moviepy音視頻剪輯:與大小相關的視頻變換函數crop、even_size、margin、resize介紹


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一、引言

在《moviepy音視頻剪輯:moviepy中的剪輯基類Clip詳解》介紹了剪輯基類的fl、fl_time、fx方法,在《moviepy音視頻剪輯:視頻剪輯基類VideoClip的屬性及方法詳解》介紹了fl_image和subfx方法,
在《Python+moviepy音視頻剪輯:視頻幀數據的本質、Clip的fl方法進行變換處理的原理以及滾屏案例》及《moviepy音視頻剪輯:使用fl_time進行諸如快播、慢播、倒序播放等時間特效處理的原理和可能遇到的坑》分別介紹了fl和fl_time進行視頻剪輯變換的原理及使用方法。

實際上moviepy所有視頻變換的方法都是以Clip的fl方法為基礎衍生出來的,最后都會調用到fl方法實施真正的變換,只是變換處理的邏輯由上次方法提供,如fl_time就是針對剪輯的時間線進行變換、fl_image就是針對剪輯的內容進行變換,開發者也可以根據自己的需要實現自己的變換方法。

為了支持一些常規的變換處理,moviepy提供了一系列常用的變換函數,開發者可以直接使用這些方法進行變換,這些函數都在moviepy.video.fx包下,基本上一個函數就是一個文件,在moviepy.editor通過import moviepy.video.fx.all as vfx中將這些函數都加載到了vfx模塊下,可以直接通過vfx.函數名方式調用,也可以通過VideoClip類+函數名直接調用,這是因為在moviepy.editor執行錄入如下語句:

for method in [
    "afx.audio_fadein",
    "afx.audio_fadeout",
    "afx.audio_normalize",
    "afx.volumex",
    "transfx.crossfadein",
    "transfx.crossfadeout",
    "vfx.crop",
    "vfx.fadein",
    "vfx.fadeout",
    "vfx.invert_colors",
    "vfx.loop",
    "vfx.margin",
    "vfx.mask_and",
    "vfx.mask_or",
    "vfx.resize",
    "vfx.rotate",
    "vfx.speedx",
]:

    exec("VideoClip.%s = %s" % (method.split(".")[1], method))

將這些函數動態賦值給了VideoClip的同名實例變量,但這些實例變量是在moviepy.editor中定義的,因此在VideoClip的派生子類中不能這樣使用。

這些函數的調用可以通過Clip的fx方法和VideoClip的subfx方法進行調用,具體調用語法請參考上面介紹的博文內容。

由於變換函數比較多,老猿將其以自己的標准分為了大小變換、時間變換、顏色變換、內容變換四個部分分別介紹,這種分法不一定非常對,比如有些部分的變換可能既和時間相關又和內容相關,兩個歸類都可以,大家就不必深究了。

本文主要介紹和剪輯大小相關的變換函數,包括crop、even_size、margin和resize。

二、crop函數

crop函數從剪輯中獲取一個矩形區域的剪輯內容作為新的剪輯。

調用語法:

crop( clip, x1=None, y1=None, x2=None, y2=None, width=None, height=None, x_center=None, y_center=None)

參數:
  1. x1、y1:代表矩形區域左上角坐標
  2. x2、y2:代表矩形區域右下角坐標
  3. width、height:是寬度和高度
  4. x_center、y_center:表示x1的坐標為x_center-width/2,x2的坐標為x_center+width/2,y_center類似處理
數據計算邏輯

下面以橫坐標系數據為例來說明矩形位置坐標(單位:像素)的計算邏輯:

  1. 橫坐標系數據 x1、x2、width只要出現任意2個就能算出另外1個
  2. x_center如果出現,則可以計算出x1和x2
  3. 如果 x1、x2、width只出現1個或者都未出現,則x1、x2其中未出現的則取原剪輯的左上角或右下角的橫坐標,因此單獨出現width沒有意義
    以上計算過程是有順序的,只有前面的不滿足才會執行后面的。縱坐標系數據同樣如此。
案例:
if __name__=='__main__':
    threads = 8

    clipVideo = VideoFileClip(r"F:\video\WinBasedWorkHard_src.mp4").fx(vfx.crop,0,260)
    clipVideo.write_videofile(r"F:\video\crop.mp4", threads=threads)
    clipVideo.close()

原剪輯和執行代碼后存儲剪輯對應幀圖像對比:
在這里插入圖片描述
上圖中左邊為原視頻的幀圖像,右邊為上述代碼執行后視頻幀的圖像。

三、even_size函數

even_size函數是將剪輯的寬和高變成偶數,如果這兩個值有為奇數的,則剪輯的幀在丟棄一行或一列像素。這是因為ffmpeg編碼規則要求寬和高必須是偶數,相當於一個糾錯處理的函數,並沒有實際處理的意義。其調用參數就是一個clip。

四、margin函數

margin函數在剪輯的四周增加一個外邊框。

調用語法如下:

margin(clip, mar=None, left=0, right=0, top=0, bottom=0, color=(0, 0, 0), opacity = 1.0)

說明:
  • mar:外邊框的寬度,以像素為單位,如果mar指定了有效值,則 left、right、top、bottom設定值不起作用
  • left、right、top、bottom:邊框左、右、頂和底的寬度
  • color:邊框顏色
  • opacity :邊框的不透明度,如果為0表示完全透明,1則完全不透明

增加邊框的剪輯,其寬度和高度都會相應增加,因此剪輯大小會變大。

案例:
if __name__== '__main__':
    threads = 8
    clip = VideoFileClip(r"F:\video\WinBasedWorkHard_src.mp4").crop(0, 300, 540, 660)

    newclip = clip.fx(vfx.margin, 3, color=(0, 0, 255), opacity=0.5)
    newclip.write_videofile(r"F:\video\WinBasedWorkHard_margin.mp4", threads=threads)
視頻效果:

在這里插入圖片描述

五、resize函數

resize函數用於調整剪輯的大小,包括縮小或放大。

調用語法:resize(clip, newsize=None, height=None, width=None, apply_to_mask=True)
說明:
  • 使用resize必須先安裝了OpenCV、Scipy或PIL圖像處理模塊中的一個,否則不能使用
  • newsize可以是返回新剪輯的寬和高二元組,也可以是大小變化的比例如0.5或2,還可以是一個和剪輯幀時間t相關的函數來返回前面2種值中的一個
  • width、height:剪輯的寬或高,二者指定一個,另一個會自動計算

六、小結

本文主要介紹和剪輯大小相關的變換函數,包括crop、even_size、margin和resize,相關的函數會在原剪輯大小的基礎上進行大小變化,包括裁取其中一部分、給剪輯增加邊框和調整剪輯大小等,返回新剪輯。

更多moviepy的介紹請參考《PyQt+moviepy音視頻剪輯實戰文章目錄》或《moviepy音視頻開發專欄》。

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