n⾏Python代码系列：三⾏代码实现视频声⾳替换
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⼀、引⾔
最近看到好⼏篇类似“n⾏Python代码…”的博⽂，看起来还挺不错，简洁、实⽤，传播了知识、带来了阅读量，撩动了⽼猿的⼼，决定跟风⼀把，推⼀个“n⾏Python代码系列”⽂章。
本⽂介绍将视频的⾳频⽤另⼀个⾳频进⾏替换的3⾏代码的极简实现。后续更多“n⾏Python代码系列”⽂章请参考免费专栏《》。
⼆、三⾏代码实现视频声⾳替换⽰例
下⾯三⾏代码将粉丝记事本视频的⾳频替换为沉默是⾦。
from  moviepy.editor import *
audio = AudioFileClip(r"F:\video\Silenceisgolden.mp3")
VideoFileClip(r"F:\video\fansNote1M_crop.mp4").set_audio(audio).write_videofile(r'f:\video\videoMixAudio.mp4')
上⾯3⾏代码先加载moviepy模块、然后加载⼀个⾳频⽂件、加载视频⽂件并设置其⾳频为前⾯加载的⾳频，然后再进⾏视频合成和输出。实际上上述三⾏代码还可以进⼀步压缩成2⾏代码或者扩展成5⾏代码，具体的我就不介绍了，了解moviepy的就知道怎么写。
播放视频videoMixAudio.mp4，其画⾯还是粉丝记事本的画⾯：
但其⾳频已经被替换。
三、背景知识
3.1、moviepy介绍
要实现视频剪辑，⽼猿使⽤了moviepy库。
MoviePy是⼀个⽤于视频编辑的Python模块，可⽤于进⾏视频的基本操作（如剪切、连接、标题插⼊）、视频合成（也称⾮线性编辑）、视频处理或创建⾼级效果。
它可以读写最常见的视频格式，包括GIF。MoviePy能处理的视频是ffmpeg格式的，⽼猿理解⽀持的⽂件类型⾄少包括：*.mp4 *.wmv *.rm *.avi *.flv *.webm *.wav *rmvb。
MoviePy使⽤ffmpeg读取、导出视频和⾳频⽂件，使⽤ImageMagick⽣成⽂本和输出GIF⽂件。Python的快速数字库Numpy保证了不同媒体的处理。⾼级效果和增强使⽤了Python的许多图像处理库（PIL、Scikit-image、scipy等）。
moviepy的核⼼对象是剪辑（clips），包括AudioClips 和VideoClips。它们可以修改（剪切、减速、变暗…）或与剪辑混合以形成新剪辑，可以使⽤PyGame或IPython Notebook预览，并可以输出到对应
类型的⽂件（如MP4、GIF、 MP3等）。例如，VideoClips可以从视频⽂件、图像、⽂本或⾃定义动画创建。VideoClips可以有⼀个⾳频轨道（这是⼀个AudioClip）和⼀个mask（⼀个特殊的VideoClip，指⽰当剪辑与其他剪辑混合时要隐藏哪些部分）。
3.2、moviepy安装
MoviePy安装⾮常简单，使⽤pip安装时，请将站点指向国内的镜像站点，否则下载很慢或者下载不下来，⽼猿使⽤清华的镜像，指令是：
注意：
1、moviepy全⼩写，安装时会⾃动安装相关依赖包；
2、建议安装最新的版本1.0.3，因为1.0.2中有个⽐较⼤的bug，请见《》；
3、如果没有安装最新版本，可以执⾏版本升级，指令：
关于Moviepy更多的介绍，请参考⽼猿的免费专栏《》。
3.3、相关函数
上述代码涉及到的相关函数包括VideoFileClip、AudioFileClip、set_audio和write_videofile。
极简python快速入门教程3.3.1、VideoFileClip
VideoFileClip实际上是⼀个类，其构造⽅法如下：
__init__(self, filename, has_mask=False, audio=True, audio_buffersize=200000,target_resolution=None,
resize_algorithm=‘bicubic’,audio_fps=44100, audio_nbytes=2, verbose=False, fps_source=‘tbr’)`
参数说明：
filename：视频⽂件名，可以带路径
has_mask：是否有遮罩，如果视频⽂件带遮罩，则设置has_mask为True。视频⽂件⼀般很少带遮罩，但有些视频编码⽀持遮罩功能。例如如果moviepy合成了⼀个带遮罩的剪辑，则可以使⽤《》介绍的VideoClip.write_videofile将剪辑和遮罩、⾳频信息⼀起保存到视频⽂件中
audio：如果视频⽂件不带⾳频或者不希望加载视频⽂件的⾳频，可以将audio参数设置为False
audio_buffersize：⾳频⽂件读取缓冲区⼤⼩，字节为单位，⼀般⽤缺省值⾜够，如果audio_buffersize⽐⼀个⾳频帧的⼤⼩还要⼩，会⾃动使⽤⾳频帧的⼤⼩代替
target_resolution：设置为加载后需要变换到的分辨率，类型为列表或元组，第⼀个元素为分辨率的⾼，第⼆个为宽，如果⾼或宽有⼀个为None，则保持现有纵横⽐调整帧的⼤⼩。如果保持原分辨率不变，则不需要设置本参数或设置为None。如果设置了新的分辨率，则在调⽤ffmpeg 返回视频剪辑的帧之前会按新的分辨率调整帧的⼤⼩。这⽐使⽤转换为⾼分辨率流然后再调整分辨率会快很多resize_algorithm：要改变加载后的视频分辨率，可以通过resize_algorithm指定调整分辨率的算法，缺省值为 “bicubic”，还可以是 “bilinear” 、"fast_bilinear"等。关于算法的更多信息请参考：
audio_fps：声⾳的采样频率
audio_nbytes：声⾳采样的位数
verbose：是否在标准输出设备上显⽰处理信息
fps_source：从视频的元数据metadata哪个数据中获取fps值，默认设置为’tbr’，但可以设置为’fps’，这可能有助于导⼊慢动作视频，否则可能会出意外。
3.3.2、AudioFileClip
AudioFileClip并不是⼀个函数，⽽是⼀个⽂件⾳频的类，⽤于从⼀个⾳频⽂件或⾳频数组中读⼊⾳频到内存构建⾳频剪辑。但AudioFileClip并不将整个⾳频⽂件装⼊内存，⽽是将部分内容读⼊和保存到内存，读⼊的部分包括当前最后⼀个读取的帧以及该帧前⾯和后⾯的部分帧，因此可以快速地向前或向后读取声⾳。
__init__(self, filename, buffersize=200000, nbytes=2, fps=44100)
参数说明：
filename：声⾳⽂件（可以是所有ffmpeg⽀持的⾳频⽂件类型，如mp3、wav、ogg、m4a等）或ffmpeg视频⽂件的的名字或者表⽰声⾳的数组。如果声⾳⽂件不是wav⽂件，moviepy⾸先使⽤fps、nbytes、bitrate将其转换成wav⽂件
buffersize：装⼊内存部分的⼤⼩，对应⼤⼩为⾳频帧的数量
nbytes：声⾳位数
fps：每秒帧的个数，与⾳频采样率对应，不过采⽤率对应的是每秒采⽤的帧数，⽽fps是每秒播放的帧数，该参数常⽤的值有8kHz、
11.025kHz、22.05kHz、16kHz、37.8kHz、44.1kHz、48kHz等，其中的k对应1000⽽不是1024。如果从⽂件中加载或将剪
辑回写到⽂件时，如果改变的数值⼤于原始⾳频的采样率和fps，则调⼤该值⼤⼩⽆助于⾳频质量的提升，调⼩则会导致⾳频质量下降、⽂件存储变⼩
unix属不属于系统软件补充说明：
1. 如果是读取⾳频⽂件，会⽣成⼦进程并锁定⽂件，因此处理完成后需要调⽤close（）释放资源，否则只有主进程结束后才能释放；
2. 如果⽣成了剪辑的副本拷贝，并在AudioFileClip实例或其副本实例中的某个调⽤了close（）⽅法，可能会导致其它实例调⽤相关实
例操作⽅法失败，尽管这样，还是应该每个实例各⾃执⾏close（）⽅法关闭⾃⼰；
3. ⾳频⽂件数据的读取调⽤的是FFMPEG相关⽅法读取
3.3.3、set_audio函数
set_audio⽅法将原剪辑的拷贝剪辑的⾳频设置为参数指定⾳频后返回新剪辑。
调⽤语法：
set_audio(self, audioclip)
语法说明：汇编程序属于应用软件
set_audio将调⽤视频剪辑的⾳频设置为audioclip，返回更改⾳频的新视频剪辑。
3.3.4 write_videofile⽅法
write_videofile⽅法⽤于将视频剪辑输出到⽂件，调⽤语法如下：
write_videofile(self, filename, fps=None, codec=None,  bitrate=None, audio=True, audio_fps=44100, preset="medium", audio_nbytes=4, audio_codec=Non e,audio_bitrate=None, audio_bufsize=2000, temp_audiofile=None, rewrite_audio=True, remove_temp=True,write_logfile=False, verbose=True, threads=N one, ffmpeg_params=None,      logger='bar')
参数说明如下：
filename：视频⽂件名，只要是ffmpeg⽀持的视频⽂件如.ogv,.mp4,.mpeg,.avi,.mov等都可以
fps：帧率，每秒编码的帧数
phpcms系统源码codec：⽤于图像编码的编解码器，可以是ffmpeg⽀持的任何编解码器。如果⽂件名的扩展名为“.mp4”、“.ogv”、“.webm”，则会相应地设置编解码器，但如果不喜欢默认值，则仍可以进⾏设置。对于其他扩展名，必须相应地设置输出⽂件名。⼀些常⽤的编解码器如下：
√. ‘libx264’：视频压缩效果好的⼀款编解码器，MP4的缺省编解码器，视频质量通过bitrate参数调节
√. ‘mpeg4’：⼀种可选的MP4编解码器，可以替代’libx264’，可以获得更好的视频质量
√.‘rawvideo’：完美的视频质量，但⽂件会巨⼤，对应视频⽂件为’.avi’
√. ‘png’：完美的视频质量，对应视频⽂件为’.avi’，但⽂件⼤⼩⽐’rawvideo’⼩
√. ‘libvorbis’：是⼀种完全开放、免费的编解码器，有不错的视频格式，但是要不⼴，对应视频⽂件为’.ogv’
√. ‘libvpx’：⼀种很适合在HTML5中使⽤的⽹络视频轻量级编开源解码器，对应视频⽂件为’.webm’
bitrate：输出视频的⽐特率，也即码率BPS（Bits Per Second），指每秒传送的数据位数
audio：可以为True、False或⽂件名，如果True且剪辑附加了⾳频，则⾳频将作为视频的⾳频保存，如果为False则不保存⾳频，如果为⾳频⽂件名则将此⾳频⽂件将作为视频的⾳频
audio_fps：声⾳的采样频率
preset：设置FFMPEG⽤于优化压缩的时间。字符串类型，可选值有：ultrafast、superfast、veryfast、faster、fast、medium、slow、slower、veryslow、 placebo。请注意，这不会影响视频的质量，只影响视频⽂件的⼤⼩。所以如果赶时间⽽⽂件⼤⼩不是很重要可以设置为ultrafast
audio_nbytes：⾳频的采⽤的位数，对应基于字节为单位就是声道数；
audio_codec：⾳频解码器，例如’.mp3’的’libmp3lame’、‘ogg’的’libvorbis’、 ‘m4a’的’libfdk_aac’、
‘pcm_s16le’ 16位声⾳和’pcm_s32le’的32位声⾳。默认值为“libmp3lame”，除⾮视频扩展名为“ogv”或“webm”，在这2种情况下，默认值为“libvorbis”
audio_bitrate：⾳频⽐特率，字符串形式，如“50k”、“500k”、“3000k”，⽤于将确定输出⽂件中⾳频的⼤⼩/质量。请注意，这主要是⼀个指⽰性⽬标，输出⽂件的⽐特率不⼀定会按此设置
audio_bufsize：⾳频缓冲区⼤⼩
temp_audiofile：如果输出由⾳频，则该参数⽤于指定要⽣成并合并到电影中的临时⾳频⽂件的名称，如果没有指定则⽤缺省模式的临时⽂件名
rewrite_audio：这个参数⽬前没有作⽤，估计是为了兼容以前的版本
remove_temp：是否删除临时⽂件
chdir怎么读write_logfile：如果为True，将为⾳频和视频输出记录⽇志⽂件。⽇志⽂件将以“.log”结尾，包含输出⽂件的名称
verbose：已经废弃使⽤，留下来是为了兼容性，以前⽤于打开/关闭消息。现在使⽤logger=None
threads：⽤于ffmpeg的线程数，可以加快多核计算机上视频输出的速度
ffmpeg_params：需额外传递的其他ffmpeg参数，⽤列表传递，形如：[‘option1’，‘value1’，’-option2’，‘value2’]
logger：字符串类型，"bar"表⽰进度条、None 表⽰不设置、或任何程序⽇志记录器的名字
四、⼩结
本⽂介绍了使⽤Python+Moviepy三⾏代码实现将视频的⾳频替换为指定⾳频的⽰例代码，并介绍了moviepy的功能及安装以及相关处理的关键函数及语法。
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更多相关moviepy知识的介绍请参考《》的导览式介绍。
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