通過Python將MP4視頻轉(zhuǎn)換為GIF動畫

更新時(shí)間：2021年12月21日 09:40:32 作者：程序員愛麗

Python可用于讀取常見的MP4視頻格式并將其轉(zhuǎn)換為GIF動畫。本文將詳細(xì)為大家介紹實(shí)現(xiàn)的過程，文中的代碼具有一定的參考價(jià)值，感興趣的小伙伴可以學(xué)習(xí)一下

運(yùn)行環(huán)境

你需要安裝 OpenCV 綁定以讀取 MP4 文件并將視頻中的每一幀轉(zhuǎn)換為 JPG 文件。安裝教程：

python3 -m pip install opencv-python

你還需要Pillow從你從視頻中提取的 JPG 創(chuàng)建動畫 GIF。也可以用pip安裝：

python3 -m pip install Pillow

要?jiǎng)?chuàng)建 GUI，我這里會用到PySimpleGUI。要安裝該庫，請使用以下命令：

python3 -m pip install PySimpleGUI

如果你使用的是 Anaconda，則包含 opencv-python 和 Pillow。你只需要單獨(dú)安裝 PySimpleGUI。

如何從 MP4 視頻中提取幀

從 MP4 視頻中提取幀的第一步是找到要轉(zhuǎn)換為 GIF 的視頻。

要從上面的視頻中提取單個(gè)幀，你需要編寫一些 Python。創(chuàng)建一個(gè)新文件并將其命名為mp4_converter.py。然后輸入以下代碼：

import cv2


def convert_mp4_to_jpgs(path):
    video_capture = cv2.VideoCapture(path)
    still_reading, image = video_capture.read()
    frame_count = 0
    while still_reading:
        cv2.imwrite(f"output/frame_{frame_count:03d}.jpg", image)
        
        # read next image
        still_reading, image = video_capture.read()
        frame_count += 1


if __name__ == "__main__":
    convert_mp4_to_jpgs("flask_demo.mp4")

此代碼采用 MP4 視頻文件的路徑。然后使用cv2.VideoCapture(path)打開視頻。你可以使用此方法通讀整個(gè)視頻并提取每一幀。提取幀時(shí)，可以使用cv2.imwrite()將其寫出。

當(dāng)你運(yùn)行這段代碼時(shí)，你會發(fā)現(xiàn)這個(gè) 7 秒的視頻產(chǎn)生了 235 幀！

現(xiàn)在準(zhǔn)備好拍攝這些幀并將它們轉(zhuǎn)換為動畫 GIF。

將幀變成 GIF

該過程的下一步是將使用 OpenCV 從 MP4 文件中提取的幀轉(zhuǎn)換為動畫 GIF。

這就是 Pillow 包的用武之地。你可以使用它來接收圖像文件夾并創(chuàng)建你的 GIF。打開一個(gè)新文件并將其命名為gif_maker.py。然后輸入以下代碼：

import glob

from PIL import Image


def make_gif(frame_folder):
    images = glob.glob(f"{frame_folder}/*.jpg")
    images.sort()
    frames = [Image.open(image) for image in images]
    frame_one = frames[0]
    frame_one.save("flask_demo.gif", format="GIF", append_images=frames,
                   save_all=True, duration=50, loop=0)
    

if __name__ == "__main__":
    make_gif("output")

在這里，你使用 Python 的glob模塊在輸出文件夾中搜索 JPG 文件。然后對幀進(jìn)行排序，使它們按正確的順序排列。最后，你將它們保存為 GIF.

創(chuàng)建 MP4 到 GIF GUI

PySimpleGUI 是一個(gè)跨平臺的 GUI 框架，可在 Linux、Mac 和 Windows 上運(yùn)行。它封裝了 Tkinter、wxPython、PyQt 和其他幾個(gè) GUI 工具包，為它們提供了一個(gè)通用接口。

在本文前面安裝 PySimpleGUI 時(shí)，你安裝了包裝 Tkinter 的默認(rèn)版本。

打開一個(gè)新的 Python 文件并將其命名為mp4_converter_gui.py。然后將此代碼添加到你的文件中：

# mp4_converter_gui.py

import cv2
import glob
import os
import shutil
import PySimpleGUI as sg

from PIL import Image

file_types = [("MP4 (*.mp4)", "*.mp4"), ("All files (*.*)", "*.*")]


def convert_mp4_to_jpgs(path):
    video_capture = cv2.VideoCapture(path)
    still_reading, image = video_capture.read()
    frame_count = 0
    if os.path.exists("output"):
        # remove previous GIF frame files
        shutil.rmtree("output")
    try:
        os.mkdir("output")
    except IOError:
        sg.popup("Error occurred creating output folder")
        return
    
    while still_reading:
        cv2.imwrite(f"output/frame_{frame_count:05d}.jpg", image)
        
        # read next image
        still_reading, image = video_capture.read()
        frame_count += 1


def make_gif(gif_path, frame_folder="output"):
    images = glob.glob(f"{frame_folder}/*.jpg")
    images.sort()
    frames = [Image.open(image) for image in images]
    frame_one = frames[0]
    frame_one.save(gif_path, format="GIF", append_images=frames,
                   save_all=True, duration=50, loop=0)


def main():
    layout = [
        [
            sg.Text("MP4 File"),
            sg.Input(size=(25, 1), key="-FILENAME-", disabled=True),
            sg.FileBrowse(file_types=file_types),
        ],
        [
            sg.Text("GIF File Save Location"),
            sg.Input(size=(25, 1), key="-OUTPUTFILE-", disabled=True),
            sg.SaveAs(file_types=file_types),
            
        ],
        [sg.Button("Convert to GIF")],
    ]

    window = sg.Window("MP4 to GIF Converter", layout)

    while True:
        event, values = window.read()
        mp4_path = values["-FILENAME-"]
        gif_path = values["-OUTPUTFILE-"]
        if event == "Exit" or event == sg.WIN_CLOSED:
            break
        if event in ["Convert to GIF"]:
            if mp4_path and gif_path:
                convert_mp4_to_jpgs(mp4_path)
                make_gif(gif_path)
                sg.popup(f"GIF created: {gif_path}")

    window.close()


if __name__ == "__main__":
    main()

這是一段相當(dāng)長的代碼。我們來一段一段分析。

要開始，請查看導(dǎo)入部分：

# mp4_converter_gui.py

import cv2
import glob
import os
import shutil
import PySimpleGUI as sg

from PIL import Image

file_types = [("MP4 (*.mp4)", "*.mp4"), ("All files (*.*)", "*.*")]

在這里，你導(dǎo)入創(chuàng)建 GUI 應(yīng)用程序所需的所有模塊和包。這包括 OpenCV (cv2)、Pillow 的 Image clas 和 PySimpleGUI，以及許多 Python 自己的模塊。

你還創(chuàng)建了一個(gè)變量來保存可以加載到 GUI 中的文件類型。這是一個(gè)元組列表。

現(xiàn)在是時(shí)候?qū)⒆⒁饬D(zhuǎn)向程序中的第一個(gè)函數(shù)：

def convert_mp4_to_jpgs(path):
    video_capture = cv2.VideoCapture(path)
    still_reading, image = video_capture.read()
    frame_count = 0
    if os.path.exists("output"):
        # remove previous GIF frame files
        shutil.rmtree("output")
    try:
        os.mkdir("output")
    except IOError:
        sg.popup("Error occurred creating output folder")
        return
    
    while still_reading:
        cv2.imwrite(f"output/frame_{frame_count:05d}.jpg", image)
        
        # read next image
        still_reading, image = video_capture.read()
        frame_count += 1

這是你之前創(chuàng)建的 MP4 轉(zhuǎn)換器代碼的修改版本。在這個(gè)版本中，你仍然使用VideoCapture()來讀取 MP4 文件并將其轉(zhuǎn)換為單獨(dú)的幀。

但是，你還添加了一些額外的代碼來刪除“輸出”文件夾（如果存在）。這可以防止你意外地將兩個(gè) MP4 文件合并到一個(gè)輸出文件中，這會導(dǎo)致 GIF 混亂。

你還添加了一些代碼來嘗試在刪除后創(chuàng)建“輸出”文件夾。如果創(chuàng)建文件夾時(shí)出現(xiàn)錯(cuò)誤，則會顯示錯(cuò)誤對話框。

其余代碼與之前相同。

現(xiàn)在你已準(zhǔn)備好查看下一個(gè)函數(shù)：

def make_gif(gif_path, frame_folder="output"):
    images = glob.glob(f"{frame_folder}/*.jpg")
    images.sort()
    frames = [Image.open(image) for image in images]
    frame_one = frames[0]
    frame_one.save(gif_path, format="GIF", append_images=frames,
                   save_all=True, duration=50, loop=0)

你可以使用make_gif()將幀文件夾轉(zhuǎn)換為 GIF 文件。此代碼與原始代碼幾乎相同，只是你傳入 GIF 文件的路徑以使其唯一。

最后一段代碼是你的 GUI 代碼：

def main():
    layout = [
        [
            sg.Text("MP4 File"),
            sg.Input(size=(25, 1), key="-FILENAME-", disabled=True),
            sg.FileBrowse(file_types=file_types),
        ],
        [
            sg.Text("GIF File Save Location"),
            sg.Input(size=(25, 1), key="-OUTPUTFILE-", disabled=True),
            sg.SaveAs(file_types=file_types),
            
        ],
        [sg.Button("Convert to GIF")],
    ]

    window = sg.Window("MP4 to GIF Converter", layout)

    while True:
        event, values = window.read()
        mp4_path = values["-FILENAME-"]
        gif_path = values["-OUTPUTFILE-"]
        if event == "Exit" or event == sg.WIN_CLOSED:
            break
        if event in ["Convert to GIF"]:
            if mp4_path and gif_path:
                convert_mp4_to_jpgs(mp4_path)
                make_gif(gif_path)
                sg.popup(f"GIF created: {gif_path}")

    window.close()


if __name__ == "__main__":
    main()

在 PySimpleGUI 中，當(dāng)你想在用戶界面中“布局”元素時(shí)，你可以將項(xiàng)目添加到 Python 列表中。對于此示例，你添加以下元素：

sg.Text - 此元素有兩個(gè)實(shí)例。它們用作輸入（文本框）的標(biāo)簽
sg.Input - 這個(gè)元素有兩個(gè)實(shí)例，它是一個(gè)文本框類型的元素。一個(gè)保存 MP4 文件的位置，一個(gè)保存你要保存 GIF 的位置
sg.FileBrowse - 打開文件瀏覽對話框的按鈕
sg.SaveAs - 打開文件另存為對話框的按鈕
sg.Button - 一個(gè)可以做任何你想做的事情的按鈕

接下來，你獲取元素列表并將其傳遞給sg.Window，它表示包含所有其他元素的窗口。你的窗口還有一個(gè)退出按鈕、一個(gè)最小化按鈕和一個(gè)標(biāo)題欄。

要啟動 GUI 的事件循環(huán)，你需要?jiǎng)?chuàng)建一個(gè) while 循環(huán)并從 Window 對象中讀取數(shù)據(jù)。這允許你提取兩個(gè)sg.Input()對象的值，其中包含 MP4 和 GIF 文件的路徑。

當(dāng)用戶按下標(biāo)記為“轉(zhuǎn)換為 GIF”的按鈕時(shí)，你會捕獲該事件并調(diào)用convert_mp4_to_jpgs()和make_gif()。如果一切順利，視頻將被轉(zhuǎn)換，你將看到一個(gè)彈出對話框，說明新創(chuàng)建的 GIF 的保存位置。

嘗試運(yùn)行此代碼。你應(yīng)該會看到如下內(nèi)容：