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Pythonを使った動画編集の基礎: MoviePyとOpenCVを活用した手法

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はじめに

動画編集はクリエイティブなプロジェクトにおいて非常に重要ですが、多くの人がプロの動画編集ソフトウェアにアクセスできるわけではありません。Pythonを使用した動画編集は、開発者にとって手軽でカスタマイズ可能なオプションを提供します。本記事では、PythonのライブラリであるMoviePyとOpenCVを使用して、基本的な動画編集の手法に焦点を当てます。これにより、Pythonで動画をトリミング、結合、エフェクトの追加などの操作が行えるようになります。

必要なライブラリのインストール

まず初めに、必要なライブラリをインストールします。

pip install moviepy opencv-python

動画の読み込みと表示

まずは、動画を読み込んで再生する基本的なコードを見ていきましょう。

from moviepy.editor import VideoFileClip

# 動画の読み込み
video_path = "input_video.mp4"
video_clip = VideoFileClip(video_path)

# 動画の再生
video_clip.preview()

これで、指定した動画ファイルがデフォルトのメディアプレイヤーで再生されます。MoviePyは、内部的にはFFmpegを使用しており、多くの動画形式に対応しています。

動画のカット(トリミング)

動画を特定の範囲でトリミングすることはよく行われる操作です。以下は、MoviePyを使用して動画をトリミングするサンプルコードです。

from moviepy.video.io.ffmpeg_tools import ffmpeg_extract_subclip

# カットする範囲の指定(開始時間と終了時間)
start_time = 10  # 開始時間(秒)
end_time = 30    # 終了時間(秒)

# 動画の読み込み
video_path = "input_video.mp4"

# トリミング
ffmpeg_extract_subclip(video_path, start_time, end_time, targetname="trimmed_video.mp4")

このコードでは、元の動画から指定した範囲をトリミングして新しい動画ファイルを生成しています。

動画の結合

異なる動画を結合することも、Pythonで簡単に実現できます。以下は、MoviePyを使用して動画を結合するサンプルコードです。

from moviepy.editor import VideoFileClip, concatenate_videoclips

# 動画1の読み込み
video1 = VideoFileClip("video1.mp4")

# 動画2の読み込み
video2 = VideoFileClip("video2.mp4")

# 動画の結合
final_video = concatenate_videoclips([video1, video2])

# 結合した動画の保存
final_video.write_videofile("combined_video.mp4")

このコードでは、concatenate_videoclipsを使用して複数の動画を結合し、新しい動画ファイルを生成しています。

動画にテキストやエフェクトを追加

動画にテキストやエフェクトを追加することも可能です。以下は、MoviePyを使用して動画にテキストを追加するサンプルコードです。

from moviepy.editor import VideoFileClip, TextClip, CompositeVideoClip

# 動画の読み込み
video_path = "input_video.mp4"
video_clip = VideoFileClip(video_path)

# テキストの追加
txt_clip = TextClip("Hello, Python Video Editing!", fontsize=70, color='white

')

# テキストを中央に配置
txt_clip = txt_clip.set_pos('center')

# テキストが表示される時間の指定
txt_clip = txt_clip.set_duration(video_clip.duration)

# 動画とテキストの結合
video_with_text = CompositeVideoClip([video_clip, txt_clip])

# 動画の保存
video_with_text.write_videofile("video_with_text.mp4")

このコードでは、TextClipを使用してテキストを作成し、CompositeVideoClipを使用して動画とテキストを結合しています。

OpenCVを使用した動画の基本的な操作

OpenCVは画像処理ライブラリであり、動画に対する基本的な操作も行えます。以下は、OpenCVを使用して動画を読み込み、フレームごとに処理するサンプルコードです。

import cv2

# 動画の読み込み
cap = cv2.VideoCapture("input_video.mp4")

# 動画のプロパティの取得
width = int(cap.get(3))
height = int(cap.get(4))
fps = cap.get(5)

# 出力動画の設定
fourcc = cv2.VideoWriter_fourcc(*'mp4v')
out = cv2.VideoWriter("output_video.mp4", fourcc, fps, (width, height))

# フレームごとの処理
while cap.isOpened():
    ret, frame = cap.read()
    if not ret:
        break

    # フレームに対する処理(例:グレースケールに変換)
    gray_frame = cv2.cvtColor(frame, cv2.COLOR_BGR2GRAY)

    # 処理したフレームを出力動画に書き込む
    out.write(cv2.cvtColor(gray_frame, cv2.COLOR_GRAY2BGR))

# リソースの解放
cap.release()
out.release()
cv2.destroyAllWindows()

このコードでは、動画をフレームごとに読み込んで、各フレームに対して処理を行っています。例として、各フレームをグレースケールに変換しています。処理したフレームを新しい動画に書き込み、最終的にリソースを解放しています。

まとめ

Pythonを使用して動画編集を行うことは、MoviePyやOpenCVなどのライブラリのおかげで非常に容易になりました。動画のトリミング、結合、テキストやエフェクトの追加など、基本的な動画編集の手法を学ぶことで、Pythonを使ったプロジェクトにおいて独自の動画編集機能を実装することができます。是非、これらのライブラリを駆使して、クリエイティブな動画編集プロジェクトに取り組んでみてください。