通过Python将MP4视频转换为GIF动画
Python 可用于读取常见的 MP4 视频格式并将其转换为 GIF动画。当然，如果你愿意，你可以使用预先构建的软件，但是自己做很有趣（并且是一种很好的学习体验）。
在本教程中，你将学习以下内容：
- 如何从 MP4 视频中提取帧
- 将帧转换为 GIF
- 创建 MP4 到 GIF GUI
让我们开始吧！
运行环境
你需要安装 OpenCV 绑定以读取 MP4 文件并将视频中的每一帧转换为 JPG 文件。安装教程：
python3 -m pip install opencv-python
你还需要Pillow从你从视频中提取的 JPG 创建动画 GIF。也可以用pip安装：
python3 -m pip install Pillow
要创建 GUI，我这里会用到PySimpleGUI。要安装该库，请使用以下命令：
python3 -m pip install PySimpleGUI
如果你使用的是 Anaconda，则包含 opencv-python 和 Pillow。你只需要单独安装 PySimpleGUI。
如何从 MP4 视频中提取帧
从 MP4 视频中提取帧的第一步是找到要转换为 GIF 的视频。
要从上面的视频中提取单个帧，你需要编写一些 Python。创建一个新文件并将其命名为mp4_converter.py。然后输入以下代码：
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")
此代码采用 MP4 视频文件的路径。然后使用cv2.VideoCapture(path)打开视频。你可以使用此方法通读整个视频并提取每一帧。提取帧时，可以使用cv2.imwrite()将其写出。
当你运行这段代码时，你会发现这个 7 秒的视频产生了 235 帧！
现在准备好拍摄这些帧并将它们转换为动画 GIF。
将帧变成 GIF
该过程的下一步是将使用 OpenCV 从 MP4 文件中提取的帧转换为动画 GIF。
这就是 Pillow 包的用武之地。你可以使用它来接收图像文件夹并创建你的 GIF。打开一个新文件并将其命名为gif_maker.py。然后输入以下代码：
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")
在这里，你使用 Python 的glob模块在输出文件夹中搜索 JPG 文件。然后对帧进行排序，使它们按正确的顺序排列。最后，你将它们保存为 GIF.
创建 MP4 到 GIF GUI
PySimpleGUI 是一个跨平台的 GUI 框架，可在 Linux、Mac 和 Windows 上运行。它封装了 Tkinter、wxPython、PyQt 和其他几个 GUI 工具包，为它们提供了一个通用接口。
在本文前面安装 PySimpleGUI 时，你安装了包装 Tkinter 的默认版本。
打开一个新的 Python 文件并将其命名为mp4_converter_gui.py。然后将此代码添加到你的文件中：
# 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()
这是一段相当长的代码。我们来一段一段分析。
要开始，请查看导入部分：
# 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 (*.*)", "*.*")]
在这里，你导入创建 GUI 应用程序所需的所有模块和包。这包括 OpenCV (cv2)、Pillow 的 Image clas 和 PySimpleGUI，以及许多 Python 自己的模块。
你还创建了一个变量来保存可以加载到 GUI 中的文件类型。这是一个元组列表。
现在是时候将注意力转向程序中的第一个函数：
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
这是你之前创建的 MP4 转换器代码的修改版本。在这个版本中，你仍然使用VideoCapture()来读取 MP4 文件并将其转换为单独的帧。
但是，你还添加了一些额外的代码来删除“输出”文件夹（如果存在）。这可以防止你意外地将两个 MP4 文件合并到一个输出文件中，这会导致 GIF 混乱。
你还添加了一些代码来尝试在删除后创建“输出”文件夹。如果创建文件夹时出现错误，则会显示错误对话框。
其余代码与之前相同。
现在你已准备好查看下一个函数：
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()将帧文件夹转换为 GIF 文件。此代码与原始代码几乎相同，只是你传入 GIF 文件的路径以使其唯一。
最后一段代码是你的 GUI 代码：
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，当你想在用户界面中“布局”元素时，你可以将项目添加到 Python 列表中。对于此示例，你添加以下元素：
- sg.Text - 此元素有两个实例。它们用作输入（文本框）的标签
- sg.Input - 这个元素有两个实例，它是一个文本框类型的元素。一个保存 MP4 文件的位置，一个保存你要保存 GIF 的位置
- sg.FileBrowse - 打开文件浏览对话框的按钮
- sg.SaveAs - 打开文件另存为对话框的按钮
- sg.Button - 一个可以做任何你想做的事情的按钮
接下来，你获取元素列表并将其传递给sg.Window，它表示包含所有其他元素的窗口。你的窗口还有一个退出按钮、一个最小化按钮和一个标题栏。
要启动 GUI 的事件循环，你需要创建一个 while 循环并从 Window 对象中读取数据。这允许你提取两个sg.Input()对象的值，其中包含 MP4 和 GIF 文件的路径。
当用户按下标记为“转换为 GIF”的按钮时，你会捕获该事件并调用convert_mp4_to_jpgs()和make_gif()。如果一切顺利，视频将被转换，你将看到一个弹出对话框，说明新创建的 GIF 的保存位置。
尝试运行此代码。你应该会看到如下内容：
现在你拥有了将 MP4 视频文件转换为 GIF 所需的所有内容。你可以采取多种不同的措施来改进你的代码。例如，你可以向代码中添加更多错误处理，以免意外覆盖 GIF。
你还可以添加一些新的 UI 元素来告诉你的代码调整各个帧的大小以帮助缩小 GIF。另一种选择是更改每个单独的 JPG 的压缩，这也将减小 GIF 的大小。
还有很多其他有趣的方法可以使这段代码变得更好。考虑一下，你一定会自己想出一些新功能！
