該系列文章是講解Python OpenCV影像處理知識，前期主要講解影像入門、OpenCV基礎用法，中期講解影像處理的各種演算法，包括影像銳化算子、影像增強技術、影像分割等，后期結合深度學習研究影像識別、影像分類應用，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快速實作人臉檢測，涉及影像、視頻、攝像頭，這篇文章將介紹MoviePy視頻編輯庫，實作視頻的自定義剪切和合并操作，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！！

該擴展包缺點：速度太慢，真的很慢，后面看看有沒有更好的替代方法，

該系列在github所有源代碼：

• https://github.com/eastmountyxz/ImageProcessing-Python
• https://github.com/eastmountyxz/CSDNBlog-ImageProcessing-Python

前文參考：
[Python影像處理] 一.影像處理基礎知識及OpenCV入門函式
[Python影像處理] 二.OpenCV+Numpy庫讀取與修改像素
[Python影像處理] 三.獲取影像屬性、興趣ROI區域及通道處理
[Python影像處理] 四.影像平滑之均值濾波、方框濾波、高斯濾波及中值濾波
[Python影像處理] 五.影像融合、加法運算及影像型別轉換
[Python影像處理] 六.影像縮放、影像旋轉、影像翻轉與影像平移
[Python影像處理] 七.影像閾值化處理及演算法對比
[Python影像處理] 八.影像腐蝕與影像膨脹
[Python影像處理] 九.形態學之影像開運算、閉運算、梯度運算
[Python影像處理] 十.形態學之影像頂帽運算和黑帽運算
[Python影像處理] 十一.灰度直方圖概念及OpenCV繪制直方圖
[Python影像處理] 十二.影像幾何變換之影像仿射變換、影像透視變換和影像校正
[Python影像處理] 十三.基于灰度三維圖的影像頂帽運算和黑帽運算
[Python影像處理] 十四.基于OpenCV和像素處理的影像灰度化處理
[Python影像處理] 十五.影像的灰度線性變換
[Python影像處理] 十六.影像的灰度非線性變換之對數變換、伽馬變換
[Python影像處理] 十七.影像銳化與邊緣檢測之Roberts算子、Prewitt算子、Sobel算子和Laplacian算子
[Python影像處理] 十八.影像銳化與邊緣檢測之Scharr算子、Canny算子和LOG算子
[Python影像處理] 十九.影像分割之基于K-Means聚類的區域分割
[Python影像處理] 二十.影像量化處理和采樣處理及區域馬賽克特效
[Python影像處理] 二十一.影像金字塔之影像向下取樣和向上取樣
[Python影像處理] 二十二.Python影像傅里葉變換原理及實作
[Python影像處理] 二十三.傅里葉變換之高通濾波和低通濾波
[Python影像處理] 二十四.影像特效處理之毛玻璃、浮雕和油漆特效
[Python影像處理] 二十五.影像特效處理之素描、懷舊、光照、流年以及濾鏡特效
[Python影像處理] 二十六.影像分類原理及基于KNN、樸素貝葉斯演算法的影像分類案例
[Python影像處理] 二十七.OpenGL入門及繪制基本圖形（一）
[Python影像處理] 二十八.OpenCV快速實作人臉檢測及視頻中的人臉

一.MoviePy簡介及安裝

MoviePy是一個用于視頻編輯的Python模塊，包括切割、連接、標題插入、視頻合成、非線性編輯，視頻處理等功能，甚至可以用它增加一些自定義的高級的特效，此外，MoviePy可以讀寫絕大多數常見的音頻和視頻格式，包括GIF格式，并且可以在Windows / Mac / Linux上運行，這也以意味著，MoviePy專案可以部署到服務端，在服務端進行視頻處理，該擴展包帶有Python 2.7+和Python3版本，是一個視頻編輯良好擴展包（ffmpeg亦推薦學習），

下載地址：

• https://pypi.org/project/moviepy/

Github：

• https://github.com/Zulko/moviepy

本文主要通過MoviePy實作短視頻的剪切和合并操作，隨著自媒體公司頻繁在各個平臺進行視頻搬運，對于視頻原創性的要求越來越高，用MoviePy可以批量實作視頻編輯，結合MoviePy的跨平臺特性，可以實作在服務端視頻采集，自動處理，發布的流水線作業，推薦ucsheep老師的部分文章：

• MoviePy - 中文檔案(一個專業的python視頻編輯庫)教程

MoviePy安裝如下圖所示：

• pip install moviepy

常見錯誤
安裝MoviePy運行代碼如果報錯缺少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是用在視頻中填入文本資訊的工具，需要單獨下載exe程式安裝，可以參考下面這篇文章解決，

• https://blog.csdn.net/weixin_42081389/article/details/104322629
• https://imagemagick.org/script/download.php#windows

安裝程序注意勾選Install development headers and libraries for C and C++ ，

安裝ImageMagick成功之后如下圖所示：

接著修改MoviePy模塊下的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，接著即可成功運行代碼，

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

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：視頻翻轉
下面首先看一個簡單的官方例子，它將視頻翻轉，

from moviepy.editor import *

#視頻旋轉180度
clip = VideoFileClip("cat01.mp4").rotate(180)

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

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

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

輸出結果如下圖所示，成功將視頻翻轉，但是視頻加載的時間較長，

案例二：自定義logo
再來看一個示例，它將在視頻5s和10s之間的子剪輯螢屏中央添加一個標題，然后將結果寫入一個新檔案，

from moviepy.editor import *

#加載視頻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)

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

#螢屏中央顯示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”，

進一步修改視頻，可以實作隨機時間、隨機位置出現logo水印的功能，代碼如下，

from moviepy.editor import *
import random

#加載視頻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 = []

#生成文本 自定義顏色字體
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檔案默認用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：

案例三：MoviePy作者官方實作電影字幕

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

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安裝相關擴展包，

三.MoviePy抖音短視頻剪切

我們通常在看抖音短視頻程序中，通常會下載視頻，但視頻最后有個抖音的logo，我們能否用Python剪切視頻去除logo，再合成集合呢？比如將某個UP主的貓視頻自動處理成集合，

假設檔案夾中有5個抖音短視頻，如下圖所示：

完整代碼如下：

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

#遞回獲取檔案名稱
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 

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

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

        #剪切視頻廣告 省略最后4秒
        video = VideoFileClip(name).subclip(0,times-4)
        result = "save" + str(k) + ".mp4"
        video.write_videofile(result)
        k = k + 1

如果運行速度較慢，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，成功將視頻LOGO洗掉，

四.MoviePy抖音短視頻合并

案例一：視頻常規合并
接著將視頻合并生成合集，先給出一個最簡單的代碼，如下所示，

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

#遞回獲取檔案名稱
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 

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

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

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

運行結果如下圖所示：

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，而程式最侄訓生成一個臨時檔案，remove_temp=True 指的就是將這個臨時檔案洗掉，

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，并且速度是真的慢！！！花了24小時合并了5個小視頻（1分7秒），淚奔~

案例二：視頻預處理合并
同時，補充知乎“大堅果”老師讀取視頻檔案合并的核心代碼，

clip1 = VideoFileClip("1.flv").subclip(10,20) #讀取視頻，并截取10-20秒的內容
clip2 = VideoFileClip("2.webm").resize(0.60)  # 將視頻畫面尺寸縮小到60%
final_clip = concatenate_videoclips([clip1,clip2]) #視頻合并
final_clip.write_videofile("hebing.mp4")

將多段視頻以串列展現的形式顯示

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

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：多視頻按規定合并
該案例也是MoviePy官方提供，這里參考ucsheep大佬的代碼供大家學習，推薦大家去學習，

• https://zulko.github.io/moviepy/examples/compo_from_image.html
• https://blog.csdn.net/ucsheep/article/details/82787821

它需要按照我們指定的圖片進行投影，注意是PNG透明圖片，

這個特殊的合成任務要花費很長的時間，這里僅給出完整代碼，

from moviepy.editor import *
from moviepy.video.tools.segmenting import findObjects
 
# 加載用來指定區域的影像
im = ImageClip("../../ultracompositing/motif.png")
 
# 加載這些區域回傳一個ImageClip串列
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視頻編輯庫基礎知識，主要實作視頻處理、視頻剪切和視頻拼接，但該擴展包也存在缺陷，速度非常慢，后續隨著作者深入，希望能夠分享更好的代碼，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影像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大資料分析、網路空間安全、人工智能、Web滲透及攻防技術進行講解，同時分享CCF、SCI、南核北核論文的演算法實作，娜璋之家會更加系統，并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點夜于武漢 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視頻編輯庫)教程
[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