該系列文章是講解Python OpenCV影象處理知識，前期主要講解影象入門、OpenCV基礎用法，中期講解影象處理的各種演演算法，包括影象銳化運算元、影象增強技術、影象分割等，後期結合深度學習研究影象識別、影象分類應用。希望文章對您有所幫助，如果有不足之處，還請海涵~

前面一篇文章詳細講解了OpenCV快速實現人臉檢測，涉及影象、視訊、攝像頭。這篇文章將介紹MoviePy視訊編輯庫，實現視訊的自定義剪下和合並操作，基礎性文章，希望對你有所幫助。同時，該部分知識均為楊秀璋查閱資料撰寫，轉載請署名「CSDN+楊秀璋」及原地址出處，謝謝！！

該擴充套件包缺點：速度太慢，真的很慢，後面看看有沒有更好的替代方法。

該系列在github所有原始碼：

一.MoviePy簡介及安裝

MoviePy是一個用於視訊編輯的Python模組，包括切割、連線、標題插入、視訊合成、非線性編輯，視訊處理等功能，甚至可以用它增加一些自定義的高階的特效。此外，MoviePy可以讀寫絕大多數常見的音訊和視訊格式，包括GIF格式，並且可以在Windows / Mac / Linux上執行，這也以意味著，MoviePy專案可以部署到伺服器端，在伺服器端進行視訊處理。該擴充套件包帶有Python 2.7+和Python3版本，是一個視訊編輯良好擴充套件包（ffmpeg亦推薦學習）。

在這裡插入圖片描述

下載地址：

https://pypi.org/project/moviepy/

Github：

https://github.com/Zulko/moviepy

在這裡插入圖片描述

本文主要通過MoviePy實現短視訊的剪下和合並操作。隨著自媒體公司頻繁在各個平臺進行視訊搬運，對於視訊原創性的要求越來越高，用MoviePy可以批次實現視訊編輯，結合MoviePy的跨平臺特性，可以實現在伺服器端視訊採集，自動處理，釋出的流水線作業。推薦ucsheep老師的部分文章：

MoviePy - 中文檔案(一個專業的python視訊編輯庫)教學

MoviePy安裝如下圖所示：

pip install moviepy

在這裡插入圖片描述

常見錯誤
安裝MoviePy執行程式碼如果報錯缺少ImageMagick或decode轉碼錯誤，「This error can be due to the fact that ImageMagick is not installed on your computer」，這是需要安裝ImageMagic可執行檔案。ImageMagic是用在視訊中填入文字資訊的工具，需要單獨下載exe程式安裝。可以參考下面這篇文章解決。

安裝過程注意勾選Install development headers and libraries for C and C++ 。

在這裡插入圖片描述

安裝ImageMagick成功之後如下圖所示：

在這裡插入圖片描述

接著修改MoviePy模組下的config_defaults.py檔案，修改IMAGEMAGICK_BINARY值，改為剛剛安裝ImageMagick的目錄下。比如此時的安裝目錄，接著即可成功執行程式碼。

C:\Program Files\ImageMagick-7.0.10-Q16-HDRI

在這裡插入圖片描述

import os

FFMPEG_BINARY = os.getenv('FFMPEG_BINARY', 'ffmpeg-imageio')
#IMAGEMAGICK_BINARY = os.getenv('IMAGEMAGICK_BINARY', 'auto-detect')

#修改為剛剛ImageMagic的安裝路徑
IMAGEMAGICK_BINARY = r"C:\Program Files\ImageMagick-7.0.10-Q16-HDRI\magick.exe"

二.MoviePy基礎用法

案例一：視訊翻轉
下面首先看一個簡單的官方例子，它將視訊翻轉。

from moviepy.editor import *

#視訊旋轉180度
clip = VideoFileClip("cat01.mp4").rotate(180)

#The size of the clip, (width,heigth) in pixels
print(clip.size) #(720, 1280)

#播放視訊
#clip.ipython_display(width=100)

#寫入視訊
clip.write_videofile("cat01_rotate.mp4")

輸出結果如下圖所示，成功將視訊翻轉，但是視訊載入的時間較長。

在這裡插入圖片描述

案例二：自定義logo
再來看一個範例，它將在視訊5s和10s之間的子剪輯螢幕中央新增一個標題，然後將結果寫入一個新檔案。

from moviepy.editor import *

#載入視訊5-10片段
clip = VideoFileClip("cat02.mp4").subclip(5,10)
print(type(clip))

#降低音量x0.8
clip = clip.volumex(0.8)

#生成文字 自定義顏色字型
text = "CSDN Eastmount 2020"
txt_clip = TextClip(text, fontsize=70, font='Simhei', color='blue')

#螢幕中央顯示5秒
txt_clip = txt_clip.set_position('center').set_duration(5)

#Overlay text on video
result = CompositeVideoClip([clip, txt_clip])

#寫入檔案
result.write_videofile("cat02_edited.mp4")

輸出結果如下圖所示，可以看到成功增加了水印「CSDN Eastmount 2020」。

在這裡插入圖片描述

進一步修改視訊，可以實現隨機時間、隨機位置出現logo水印的功能，程式碼如下。

from moviepy.editor import *
import random

#載入視訊5-10片段
video = VideoFileClip("cat03.mp4").subclip(5,10)
times = video.duration

#在不同位置出現4次
n = 4  
times_list = [i * (times / n) for i in range(n + 1)]
#[0.0, 1.25, 2.5, 3.75, 5.0]
print(times_list) 
logos = []

#生成文字 自定義顏色字型
for i in range(n):
    txt_clip = TextClip("CSDN Eastmount 2020", fontsize=50, font='Simhei', color='blue')

    #顯示時間 位置
    txt_clip = (txt_clip.set_start(times_list[i]).set_end(times_list[i + 1])
                .set_pos((random.randint(0, video.w), random.randint(0, video.h))))
    logos.append(txt_clip)

#Overlay text on video
result = CompositeVideoClip([video, *logos])

#寫入檔案 mp4檔案預設用libx264編碼 位元率單位bps
result.write_videofile("cat03_edited.mp4", codec="libx264", bitrate="10000000")

輸出結果如下圖所示：

請新增圖片描述

案例三：MoviePy作者官方實現電影字幕

https://zulko.github.io/moviepy/examples/star_worms.html

在這裡插入圖片描述

import numpy as np

from moviepy.editor import *
from moviepy.video.tools.segmenting import findObjects

# WE CREATE THE TEXT THAT IS GOING TO MOVE, WE CENTER IT.
screensize = (720,460)
txtClip = TextClip('Cool effect',color='white', font="Amiri-Bold",
                   kerning = 5, fontsize=100)
cvc = CompositeVideoClip( [txtClip.set_pos('center')],
                        size=screensize)

# THE NEXT FOUR FUNCTIONS DEFINE FOUR WAYS OF MOVING THE LETTERS

# helper function
rotMatrix = lambda a: np.array( [[np.cos(a),np.sin(a)], 
                                 [-np.sin(a),np.cos(a)]] )

def vortex(screenpos,i,nletters):
    d = lambda t : 1.0/(0.3+t**8) #damping
    a = i*np.pi/ nletters # angle of the movement
    v = rotMatrix(a).dot([-1,0])
    if i%2 : v[1] = -v[1]
    return lambda t: screenpos+400*d(t)*rotMatrix(0.5*d(t)*a).dot(v)
    
def cascade(screenpos,i,nletters):
    v = np.array([0,-1])
    d = lambda t : 1 if t<0 else abs(np.sinc(t)/(1+t**4))
    return lambda t: screenpos+v*400*d(t-0.15*i)

def arrive(screenpos,i,nletters):
    v = np.array([-1,0])
    d = lambda t : max(0, 3-3*t)
    return lambda t: screenpos-400*v*d(t-0.2*i)
    
def vortexout(screenpos,i,nletters):
    d = lambda t : max(0,t) #damping
    a = i*np.pi/ nletters # angle of the movement
    v = rotMatrix(a).dot([-1,0])
    if i%2 : v[1] = -v[1]
    return lambda t: screenpos+400*d(t-0.1*i)*rotMatrix(-0.2*d(t)*a).dot(v)

# WE USE THE PLUGIN findObjects TO LOCATE AND SEPARATE EACH LETTER
letters = findObjects(cvc) # a list of ImageClips

# WE ANIMATE THE LETTERS
def moveLetters(letters, funcpos):
    return [ letter.set_pos(funcpos(letter.screenpos,i,len(letters)))
              for i,letter in enumerate(letters)]

clips = [ CompositeVideoClip( moveLetters(letters,funcpos),
                              size = screensize).subclip(0,5)
          for funcpos in [vortex, cascade, arrive, vortexout] ]

# WE CONCATENATE EVERYTHING AND WRITE TO A FILE
final_clip = concatenate_videoclips(clips)
final_clip.write_videofile('coolTextEffects.avi',fps=25,codec='mpeg4')

pip install scikit-image安裝相關擴充套件包。

在這裡插入圖片描述

三.MoviePy抖音短視訊剪下

我們通常在看抖音短視訊過程中，通常會下載視訊，但視訊最後有個抖音的logo，我們能否用Python剪下視訊去除logo，再合成集合呢？比如將某個UP主的貓視訊自動處理成集合。

在這裡插入圖片描述

假設資料夾中有5個抖音短視訊，如下圖所示：

在這裡插入圖片描述

完整程式碼如下：

# -*- coding: utf-8 -*-   
import os
from moviepy.editor import *

#遞迴獲取檔名稱
def file_name(file_dir):   
    L=[]   
    for root, dirs, files in os.walk(file_dir):  
        for file in files:  
            if os.path.splitext(file)[1] == '.mp4':  
                L.append(os.path.join(root, file))  
    return L 

#主函數
if __name__ == '__main__':
    filePath = 'vedio'
    file_list = file_name(filePath)

    k = 1
    for name in file_list:
        print(name)
        #獲取視訊總時間
        video = VideoFileClip(name)
        times = video.duration
        print(times)

        #剪下視訊廣告 省略最後4秒
        video = VideoFileClip(name).subclip(0,times-4)
        result = "save" + str(k) + ".mp4"
        video.write_videofile(result)
        k = k + 1

如果執行速度較慢，可以使用執行緒進行優化或ffmpeg開啟GPU加速。輸出結果如下圖所示，成功將視訊LOGO刪除。

在這裡插入圖片描述

四.MoviePy抖音短視訊合併

案例一：視訊常規合併
接著將視訊合併生成合集，先給出一個最簡單的程式碼，如下所示。

# -*- coding: utf-8 -*-   
import os
from moviepy.editor import *

#遞迴獲取檔名稱
def file_name(file_dir):   
    L=[]   
    for root, dirs, files in os.walk(file_dir):  
        for file in files:  
            if os.path.splitext(file)[1] == '.mp4':  
                L.append(os.path.join(root, file))  
    return L 

#主函數
if __name__ == '__main__':
    filePath = 'vedio'
    file_list = file_name(filePath)

    k = 1
    L = []
    for name in file_list:
        print(name)
        #獲取視訊總時間
        video = VideoFileClip(name)
        times = video.duration
        L.append(video)
        print(times)

    #視訊合成 幀數大致就是24
    final_clip = concatenate_videoclips(L)
    final_clip.to_videofile('./final.mp4', fps= 24, remove_temp=True)

執行結果如下圖所示：

在這裡插入圖片描述

其中 final.mp4 是最終生成的檔案，fps是每秒鐘傳輸的幀數，比如人眼一般一秒鐘能看到的幀數大致就是 24，而程式最終會生成一個臨時檔案，remove_temp=True 指的就是將這個臨時檔案刪除。

注意：在我的電腦上，如果一次性合成的檔案數過多，程式會崩潰，並且速度是真的慢！！！

案例二：視訊預處理合並
同時，補充知乎「大堅果」老師讀取視訊檔合併的核心程式碼。

clip1 = VideoFileClip("1.flv").subclip(10,20) #讀取視訊，並擷取10-20秒的內容
clip2 = VideoFileClip("2.webm").resize(0.60)  # 將視訊畫面尺寸縮小到60%
final_clip = concatenate_videoclips([clip1,clip2]) #視訊合併
final_clip.write_videofile("hebing.mp4")

將多段視訊以列表展現的形式顯示

final_clip = clips_array([[clip1, clip2],[clip3, clip4]])

在這裡插入圖片描述

推薦CompositeVideoClips方法，可能比concatenate_videoclips、clips_array好用，它可選擇起止位置，也可設定漸進切換。

video = CompositeVideoClip([clip1,                #starts at t=0
                            clip2.set_start(5),   #start at t=5s
                            clip3.set_start(9)])  #start at t=9s，fade-in 的形式轉換
video = CompositeVideoClip([clip1,
                           clip2.set_pos((45,150)),
                           clip3.set_pos((90,100))])

案例三：多視訊按規定合併
該案例也是MoviePy官方提供，這裡參考ucsheep大佬的程式碼供大家學習，推薦大家去學習。

在這裡插入圖片描述

它需要按照我們指定的圖片進行投影，注意是PNG透明圖片。

在這裡插入圖片描述

這個特殊的合成任務要花費很長的時間，這裡僅給出完整程式碼。

from moviepy.editor import *
from moviepy.video.tools.segmenting import findObjects
 
# 載入用來指定區域的影象
im = ImageClip("../../ultracompositing/motif.png")
 
# 載入這些區域返回一個ImageClip列表
regions = findObjects(im)

# 載入美國國家公園的7個clip
clips = [VideoFileClip(n, audio=False).subclip(18,22) for n in
     [ "../../videos/romo_0004.mov",
      "../../videos/apis-0001.mov",
      "../../videos/romo_0001.mov",
      "../../videos/elma_s0003.mov",
      "../../videos/elma_s0002.mov",
      "../../videos/calo-0007.mov",
      "../../videos/grsm_0005.mov"]]
 
# 把每一個clip都放置在對應的圖片中的區域
comp_clips =  [c.resize(r.size)
                .set_mask(r.mask)
                .set_pos(r.screenpos)
               for c,r in zip(clips,regions)]
 
cc = CompositeVideoClip(comp_clips,im.size)
cc.resize(0.6).write_videofile("../../composition.mp4")

五.總結

本篇文章主要講解MoviePy視訊編輯庫基礎知識，主要實現視訊處理、視訊剪下和視訊拼接。但該擴充套件包也存在缺陷，速度非常慢。後續隨著作者深入，希望能夠分享更好的程式碼。希望這篇基礎性文章對讀者有一定幫助，也希望這些知識點為讀者從事Python影象處理相關專案實踐或科學研究提供一定基礎。

2020年8月18新開的「娜璋AI安全之家」，主要圍繞Python巨量資料分析、網路空間安全、人工智慧、Web滲透及攻防技術進行講解，同時分享CCF、SCI、南核北核論文的演演算法實現。娜璋之家會更加系統，並重構作者的所有文章，從零講解Python和安全，寫了近十年文章，真心想把自己所學所感所做分享出來，還請各位多多指教，真誠邀請您的關注！謝謝。

(By:Eastmount 2020-10-06 深夜10點夜於武漢 http://blog.csdn.net/eastmount/ )

參考文獻：
[1] https://pypi.org/project/moviepy/
[2] https://github.com/Zulko/moviepy
[3] MoviePy - 中文檔案(一個專業的python視訊編輯庫)教學
[4] https://blog.csdn.net/weixin_42081389/article/details/104322629
[5] https://blog.csdn.net/SnailPace/article/details/107016442
[6] https://zhuanlan.zhihu.com/p/46341173
[7] https://www.jianshu.com/p/98a0c091c4bf
[8] https://blog.csdn.net/mp624183768/article/details/81434408
[9] https://zulko.github.io/moviepy/examples/moving_letters.html
[10] https://blog.csdn.net/weixin_43354181/article/details/104272789

[Python影象處理] 二十九.MoviePy視訊編輯庫實現抖音短視訊剪下合併操作

文章目錄

一.MoviePy簡介及安裝

二.MoviePy基礎用法

三.MoviePy抖音短視訊剪下

四.MoviePy抖音短視訊合併

五.總結