在python中生成特定大小（以MB为单位）的空白mp4视频

Question

我想生成一个特定大小的空白（黑色、白色、内容无关）MP4 视频，例如 50 MB。如何在 python 中或使用任何其他工具执行此操作？

我已经四处搜索，但只获得了代码 sn-ps 来生成特定尺寸的视频。

Answer 1

您可以创建一个较短的文件并在文件末尾添加零填充。

关键是将“moov atom”放在文件的开头。

• 使用 FFmpeg 生成合成（灰色）视频：

  ffmpeg -y -f lavfi -i testsrc=size=1920x1080:rate=1 -vf hue=s=0 -vcodec libx264 -preset superfast -tune zerolatency -pix_fmt yuv420p -t 1000 -movflags +faststart vid.mp4
  

  你可以使用 Python 子进程模块：

  sp.run('ffmpeg -y -f lavfi -i testsrc=size=1920x1080:rate=1 -vf hue=s=0 -vcodec libx264 -preset superfast -tune zerolatency -pix_fmt yuv420p -t 1000 -movflags +faststart vid.mp4')
  

• 用零填充文件，使文件大小正好为 50 MB。

这里是 Python 代码：

import subprocess as sp
import os

# Generate synthetic pattern.
# Make the pattern gray: https://davidwalsh.name/convert-video-grayscale
# Place the moov atom at the beginning of the file: https://superuser.com/questions/606653/ffmpeg-converting-media-type-aswell-as-relocating-moov-atom
# Use superfast preset and tune zerolatency for all frames to be key frames https://lists.ffmpeg.org/pipermail/ffmpeg-user/2016-January/030127.html (not a must)
# Make the file much smaller than 50MB.
sp.run('ffmpeg -y -f lavfi -i testsrc=size=1920x1080:rate=1 -vf hue=s=0 -vcodec libx264 -preset superfast -tune zerolatency -pix_fmt yuv420p -t 1000 -movflags +faststart vid.mp4')

# Add zero padding to the end of the file
# https://stackoverflow.com/questions/12768026/write-zeros-to-file-blocks
stat = os.stat('vid.mp4')
with open('vid.mp4', 'r+') as of:
    of.seek(0, os.SEEK_END)
    of.write('\0' * (50*1024*1024 - stat.st_size))
    of.flush()

---

如果您希望文件大小约为 50MB，您可以设置比特率和时间。
比特大小将是比特率*时间。
见How to force Constant Bit Rate using FFMPEG

注意：测试模式有一个小问题——它太“可压缩”了，所以我们需要设置一个非常小的比特率。

这里是一个示例，创建大约 1MB 的 MP4 文件 (10kbit*1024*800/8 = 1MB)：

ffmpeg -y -f lavfi -i testsrc=size=3840x2160:rate=1 -vf hue=s=0 -vcodec libx264 -tune zerolatency -b:v 10k -minrate 10k -maxrate 10k -t 800 -movflags +faststart -bufsize 1024k vid.mp4

---

更新：

生成 50MB 时长 5 秒的 MP4 文件：

5 秒的 50MB 大小需要大约 80,000,000 bis/sec 的比特率。
由于码率很高，我们需要使用高分辨率和高帧率的输入帧。
我们还需要确保视频帧没有被很好地压缩。
推荐使用随机输入图像，因为随机数据很难压缩。

以下 Python 代码构建 300 个分辨率为 1920x1080 的随机图像，并使用 FFmpeg 将图像序列编码为 MP4 视频文件：

import numpy as np
import cv2
import subprocess as sp
import os

# Build random input files (set of Tiff images).
# Use random data
# Use Full HD video frames at 60Hz
width, height, fps = 1920, 1080, 60

# Video duration in seconds
n_seconds = 5

for i in range (n_seconds*fps):
    # Random gray image in resolution width by height.
    img = np.random.randint(0, 255, (height, width), np.uint8)

    # Images sequance file names (about 1GBytes of disk space):
    # 00000.tif, 00001.tif, 00002.tif, 00003.tif... 00299.tif
    cv2.imwrite(str(i).zfill(5)+'.tif', img)

# Destination file size is 50MBytes.
file_size_in_bytes = 50*1024*1024

# Desired bitrate is 83886080*0.90 bits/second
# Multiply by 0.9 - Leave 10% for the headers.
bitrate = int(round(file_size_in_bytes*8*0.9 / n_seconds))

# Encode video from the sequence of random images (use H.264 video codec).
# Set the video bitrate to 75497472.
# Set buffer size to 75497472*10 (not too tight) If we specify a smaller -bufsize, ffmpeg will more frequently check for the output bit rate and constrain it... https://trac.ffmpeg.org/wiki/Limiting%20the%20output%20bitrate
sp.run('ffmpeg -y -r {} -i %05d.tif -vcodec libx264 -tune zerolatency -b:v {} -minrate {} -maxrate {} -movflags +faststart -bufsize {} vid.mp4'.format(fps, bitrate, bitrate, bitrate, bitrate*10))

vid.mp4 的大小非常接近 50MB。

Answer 2

如果您提供正确的比特率和持续时间，您可以接近 50 MB。对于 5 秒的持续时间和 ~50 MB 的文件大小：

ffmpeg -f lavfi -i color=size=1280x720:duration=5 -c:v libx264 -x264-params "nal-hrd=cbr" -b:v 81920k -minrate 81920k -maxrate 81920k -bufsize 81920k -movflags +faststart video.mp4

注意：bitrate = file size / duration，bitrate 相关选项以bits 为单位，会有一些小的复用开销。这不会是准确的。

如果 ~50MB 足够好，这就是您需要做的所有事情。