場合はリサイズして合わせる
        if (img.size() != SIZE) {
            cv::resize(img, img, SIZE);
        }

        writer.write(img);
    }

    writer.release();
    std::cout << "slideshow.mp4 を出力しました" << std::endl;
    return 0;
}

2. 左右反転した映像を書き出す

画像処理の結果をそのまま録画したい場面の典型例です。cv::flip の使い方も参照してください。

#include <opencv2/opencv.hpp>
#include <iostream>

int main() {
    cv::VideoCapture cap("input.mp4");
    if (!cap.isOpened()) {
        std::cerr << "入力動画を開けませんでした" << std::endl;
        return 1;
    }

    int width  = static_cast<int>(cap.get(cv::CAP_PROP_FRAME_WIDTH));
    int height = static_cast<int>(cap.get(cv::CAP_PROP_FRAME_HEIGHT));
    double fps = cap.get(cv::CAP_PROP_FPS);

    cv::VideoWriter writer(
        "flipped.mp4",
        cv::VideoWriter::fourcc('m', 'p', '4', 'v'),
        fps,
        cv::Size(width, height)
    );

    if (!writer.isOpened()) {
        std::cerr << "VideoWriter 初期化失敗" << std::endl;
        return 1;
    }

    cv::Mat frame, flipped;
    while (cap.read(frame)) {
        // 左右反転（flipCode=1）
        cv::flip(frame, flipped, 1);
        writer.write(flipped);
    }

    writer.release();
    cap.release();
    std::cout << "flipped.mp4 を出力しました" << std::endl;
    return 0;
}

実行結果

flipped.mp4 を出力しました
（input.mp4 の全フレームを左右反転した動画が生成される）

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つまずきポイント

⚠️ isOpened() が false になる：コーデック未インストール

最多の失敗原因です。mp4v や avc1 は FFmpeg ビルドの OpenCV でないと使えない環境があります。まず MJPG + .avi で動作確認し、問題なければ目的のコーデックへ切り替えるのが安全です。

// 動作確認用の保険コーデック
cv::VideoWriter writer("test.avi", cv::VideoWriter::fourcc('M','J','P','G'), 30.0, size);

⚠️ frameSize と実際の Mat サイズが一致しないとフレームが無視される

VideoWriter の frameSize と write() に渡す Mat の cols × rows が一致しないと、エラーも出ずにフレームがスキップされます。空の動画ができてしまった場合はここを最初に疑ってください。resize() で明示的に合わせるのが確実です。

⚠️ グレースケール動画を書き出す場合は isColor = false が必要

グレースケール（1チャンネル）フレームをそのまま write() すると、多くのコーデックで正しく書き出せません。コンストラクタの第5引数を false にし、かつ Mat が CV_8UC1 であることを確認してください。BGR→グレー変換には cvtColor を使います。

cv::VideoWriter writer("gray.avi",
    cv::VideoWriter::fourcc('M','J','P','G'),
    30.0, size,
    false  // isColor = false
);

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関連する関数

• cv::VideoCapture — 動画の読み込み側。VideoWriter とセットで使うことが多い
• cv::flip / cv::rotate の使い方【OpenCV/C++】〜画像の反転・90度回転〜 — 録画前に前処理として使うことが多い
• cv::hconcat / vconcat の使い方【OpenCV/C++】〜画像を連結する〜 — 処理前後を並べて録画したい場合に活用

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まとめ

cv::VideoWriter は初期化時にコーデック・fps・解像度を固定し、あとは write() でフレームを流し込むだけのシンプルな設計です。トラブルの大半はコーデック未対応と frameSize のミスマッチなので、まず isOpened() チェックと MJPG での動作確認を習慣にすると安定します。