[Python] 将视频转成ASCII符号形式、生成GIF图片

一、简要说明

• 简述：本文主要展示将视频转成ASCII符号形式展示出来，带音频。
• 运行环境：Win10/Python3.5。
• 主要模块： PIL、numpy、shutil。

• 注意点：ffmpeg.exe（视频处理） 可以自行网上下载。
• 本文主要参考：Python将视频转换为全字符视频（含音频）

二、简单分析

  在网上看到转成字符形式的视频，感觉挺有趣的，于是查阅相关资料，开始实现一下。基本思路：主要使用 ffmpeg 对进行视频操作，然后使用 PIL 对图片进行缩小、灰度和转码的处理。流程如下：

1. 创建临时路径。
2. 将视频按帧分割成图片存入临时目录。
3. 遍历将图片缩放、转成灰度，再转成ASCII形式的图片。
4. 将ASCII形式的图片合成视频。
5. 获取源文件的音频文件。
6. 合并视频和音频文件。

  再来看看效果图：

   

三、开发流程

  3.1、创建目录，存储图片的临时路径

    # [1]、创建存储临时图片的路径
    def createpath(self):
        print("-" * 30)
        print("[1/6]正在创建临时路径...")
        print("-" * 30 + '\r\n')

        # 源视频文件的图片路径
        if not os.path.exists(self.pic_path):
            os.makedirs(self.pic_path)
        else:
            # 清空在创建
            shutil.rmtree(self.pic_path)
            os.makedirs(self.pic_path)

        # 转换之后的图片路径
        if not os.path.exists(self.ascii_path):
            os.makedirs(self.ascii_path)
        else:
            # 清空再创建
            shutil.rmtree(self.ascii_path)
            os.makedirs(self.ascii_path)
        
        # 存储输出文件的目录
        if not os.path.exists(self.outpath):
            os.makedirs(self.outpath)

以上代码主要创建源视频切割图片存储路径、转码后图片存储路径和输出文件的存储路径，图片的存储路径为 临时路径 ，每次执行前会先清空之前的文件，请注意。

  3.2、将视频分割成图片

	# [2]、将视频分割成图片
    def video2pic(self):
        print("-" * 30)
        print("[2/6]正在切割原始视频为图片...")
        print("-" * 30 + '\r\n')
        # 使用ffmpeg切割图片，命令行如下
        cmd = 'ffmpeg -i {0} -r 24 {1}/%06d.jpeg'.format(self.filename, self.pic_path)

        # 执行命令
        os.system(cmd)

cmd：ffmpeg -i [输入文件名] -r [fps,帧率] [分割图存储路径]

这里就比较简单，使用 ffmpeg 将视频分割成图片并按照相应个数存储在临时路径即可。查阅ffmpeg命令行说明

  3.3、将视频分割成图片

	# [3]、将图片缩放、转成ascii形式
    def pic2ascii(self):
        print("-" * 30)
        print("[3/6]正在处理分析图片，转成ascii形式...")
        print("-" * 30 + '\r\n')
        # 读取原始图片目录
        pic_list = sorted(os.listdir(self.pic_path))

        total_len = len(pic_list)
        count = 1

        # 遍历每张图片
        for pic in pic_list:
            # 图片完整路径
            imgpath = os.path.join(self.pic_path, pic)

            # 1、缩小图片，转成灰度模式，存入数组
            origin_img = Image.open(imgpath)

            # 缩小之后宽高
            resize_width = int(origin_img.size[0] / self.resize_times)
            resize_height = int(origin_img.size[1] / self.resize_times)

            resize_img = origin_img.resize((resize_width, resize_height), Image.ANTIALIAS).convert("L")

            img_arr = np.array(resize_img)

            # 2、新建空白图片（灰度模式、与原始图片等宽高）
            new_img = Image.new("L", origin_img.size, 255)
            draw_obj = ImageDraw.Draw(new_img)
            font = ImageFont.truetype("arial.ttf", 8)

            # 3、将每个字符绘制在一定的区域内
            for i in range(resize_height):
                for j in range(resize_width):
                    x, y = j*self.resize_times, i*self.resize_times
                    index = int(img_arr[i][j]/4)
                    draw_obj.text((x, y), self.ascii_char[index], font=font, fill=0)

            # 4、保存字符图片
            new_img.save(os.path.join('temp_ascii', pic), "JPEG")
            print("已生成ascii图（%d/%d）" % (count, total_len))
            count += 1

这一步是重点，在遍历获取源图片目录列表之后，就可以分步进行操作了：

1. 缩小图片、转成灰度模式，存入数组。
2. 新建空白图片（灰度模式、与原始图片等宽高）。
3. 将每个字符绘制在一定的区域内。
4. 保存字符图片。

下面就是替换的字符：

self.ascii_char = list("$@B%8&WM#*oahkbdpqwO0QLCJYXzcvunxrjft/\|()1[]?-_+~<>i!......... ")

  3.4、将ascii形式的图片合成视频

	# [4]、合成视频
    def ascii2video(self):
        print("-" * 30)
        print("[4/6]正在合成视频...")
        print("-" * 30 + '\r\n')
        # 输出视频保存路径
        savepath = os.path.join(self.outpath, self.outname)

        cmd = 'ffmpeg -threads 2 -start_number 000001 -r 24 -i {0}/%06d.jpeg -vcodec mpeg4 {1}'.format(self.ascii_path, savepath)

        os.system(cmd)

遍历转码的图片，合成视频。

cmd：ffmpeg -threads 2 -start_number [开始图片编号] -r [帧率，fps] -i [图片路径] -vcodec [指定解码器] [输出文件名]

  3.5、获取音频mp3文件

 	# [5]、获取原始视频的mp3文件
    def video2mp3(self):
        print("-" * 30)
        print("[5/6]正在分离音频文件...")
        print("-" * 30 + '\r\n')

        # mp3名字和保存路径
        name = self.filename.split('.')[0] + '.mp3'
        savepath = os.path.join(self.outpath, name)
        cmd = 'ffmpeg -i {0} -f mp3 {1}'.format(self.filename, savepath)

        os.system(cmd)

cmd：ffmpeg -i [输入视频文件名] -f mp3 [输出的mp3文件名]

  3.5、合并视频和音频文件

	# [6]、将视频和音频合并
    def mp4andmp3(self):
        print("-"*30)
        print("[6/6]正在合并视频和音频...")
        print("-" * 30 + '\r\n')

        cmd = 'ffmpeg -i {0} -i {1} -strict -2 -f mp4 {2}'.format(self.mp4filename, self.mp3ilename,  self.mergefilename)

        os.system(cmd)

上面代码就是将视频和音频进行合并，转成全符号的视频也不会丢失音频。

cmd ：ffmpeg -i [视频文件名] -i [音频文件名] -strict -2 -f mp4 [合并后的文件名]

四、生成GIF动图

# -*- coding:utf-8 -*-
import imageio
import os

# 图片路径
pic_path = "temp_pic"

# 输出文件名
outname = "jljt.gif"

# 越过的图片数
skip_num = 10

pic_list = sorted(os.listdir(pic_path))

frames = []
total_len = len(pic_list)

# 遍历、读取图片，这里的
for i in range(0, total_len, skip_num):
    path = os.path.join(pic_path, pic_list[i])
    frames.append(imageio.imread(path))

# 生成GIF图片
imageio.mimsave(outname, frames, "GIF", duration=0.1)
print("生成完成")

上面主要实现：将分割出来的图片，合成一张GIF动图，通过设置越过的图片数，可以减小容量，但是会加速动画效果，上面的效果图，就是通过这里生成的。

五、附录

*转发需注明出处

# -*- coding:utf-8 -*-

from PIL import Image, ImageDraw, ImageFont
import numpy as np
import os
import sys
import shutil


class Video2Ascii:

    def __init__(self, filename):
        # 执行前的一些判断
        if not os.path.isfile(filename):
            print("源文件找不到，或者不存在！")
            exit()

        temp_arr = filename.split('.')

        # 字符列表，从左至右逐渐变得稀疏，对应着颜色由深到浅
        self.ascii_char = list("$@B%8&WM#*oahkbdpqwO0QLCJYXzcvunxrjft/\|()1[]?-_+~<>i!......... ")

        # 传入视频文件名
        self.filename = filename
        # 输出视频文件名
        self.outname = temp_arr[0] + "_out." + temp_arr[1]

        # 存储图片的临时路径、输出路径
        self.pic_path = 'temp_pic'
        self.ascii_path = 'temp_ascii'
        self.outpath = 'temp_out'

        # 设置图片缩小的倍数
        self.resize_times = 6

        # 设置输出文件的名字,声音文件以及带声音的输出文件
        self.mp3ilename = os.path.join(self.outpath, temp_arr[0] + '.mp3')
        self.mp4filename = os.path.join(self.outpath, self.outname)

        # 合并输出的视频文件
        self.mergefilename = os.path.join(self.outpath, temp_arr[0] + '_voice.' + temp_arr[1])

    # [1]、创建存储临时图片的路径
    def createpath(self):
        print("-" * 30)
        print("[1/6]正在创建临时路径...")
        print("-" * 30 + '\r\n')

        # 源视频文件的图片路径
        if not os.path.exists(self.pic_path):
            os.makedirs(self.pic_path)
        else:
            # 清空在创建
            shutil.rmtree(self.pic_path)
            os.makedirs(self.pic_path)

        # 转换之后的图片路径
        if not os.path.exists(self.ascii_path):
            os.makedirs(self.ascii_path)
        else:
            # 清空再创建
            shutil.rmtree(self.ascii_path)
            os.makedirs(self.ascii_path)

        # 存储输出文件的目录
        if not os.path.exists(self.outpath):
            os.makedirs(self.outpath)

    # [2]、将视频分割成图片
    def video2pic(self):
        print("-" * 30)
        print("[2/6]正在切割原始视频为图片...")
        print("-" * 30 + '\r\n')
        # 使用ffmpeg切割图片，命令行如下
        cmd = 'ffmpeg -i {0} -r 24 {1}/%06d.jpeg'.format(self.filename, self.pic_path)

        # 执行命令
        os.system(cmd)

    # [3]、将图片缩放、转成ascii形式
    def pic2ascii(self):
        print("-" * 30)
        print("[3/6]正在处理分析图片，转成ascii形式...")
        print("-" * 30 + '\r\n')
        # 读取原始图片目录
        pic_list = sorted(os.listdir(self.pic_path))

        total_len = len(pic_list)
        count = 1

        # 遍历每张图片
        for pic in pic_list:
            # 图片完整路径
            imgpath = os.path.join(self.pic_path, pic)

            # 1、缩小图片，转成灰度模式，存入数组
            origin_img = Image.open(imgpath)

            # 缩小之后宽高
            resize_width = int(origin_img.size[0] / self.resize_times)
            resize_height = int(origin_img.size[1] / self.resize_times)

            resize_img = origin_img.resize((resize_width, resize_height), Image.ANTIALIAS).convert("L")

            img_arr = np.array(resize_img)

            # 2、新建空白图片（灰度模式、与原始图片等宽高）
            new_img = Image.new("L", origin_img.size, 255)
            draw_obj = ImageDraw.Draw(new_img)
            font = ImageFont.truetype("arial.ttf", 8)

            # 3、将每个字符绘制在 8*8 的区域内
            for i in range(resize_height):
                for j in range(resize_width):
                    x, y = j*self.resize_times, i*self.resize_times
                    index = int(img_arr[i][j]/4)
                    draw_obj.text((x, y), self.ascii_char[index], font=font, fill=0)

            # 4、保存字符图片
            new_img.save(os.path.join('temp_ascii', pic), "JPEG")
            print("已生成ascii图（%d/%d）" % (count, total_len))
            count += 1

            # exit()

    # [4]、合成视频
    def ascii2video(self):
        print("-" * 30)
        print("[4/6]正在合成视频...")
        print("-" * 30 + '\r\n')
        # 输出视频保存路径
        savepath = os.path.join(self.outpath, self.outname)

        cmd = 'ffmpeg -threads 2 -start_number 000001 -r 24 -i {0}/%06d.jpeg -vcodec mpeg4 {1}'.format(self.ascii_path, savepath)

        os.system(cmd)

    # [5]、获取原始视频的mp3文件
    def video2mp3(self):
        print("-" * 30)
        print("[5/6]正在分离音频文件...")
        print("-" * 30 + '\r\n')

        # mp3名字和保存路径
        name = self.filename.split('.')[0] + '.mp3'
        savepath = os.path.join(self.outpath, name)
        cmd = 'ffmpeg -i {0} -f mp3 {1}'.format(self.filename, savepath)

        os.system(cmd)

    # [6]、将视频和音频合并
    def mp4andmp3(self):
        print("-"*30)
        print("[6/6]正在合并视频和音频...")
        print("-" * 30 + '\r\n')

        cmd = 'ffmpeg -i {0} -i {1} -strict -2 -f mp4 {2}'.format(self.mp4filename, self.mp3ilename,  self.mergefilename)

        os.system(cmd)

    # [0]、启动
    def start(self):
        """
            > 程序流程：
                1、创建路径
                2、将原始视频分割成图片
                3、将图片缩放、转成ascii形式
                4、将ascii形式的图片合成视频
                5、获取音频mp3文件
                6、合并视频和音频文件
        :return:
        """
        self.createpath()
        self.video2pic()
        self.pic2ascii()
        self.ascii2video()

        self.video2mp3()
        self.mp4andmp3()

        print("程序执行完成")


if __name__ == "__main__":
    if len(sys.argv) != 2:
        print("参数不匹配,请参考(脚本名 原始视频)：xxx.py test.mp4 ")
        exit()

    demo = Video2Ascii(sys.argv[1])
    demo.start()