【Python】トリミングした動画の縦横比を自動で整えたい

ma251

2024年4月7日 00:51

【状況】トラッキングした物体の範囲ぴったりで切り抜いて動画を作ると，絵的に窮屈だし，縦横比がバラバラで扱いづらい
【対処】余白部分を入れて，縦横比は切り抜き前の動画サイズに（だいたい）揃えて切り抜く

先に行った動画の切り抜きは，範囲がぴったりなので，データ処理用としては問題ないのですが，見せる動画としては，縦横比もバラバラですし，対象の周辺に少し余裕が欲しいと思いました．

サイズの定義を考える

切り抜く際に，上下左右に余白を適度に入れつつ，元画像の比率に（だいたい）合わせることにします．

画像の幅と高さを求める
画像の中心を求める
元画像の縦横比と比較し，高さか幅いずれか足りない方を拡大した大きさを求める
新しい幅と高さによる座標を求め，さらに上下左右に1.1倍する

といったようなことができる関数を作ります．

関数を作る

def calculate_aspect_ratio_coordinates(x1, y1, x2, y2, original_width, original_height):
    """
    縦横比率を考慮した矩形の座標値を求める関数

    Args:
        x1 (int): 切り抜く矩形の左上の x 座標
        y1 (int): 切り抜く矩形の左上の y 座標
        x2 (int): 切り抜く矩形の右下の x 座標
        y2 (int): 切り抜く矩形の右下の y 座標
        original_width (int): 元の画像の幅
        original_height (int): 元の画像の高さ

    Returns:
        tuple: 新しい矩形の左上と右下の座標 (new_x1, new_y1, new_x2, new_y2)
    """
    
    # 切り抜いた領域の幅と高さを計算
    width = x2 - x1 + 1
    height = y2 - y1 + 1

    # 中心座標を求める
    x_center = (x1 + x2) // 2
    y_center = (y1 + y2) // 2
    
    # 切り抜いた領域の縦横比率を計算
    aspect_ratio = width / height
    
    # 元のフレームの縦横比率を計算
    original_aspect_ratio = original_width / original_height

    if aspect_ratio > original_aspect_ratio:
        # 切り抜き領域の縦横比率が元のフレームの縦横比率より大きい場合は、高さを拡大して縦横比率を一致させる
        new_width = width
        new_height = int(width / original_aspect_ratio)
    else:
        # 切り抜き領域の縦横比率が元のフレームの縦横比率より小さい場合は、幅を拡大して縦横比率を一致させる
        new_width = int(height * original_aspect_ratio)
        new_height = height

    # 拡大後の矩形の座標を求める（画面中央から新サイズの1/2ずつ伸ばし，縦横に1.1倍して，元画像からはみ出た部分はカット）
    new_x1 = max(0, x_center - int(new_width / 2 * 1.1))
    new_y1 = max(0, y_center - int(new_height / 2 * 1.1))
    new_x2 = min(x_center + int(new_width / 2 * 1.1) - 1, original_width-1)
    new_y2 = min(y_center + int(new_height / 2 * 1.1) - 1, original_height-1)

    return new_x1, new_y1, new_x2, new_y2