如何用 Python 做视频自动化剪辑？

Posted 2022-08-29 Python猫

来源：古明地觉的编程教室

随着自媒体时代，现在对视频的处理变得越来越常见。我们可以使用 Adobe 的一些专业工具，但是效率不高；如果只是对视频进行一些简单的处理，或者视频的数量非常多的话，那么使用专业软件显然就不太适合了。

而 Python 有一个专门用于处理视频的第三方库：moviepy，可以非常方便地对视频进行一些简单处理，下面我们就来看一看。

首先是安装：

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

个人推荐安装的时候使用清华源，因为moviepy需要依赖另一个库：imageio_ffmpeg，这个库里面包含了一个 50 多 MB 的 ffmpeg 二进制文件，如果网络不行的话，直接从pypi上拉取会花很长时间。当然安装moviepy的时候，imageio_ffmpeg 就顺带安装了。

从这里我们也可以看到，moviepy 底层依赖 ffmpeg，而ffmpeg是跨平台的，所以 moviepy 也可以在任意平台上使用。

moviepy 的简单使用

我们来看 moviepy 都提供了哪些功能，不过在使用之前我们需要一个视频，就使用 you-get 工具从 bilibili 下载一个吧。

下面就使用这个下载的视频进行演示。

视频截取

如果一个视频比较长，我们可以截取感兴趣的片段。

from moviepy import editor

# 调用 `VideoFileClip(文件名)` 即可将视频加载进来
# 并且支持不同的视频格式，比如 flv、mp4 等等
video_clip = editor.VideoFileClip(
    "空城计，但是7Ki7Ki酱酱.mp4")

# 调用subclip方法，传入起始时间和结束时间
# 即可截取视频中的指定部分
"""
video_clip.subclip(): 
   截取视频全部，相当于没做处理
video_clip.subclip(10): 
   从视频的 `第10秒` 截取到 `结尾`
video_clip.subclip(10, -2): 
   从视频的 `第10秒` 截取到结尾的 `前两秒`
video_clip.subclip((1, 35), (3, 10)): 
   从视频的 `第1分35秒` 截取到 `第3分10秒` 
video_clip.subclip((1, 2, 18), (2, 1, 34)): 
   从视频的 `第1小时2分18秒` 截取到 `第2小时1分34秒`
"""

# subclip 会返回一个新的 VideoFileClip 对象
# 所以它支持链式操作
video_clip = video_clip.subclip(30)

音量调整

一个视频，我们也可以调整它的音量。

from moviepy import editor

video_clip = editor.VideoFileClip(
    "空城计，但是7Ki7Ki酱酱.mp4")

# 调整音量，变为原来的0.5
# 同样会返回一个新的对象
video_clip = video_clip.volumex(0.5)

在视频上添加文字

如果你想在视频里面写上一些内容，moviepy 也是支持的。

from moviepy import editor

video_clip = editor.VideoFileClip(
    "空城计，但是7Ki7Ki酱酱.mp4")

# 做一个文本剪贴板，自定义样式、颜色。
text_clip = editor.TextClip("7ki7ki 棒棒",
                            fontsize=40, color="blue")
# 让文本在屏幕的正中间显示
# 持续10秒，设置透明度为 0.6
"""
屏幕左上角的坐标为 (0, 0)，右下角的坐标为 (屏幕宽度, 屏幕高度)
set_position((800, 500)): 
    显示在800, 500的位置上
set_position(("center", "center")): 
    显示在屏幕的正中央
set_position((0.4, 0.6), True): 
    显示在距离左边百分之40、距离上边百分之60的位置上

set_duration(10): 持续10秒
set_opacity(0.6): 设置透明度为0.6
"""

text_clip = text_clip.set_position(("center", "center")).\\
    set_duration(10).set_opacity(0.8)

# 然后把 `文本剪贴板` 贴在视频上
video_clip = editor.CompositeVideoClip([video_clip, text_clip])

如果你是 Windows 系统，不出意外的话，当你在执行 editor.TextClip() 的时候，会报出如下错误：

这个错误是由于你的电脑上缺少 ImageMagick 造成的，我们需要去官网下载对应操作系统的 ImageMagick。

官网：http://www.imagemagick.org/script/download.php

下载完之后，安装在指定的目录，然后修改site-packages\\moviepy\\config_defaults.py，在文件的尾部有如下内容:

import os

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

# 把 `IMAGEMAGICK_BINARY = ` 后面的内容
# 换成 ImageMagick 安装路径下 magick.exe 的绝对路径:
import os

FFMPEG_BINARY = os.getenv('FFMPEG_BINARY', 'ffmpeg-imageio')
IMAGEMAGICK_BINARY = r'E:\\ImageMagick-7.0.10-Q16\\magick.exe'

替换完之后，再执行就没有问题了。

我们将上面的几个部分，组合起来演示一下：

from moviepy import editor

video_clip = editor.VideoFileClip(
    "空城计，但是7Ki7Ki酱酱.mp4")

video_clip = (
    # 截取 5 到 20 秒
    video_clip.subclip(5, 20).
    # 设置音量为原来的 0.8
    volumex(0.8)
)

text_clip = (
    editor.TextClip("7ki7ki",
                   fontsize=40, color="blue").
    set_position(("center", "center")).
    set_duration(10).
    set_opacity(0.8)
)

# 把 `文本剪贴板` 贴在视频上
video_clip = editor.CompositeVideoClip([video_clip, text_clip])

# 然后将视频导出
video_clip.write_videofile("空城计，但是7Ki7Ki酱酱_2.mp4")

执行代码，会看到以下输出：

表示正在调用 ffmpeg 处理视频，而视频处理完毕大概需要十几秒钟的时间。处理完毕之后，我们打开看一下。

我们看到此时文字就添加进去了，并且该视频只有15秒，也就是我们截取的 5 到 20 秒的部分。

总结一下整个流程，首先使用 VideoFileClip 对视频进行读取，得到 VideoFileClip 对象，记作 video_clip。我们可以对这个 video_clip 进行任意的操作（剪切、合并、调整亮度、速度、和其它的 video_clip 拼接在一起等等）。

并且需要注意的是，这些操作是可以链式调用的，因为每一次操作都会得到一个新的 video_clip，不会影响原来的。我们上面演示了视频的读取、以及指定部分的截取、音量的调整、以及添加文字等等，下面还会介绍更多操作。

最后我们调用 video_clip 的 write_videofile 方法，可以将处理之后的视频写入本地。当然也可以使用 pygame，或者 jupyter notebook 进行展示。为了方便，我们后面就使用 jupyter notebook。

但是要清楚，moviepy 处理视频使用的是 ffmpeg，生成文字使用的是 ImageMagick。

获取视频属性

一个视频，肯定有大小、宽高、fps、时长等属性，那么 moviepy 要如何获取这些属性呢。

from moviepy import editor

video_clip = editor.VideoFileClip(r"空城计，但是7Ki7Ki酱酱.mp4")
# 获取宽度和高度
print(video_clip.size)
print(video_clip.w, video_clip.h)
"""
[2160, 1080]
2160 1080
"""

# 获取 fps
print(video_clip.fps)
"""
30.0
"""

# 获取时长，单位是秒
print(video_clip.duration)
"""
110.92
"""

# 获取大小，可以直接使用 os 模块
import os
# 大概 13MB
size = os.stat(r"空城计，但是7Ki7Ki酱酱.mp4").st_size
print(size)
print(size / 1024 ** 2)
"""
13324402
12.70713996887207
"""

视频合成

视频合成有两种方式：

1）多个视频按照先后顺序拼接起来，比如一个一分钟和一个两分钟的视频组合起来，变成三分钟。

2）多个视频在同一个画面上显示。

先来看看第一种：

from moviepy import editor
video_clip = editor.VideoFileClip(r"D:\\satori\\空城计，但是7Ki7Ki酱酱.mp4")

# 截取10到20秒
video_clip1 = video_clip.subclip(10, 20)
# 截取结尾的前两秒
video_clip2 = video_clip.subclip(-2)
# 然后前后拼接起来
video_clip = editor.concatenate_videoclips([video_clip1, video_clip2])
# 使用jupyter进行展示，设置一个宽度
video_clip.ipython_display(width=360)

执行完之后，视频就展示在 jupyter 上了，而且是两个视频拼接在一起的，总共 12 秒钟。此外 concatenate_videoclips 中还可以指定一个transition参数(也是一个VideoFileClip对象)，作为衔接之间的过渡。

还是比较简单的，假设我们有 5 个视频，如果只是简单的前后拼接就可以这么做。

from moviepy import editor

videos = ["1.mp4", "2.mp4", "3.flv",
          "4.mp4", "5.flv"]
video_clips = []

for video in videos:
    video_clips.append(editor.VideoFileClip(video))

editor.concatenate_videoclips(
    video_clips).write_videofile("xxx.mp4")

这里值得一提的是，多个 video_clip 进行拼接，并不需要这些 video_clip 之间有相同的尺寸、时长什么的，仅仅是将它们按照顺序拼接起来而已。

另外，当你用 jupyter 进行展示时，视频不要过长，否则报错。当然你也可以给 ipython_display 函数传递一个 maxduration 参数，让它支持显示更大时长的视频文件。但是注意：如果文件过大，在 jupyter 上可能会耗光你的内存。

然后是第二种拼接

有多个视频，可以让它们在同一个画面上显示。

from moviepy import editor

# margin: 设置外边距
video_clip = editor.VideoFileClip(
    r"D:\\satori\\空城计，但是7Ki7Ki酱酱.mp4").margin(10)

# 截取 10 到 20 秒
video_clip1 = video_clip.subclip(10, 20)
# x 轴镜像
video_clip2 = video_clip1.fx(editor.vfx.mirror_x)
# y 轴镜像
video_clip3 = video_clip1.fx(editor.vfx.mirror_y)
# resize: 等比缩放
video_clip4 = video_clip1.resize(0.5)

# 列表里面有两个列表，所以会将屏幕上下等分
# 上半部分显示 video_clip1, video_clip2
# 下半部分显示video_clip3, video_clip4
video_clip = editor.clips_array([[video_clip1, video_clip2],
                                 [video_clip3, video_clip4]])
video_clip.ipython_display(width=600)

所以 concatenate_videoclips 是将多个视频前后拼接，而 clips_array 则是将多个视频同时显示在一个画面里面。

修改视频属性

from moviepy import editor

video_clip = editor.VideoFileClip(
    r"D:\\satori\\空城计，但是7Ki7Ki酱酱.mp4").subclip(10, 20)

video_clip = (
    # 调整尺寸，保持比例
    video_clip.fx(editor.vfx.resize, width=460)
        # 倍数播放
        .fx(editor.vfx.speedx, 2)
        # 画面调暗
        .fx(editor.vfx.colorx, 0.5)
)
video_clip.ipython_display(width=600)

虽然截取了 10 秒钟，但是 2 倍数播放，所以变成了 5 秒钟。

视频音频合成

假设有一个视频 A 和一个视频 B，现在要将视频 B 的音频和视频 A 组合起来，怎么做呢？

from moviepy import editor

video_clipA = editor.VideoFileClip(r"A.mp4")
video_clipB = editor.VideoFileClip(r"B.mp4")

# 获取 B 的音频
audioB = video_clipB.audio
"""
# 如果已经是音频格式，那么也可以直接加载
audioB = editor.AudioFileClip("b.mp3")
"""

# 将 B 的音频和 A 组合起来
video_clipA = video_clipA.set_audio(audioB)

小结

以上就是 moviepy 的一些基本用法，通过 moviepy 可以对视频做一些简单的批处理。至于视频（以及音频）背后的原理就是一门复杂的学问了，有兴趣的话可以深入研究一下，现在短视频那么火，相关的技术人员也比较短缺，所以前景还是很不错的。

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