一、前言

前几天写了个实现特效的博客，感觉有点差强人意，只是简简单单的换背景应用场景不是非常多，今天就来实现一个更加复杂的特效“影分身”。下面有请我们本场的主演，坤制作人为我们表演他拿手的鸡你太美。

关于实现原理，和上一篇没有本质区别，同样是逐帧处理，但是这里还是详细说一下。
光理论是不够的,在此送大家一套2020最新Python全栈项目视频教程，点击此处进来获取跟着练习下，希望大家一起进步哦！

二、实现原理

首先我们要准备一个视频，作为我们的素材。然后我们要逐帧提取视频中的图像，接下来我们利用paddlehub逐帧抠取人像。这样就有了我们的主体，和分身了。最后我们需要在写入视频的时候对图像进行处理，我直接在原图像上粘贴了两个人物分身，最后合成的视频效果就是上面的效果了。当然我们还需要添加音频，所以最后我们需要读取音频并将新视频同音频混流。我们将整个过程分为以下几个步骤：

逐帧提取图像
批量抠图
合成图像（影分身）
写入视频
读取音频
混流

最终我们就能实现一个完整的视频了。

三、模块安装

为了方便，我们全都使用pip安装：

pip install pillow
pip install opencv-python
pip install moviepy
# 安装paddlepaddle
python -m pip install paddlepaddle -i https://mirror.baidu.com/pypi/simple
# 安装paddlehub
pip install -i https://mirror.baidu.com/pypi/simple paddlehub

也就不废话了，如果安装过程中出了什么问题可以自行百度或者联系博主，我会尽量解答的，毕竟我也只是个菜鸡。

四、代码实现

我们先看看导入的一些模块：

import cv2
import math
import numpy as np
from PIL import Image
import paddlehub as hub
from moviepy.editor import *

我们按照上面的步骤，一步一步来。

4.1、逐帧提取图像

这就需要使用到我们的opencv了，具体代码如下：

def getFrame(video_name, save_path):"""传入视频名称，将图像帧保存到save_path下"""# 读取视频video = cv2.VideoCapture(video_name)# 获取视频帧率fps = video.get(cv2.CAP_PROP_FPS)# 获取画面大小width = int(video.get(cv2.CAP_PROP_FRAME_WIDTH))height = int(video.get(cv2.CAP_PROP_FRAME_HEIGHT))size = (width, height)# 获取帧数frame_num = str(video.get(7))name = int(math.pow(10, len(frame_num)))ret, frame = video.read()while ret:cv2.imwrite(save_path + str(name) + '.jpg', frame)ret, frame = video.read()name += 1video.release()return fps, size

这里我们只需要注意OpenCV版本需要在3.0以上，如果是低版本的话会出现兼容问题。

4.2、批量抠图

批量抠图需要使用到我们的paddhub模型库，而抠图的实现也只需要几行代码：

def getHumanseg(frames):"""对frames路径下所以图片进行抠图"""# 加载模型库humanseg = hub.Module(name='deeplabv3p_xception65_humanseg')# 遍历路径下文件files = [frames + i for i in os.listdir(frames)]# 抠图humanseg.segmentation(data={'image': files})

我们调用该方法后会在目录下生成humanseg_output目录，抠好的图像就在里面。

4.3、合成图像（影分身）

这里需要使用到我们的Pillow模块，该模块中提供了图像粘贴的函数：

def setImageBg(humanseg, bg_im):"""将抠好的图和背景图片合并:param humanseg::param bg_im::return:"""# 读取透明图片im = Image.open(humanseg)# 分离色道r, g, b, a = im.split()# 在图片右边粘贴一个人物分身bg_im.paste(im, (bg_im.size[0]//3, 0), mask=a)# 在图片左边粘贴一个人物分身bg_im.paste(im, (-bg_im.size[0]//3, 0), mask=a)# 将图形转换成opencv能正常读取的类型，并返回return np.array(bg_im.convert('RGB'))[:, :, ::-1]

上面主要就是使用paste函数。

4.4、写入视频

写入视频的操作同样是OpenCV来实现的：

def writeVideo(humanseg_path, frames, fps, size):"""传入抠好的人像，和原图像，以及原视频帧率，大小，写入新视频"""# 写入视频fourcc = cv2.VideoWriter_fourcc(*'mp4v')out = cv2.VideoWriter('green.mp4', fourcc, fps, size)# 将每一帧设置背景humanseg = [humanseg_path + i for i in os.listdir(humanseg_path)]frames = [frames + i for i in os.listdir(frames)]for i in range(humanseg.__len__()):# 读取原图像bg_im = Image.open(frames[i])# 设置分身im_array = setImageBg(humanseg[i], bg_im)# 写入视频out.write(im_array)out.release()

到这里我们就实现了一个视频，但是现在还没有声音，接下来就需要我们用moviepy进行音频的混流了。

4.5、混流

我们混流的操作就是先获取音频，然后再混流，而音频我们只需要读取原视频的音频即可：

def getMusic(video_name):"""获取指定视频的音频"""# 读取视频文件video = VideoFileClip(video_name)# 返回音频return video.audio

其中VideoFileClip是moviepy中的一个视频处理的类。下面我们来添加音乐：

def addMusic(video_name, audio):"""实现混流，给video_name添加音频"""# 读取视频video = VideoFileClip(video_name)# 设置视频的音频video = video.set_audio(audio)# 保存新的视频文件video.write_videofile(output_video)

output_video是我们自己定义的一个存放文件保存路径的变量，需要注意，该全路径（路径+名称）不能和原视频相同。

4.6、实现特效

也就是将整个流程整合到一起：

def changeVideoScene(video_name):""":param video_name: 视频的文件:param bgname: 背景图片:return:"""# 读取视频中每一帧画面fps, size = getFrame(video_name, frames)# 批量抠图getHumanseg(frames)# 将画面一帧帧写入视频writeVideo(humanseg_path, frames, fps, size)# 混流addMusic('green.mp4', getMusic(video_name))

在上面有些变量我们还没有定义，我们在main函数中定义一下：

if __name__ == '__main__':# 当前项目根目录BASE_DIR = os.path.abspath(os.path.join(os.path.dirname(__file__), "."))# 每一帧画面保存的地址frames = BASE_DIR + '\\frames\\'# 抠好的图片位置humanseg_path = BASE_DIR + '\\humanseg_output\\'# 最终视频的保存路径output_video = BASE_DIR + '\\result.mp4'# 创建文件夹if not os.path.exists(frames):os.makedirs(frames)if not os.path.exists(background_path):os.makedirs(background_path)# 给视频添加特效changeVideoScene('jntm.mp4')

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这样就实现了我们完整的特效。感兴趣的读者可以参照相关博客https://blog.csdn.net/ZackSock/article/details/105558172，另外大家可以关注我的个人公众号：ZackSock。

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