n行Python代碼系列：兩行代碼實(shí)現(xiàn)視頻文件指定時(shí)刻畫(huà)面輸出

一、引言

最近看到好幾篇類(lèi)似“n行Python代碼…”的博文，看起來(lái)還挺不錯(cuò)，簡(jiǎn)潔、實(shí)用，傳播了知識(shí)、帶來(lái)了閱讀量，撩動(dòng)了老猿的心，決定跟風(fēng)一把，推一個(gè)“n行Python代碼系列”文章。

對(duì)于視頻中的精彩畫(huà)面，有時(shí)希望截圖保存，通過(guò)截屏軟件即可實(shí)現(xiàn)，但截屏軟件只能通過(guò)播放軟件定位時(shí)間，該時(shí)間精確度為秒，對(duì)一些特殊需求如科研觀察來(lái)說(shuō)不夠，另外截屏軟件可能會(huì)將播放器的一些控制組件也截屏下來(lái)。如下面的《粉絲記事本》的MV截取10秒位置的圖片：

本文介紹兩行代碼實(shí)現(xiàn)將視頻指定時(shí)刻畫(huà)面輸出到文件的方法。更多“n行Python代碼系列”文章請(qǐng)參考CSDN老猿Python的免費(fèi)專(zhuān)欄《n行Python代碼系列》。

二、等時(shí)間間隔輸出視頻畫(huà)面

要進(jìn)行視頻剪輯，老猿使用的Moviepy。下面代碼使用的視頻《粉絲記事本》，我們來(lái)每隔10秒輸出一張視頻畫(huà)面。代碼實(shí)現(xiàn)如下：

from  moviepy.editor import *
clip = VideoFileClip(r"F:\video\fansNote1M_crop.mp4")clip.save_frame (r"F:\video\fansNote1M.jpg",9.75)

上述三行代碼先實(shí)現(xiàn)Moviepy模塊的加載、然后讀入視頻文件、進(jìn)行指定時(shí)間的畫(huà)面輸出到指定文件。以上三行代碼也可以精簡(jiǎn)為如下兩行：

from  moviepy.editor import *
VideoFileClip(r"F:\video\fansNote1M_crop.mp4").save_frame (r"F:\video\fansNote1M.jpg",9.75)

我們來(lái)看看結(jié)果文件的內(nèi)容：

和上面的截圖對(duì)比一下，可以體會(huì)前面截屏軟件遇到的問(wèn)題。

三、背景知識(shí)

3.1、moviepy介紹

要實(shí)現(xiàn)視頻剪輯，老猿使用了moviepy庫(kù)。

MoviePy是一個(gè)用于視頻編輯的Python模塊，可用于進(jìn)行視頻的基本操作（如剪切、連接、標(biāo)題插入）、視頻合成（也稱(chēng)非線性編輯）、視頻處理或創(chuàng)建高級(jí)效果。

它可以讀寫(xiě)最常見(jiàn)的視頻格式，包括GIF。MoviePy能處理的視頻是ffmpeg格式的，老猿理解支持的文件類(lèi)型至少包括：*.mp4 *.wmv *.rm *.avi *.flv *.webm *.wav *rmvb。

MoviePy使用ffmpeg讀取、導(dǎo)出視頻和音頻文件，使用ImageMagick生成文本和輸出GIF文件。Python的快速數(shù)字庫(kù)Numpy保證了不同媒體的處理。高級(jí)效果和增強(qiáng)使用了Python的許多圖像處理庫(kù)（PIL、Scikit-image、scipy等）。

moviepy的核心對(duì)象是剪輯（clips），包括AudioClips 和VideoClips。它們可以修改（剪切、減速、變暗…）或與剪輯混合以形成新剪輯，可以使用PyGame或IPython Notebook預(yù)覽，并可以輸出到對(duì)應(yīng)類(lèi)型的文件（如MP4、GIF、 MP3等）。例如，VideoClips可以從視頻文件、圖像、文本或自定義動(dòng)畫(huà)創(chuàng)建。VideoClips可以有一個(gè)音頻軌道（這是一個(gè)AudioClip）和一個(gè)mask（一個(gè)特殊的VideoClip，指示當(dāng)剪輯與其他剪輯混合時(shí)要隱藏哪些部分）。

3.2、moviepy安裝

MoviePy安裝非常簡(jiǎn)單，使用pip安裝時(shí)，請(qǐng)將站點(diǎn)指向國(guó)內(nèi)的鏡像站點(diǎn)，否則下載很慢或者下載不下來(lái)，老猿使用清華的鏡像，指令是：

pip install -i https://pypi.tuna.tsinghua.edu.cn/simple moviepy

注意：

1、moviepy全小寫(xiě)，安裝時(shí)會(huì)自動(dòng)安裝相關(guān)依賴(lài)包；

2、建議安裝最新的版本1.0.3，因?yàn)?.0.2中有個(gè)比較大的bug，請(qǐng)見(jiàn)《在Python中使用moviepy進(jìn)行視頻剪輯時(shí)輸出文件報(bào)錯(cuò) ‘NoneType’ object has no attribute 'stdout’問(wèn)題》；

3、如果沒(méi)有安裝最新版本，可以執(zhí)行版本升級(jí)，指令：

pip install -i https://pypi.tuna.tsinghua.edu.cn/simple moviepy --upgrade

關(guān)于Moviepy更多的介紹，請(qǐng)參考老猿的免費(fèi)專(zhuān)欄《PyQt+moviepy音視頻剪輯實(shí)戰(zhàn)》。

3.3、相關(guān)函數(shù)

上述代碼涉及到的相關(guān)函數(shù)包括VideoFileClip、save_frame。

3.3.1、VideoFileClip

VideoFileClip實(shí)際上是一個(gè)類(lèi)，其構(gòu)造方法如下：

__init__(self, filename, has_mask=False, audio=True, audio_buffersize=200000,target_resolution=None, resize_algorithm=‘bicubic’,audio_fps=44100, audio_nbytes=2, verbose=False, fps_source=‘tbr’)`

參數(shù)說(shuō)明：

• filename：視頻文件名，可以帶路徑

• has_mask：是否有遮罩，如果視頻文件帶遮罩，則設(shè)置has_mask為T(mén)rue。視頻文件一般很少帶遮罩，但有些視頻編碼支持遮罩功能。例如如果moviepy合成了一個(gè)帶遮罩的剪輯，則可以使用《moviepy音視頻剪輯：視頻剪輯基類(lèi)VideoClip的屬性及方法詳解》介紹的VideoClip.write_videofile將剪輯和遮罩、音頻信息一起保存到視頻文件中

• audio：如果視頻文件不帶音頻或者不希望加載視頻文件的音頻，可以將audio參數(shù)設(shè)置為False

• audio_buffersize：音頻文件讀取緩沖區(qū)大小，字節(jié)為單位，一般用缺省值足夠，如果audio_buffersize比一個(gè)音頻幀的大小還要小，會(huì)自動(dòng)使用音頻幀的大小代替

• target_resolution：設(shè)置為加載后需要變換到的分辨率，類(lèi)型為列表或元組，第一個(gè)元素為分辨率的高，第二個(gè)為寬，如果高或?qū)捰幸粋€(gè)為None，則保持現(xiàn)有縱橫比調(diào)整幀的大小。如果保持原分辨率不變，則不需要設(shè)置本參數(shù)或設(shè)置為None。如果設(shè)置了新的分辨率，則在調(diào)用ffmpeg 返回視頻剪輯的幀之前會(huì)按新的分辨率調(diào)整幀的大小。這比使用轉(zhuǎn)換為高分辨率流然后再調(diào)整分辨率會(huì)快很多

• resize_algorithm：要改變加載后的視頻分辨率，可以通過(guò)resize_algorithm指定調(diào)整分辨率的算法，缺省值為 “bicubic”，還可以是 “bilinear” 、"fast_bilinear"等。關(guān)于算法的更多信息請(qǐng)參考：https://ffmpeg.org/ffmpeg-scaler.html

• audio_fps：聲音的采樣頻率

• audio_nbytes：聲音采樣的位數(shù)

• verbose：是否在標(biāo)準(zhǔn)輸出設(shè)備上顯示處理信息

• fps_source：從視頻的元數(shù)據(jù)metadata哪個(gè)數(shù)據(jù)中獲取fps值，默認(rèn)設(shè)置為’tbr’，但可以設(shè)置為’fps’，這可能有助于導(dǎo)入慢動(dòng)作視頻，否則可能會(huì)出意外。

3.3.2、save_frame函數(shù)

save_frame函數(shù)用于將t指定時(shí)刻位置的幀保存到指定圖像文件。調(diào)用語(yǔ)法如下：

save_frame(self, filename, t=0, withmask=True)

• filename：輸出圖片文件名

• t：指定時(shí)刻，以輸出75.35秒為例，t的表示方法可以是如下四種之一：

    √ 數(shù)字秒，為一個(gè)浮點(diǎn)數(shù)數(shù)字，如75.35

    √ 分鐘和秒組成的元組，如(1,15.35)

    √ 時(shí)、分、秒組成的元組，如（0,1,15.35)

    √ 用冒號(hào)分隔的時(shí)間字符串，如‘0:1:15.35’

• withmask：如果withmask為T(mén)rue，對(duì)應(yīng)幀的遮罩會(huì)被寫(xiě)入圖片的alpha通道層，僅對(duì)PNG圖像有效

四、小結(jié)

本文介紹了使用Python+Moviepy 兩行代碼實(shí)現(xiàn)將視頻輸指定位置的圖片畫(huà)面輸出到圖片文件的方法，并介紹了moviepy的功能及安裝以及相關(guān)處理的關(guān)鍵函數(shù)及語(yǔ)法。