任務(wù)32

數(shù)字圖像處理、音頻處理的

基礎(chǔ)應(yīng)用程序設(shè)計基礎(chǔ)（Python語言)CONTENTS目錄01任務(wù)背景與目標02使用Pillow庫操作圖片03基于Pydub庫制作音頻04任務(wù)測試與評價任務(wù)背景與目標01一、任務(wù)背景

在當今數(shù)字化時代，數(shù)字媒體應(yīng)用已成為人們?nèi)粘Ｉ畈豢苫蛉钡囊徊糠?。從圖像處理到音頻編輯，這些技術(shù)為信息的傳遞與表達提供了豐富的手段。

本任務(wù)旨在帶領(lǐng)大家探索數(shù)字圖像處理與音頻處理的基礎(chǔ)應(yīng)用，通過實踐掌握Pillow庫和Pydub庫的使用方法。

現(xiàn)在，讓小@同學帶領(lǐng)大家開始這段數(shù)字媒體應(yīng)用之旅吧！二、任務(wù)目標1．掌握Pillow庫的基本使用，熟練掌握使用Pillow庫進行圖片基本操作的方法。2．了解Pydub庫的基本使用，會使用Pydub庫進行簡單的視頻編輯。使用Pillow庫操作圖片02一、Pillow庫01功能全面支持眾多常見的圖像格式，如JPEG、PNG、BMP等，能夠滿足各種圖像處理需求。無論是簡單的圖像縮放、裁剪，還是復(fù)雜的圖像濾鏡應(yīng)用、色彩調(diào)整，Pillow都能輕松應(yīng)對。02易于使用其

API設(shè)計簡潔直觀，對于初學者來說容易上手。通過簡單的函數(shù)調(diào)用，即可實現(xiàn)各種圖像處理效果。03安裝使用pip命令即可方便地安裝Pillow庫，在終端或命令提示符中輸入以下指令。pipinstallPillow04屬性、方法在Python中，我們可以使用Pillow庫的Image模塊來對圖片進行各種操作。05具體操作下面簡單的介紹語法規(guī)則。fromPILimportImageimg=Image.open(“路徑”)說明：（1）fromPILimportImage表示從Pillow庫中引入Image模塊（2）Image.open(“路徑”)用于打開一張圖片，它會返回一個Image對象，通過這個對象獲取圖片的基本信息并對圖片進行處理。一、Pillow庫屬性說明filename圖片名稱format圖片格式size圖片大小屬性說明save()圖片保存show()圖片顯示resize()重新改變圖片大小crop()切割圖片retate()旋轉(zhuǎn)圖片copy()復(fù)制圖片paste()粘貼圖片表9-2Image對象方法表表9-1

Image對象屬性表【案例32-1】使用Pillow函數(shù)的屬性和方法對圖片進行操作一、案例描述

小@同學有一張自拍照向大家進行展示，如圖32-1所示。小@同學現(xiàn)在需要使用Image模塊輸出自拍照的名稱、格式和大小，并使用方法對圖片進行旋轉(zhuǎn)、縮放、保存等操作。二、操作步驟詳解1．導(dǎo)入Pillow庫。2．使用filename()屬性輸出圖片名稱，format()屬性輸出圖片格式，size()屬性輸出圖片大小。3．使用resize()、rotate()、save()、show()方法對圖片進行操作。4．運行程序。三、代碼示例及顯示結(jié)果fromPILimportImage#打開圖像image=Image.open(r"img\小@.jpg")#顯示圖像基本屬性print(f"該自拍照格式為:{image.format}")print(f"該自拍照大小為:{image.size}")print(f"該自拍照模式為:{image.mode}")#縮放圖像new_size=(image.width//8,image.height//8)resized_image=image.resize(new_size)#旋轉(zhuǎn)圖像rotated_image=resized_image.rotate(-45)#保存修改后的圖像rotated_image.save(r"img\output.jpg")#顯示修改后的圖像rotated_image.show()案例顯示結(jié)果該自拍照格式為:MPO該自拍照大小為:(4032,3024)該自拍照模式為:RGB案例終端顯示結(jié)果四、案例總結(jié)該項目中需使用Pillow庫中Image對象的以下屬性和方法：1．format()屬性：用于顯示圖片格式size()屬性：用于顯示圖片大小。2．resize()方法：重新調(diào)整圖片大小。3．rotate()方法：對圖片進行旋轉(zhuǎn)。案例中逆向旋轉(zhuǎn)45度，即-45度。4．open()方法：用于打開圖片。格式為：image=Image.open(fp,mode='r')（1）fp（必需）含義：表示文件路徑，用于指定要打開圖像文件?？梢允墙^對路徑或相對路徑。絕對路徑：完整地指定了文件在文件系統(tǒng)中的位置。例如在Windows系統(tǒng)中r"C:\Users\username\Pictures\example.jpg"。相對路徑：相對于當前工作目錄的路徑。例如，如果當前工作目錄下有一個名為images的文件夾，其中包含example.jpg文件，那么可以使用'images/example.jpg'。（2）mode（可選）含義：指定打開文件的模式，默認值為'r'，表示只讀模式。五、案例啟示

對圖片進行操作時，必須了解許多圖片受到版權(quán)保護，未經(jīng)授權(quán)使用可能會導(dǎo)致法律問題。在下載和使用圖片時，請確保了解圖片的版權(quán)類型和創(chuàng)作共用協(xié)議，避免侵犯他人的著作權(quán)?！居柧?2-1】使用Pillow函數(shù)的屬性和方法裁剪圖片一、案例描述

小@同學所在學校在雷鋒紀念日時安排各個班級制作板報，物聯(lián)網(wǎng)班的同學需要將本班板報（如圖32-3所示）進行切割，僅保留下方黑板內(nèi)容，并將輸出圖片為“output_new.jpg”。二、操作步驟詳解（1）訓練分析

使用Pillow庫中的crop()方法和save()方法編寫以上案例。（2）操作步驟①

進入編輯環(huán)境，新建源程序。②

輸入源代碼如下。③

調(diào)試程序，輸出結(jié)果。三、代碼示例及顯示結(jié)果fromPILimportImage#打開圖像image=Image.open(r"img\練習32-1.jpg")#裁剪圖片result_img=image.crop((0,525,2746,1249))#保存修改后的圖像result_img.save(r"img\output_new.jpg")#顯示修改后的圖像result_img.show()案例顯示結(jié)果四、案例總結(jié)在Pillow庫中，Image.crop()

方法是用于裁剪圖像。具體語法為：Image.crop((x1,y1,x2,y2))

crop()

方法接收接收包含4個整數(shù)的元組作為參數(shù)。

x1、y1表示左上角坐標，x2、y2表示右下角坐標。

本案例中，裁剪后的圖片output_new的左上角坐標為（0,525），右下角左邊為（2746,1249），可根據(jù)以上坐標值進行程序編寫。基于Pydub庫制作音頻03二、Pydub庫01特點支持多種音頻格式：能夠處理常見的音頻格式，如MP3、WAV、OGG等，方便在不同格式之間進行轉(zhuǎn)換和處理。簡單的音頻操作：提供了簡潔的方法來實現(xiàn)音頻的剪輯、拼接、音量調(diào)整等操作，大大提高了音頻處理的效率。02安裝要使用Pydub庫，需要先安裝ffmpeg或libav，并確保它們在系統(tǒng)路徑中可用。然后，通過pip命令安裝Pydub。pipinstallPydub03具體操作在Python中，可以使用屬性和方法進行操作。二、Pydub庫

表9-3

音頻的屬性表屬性說明duration_seconds音頻片段的時長，單位為秒frame_rate音頻的采樣率，即每秒的采樣點數(shù)channels音頻的聲道數(shù)，例如單聲道為

1，立體聲為2frames音頻中的幀數(shù)

表9-4

AudioSegment的方法表方法說明__init__構(gòu)造函數(shù)，用于創(chuàng)建

`AudioSegment`對象，可以從文件、字節(jié)數(shù)據(jù)、原始音頻數(shù)據(jù)等創(chuàng)建。from_file從文件中加載音頻數(shù)據(jù)，返回

`AudioSegment`對象from_mp3從

MP3文件中加載音頻數(shù)據(jù)，返回`AudioSegment`對象方法說明+重載加法運算符，用于增加音頻的音量-重載減法運算符，用于降低音頻的音量*重載乘法運算符，用于重復(fù)音頻片段多次apply_gain增加或減少音頻的音量，單位為分貝fade_in使音頻在指定的時間內(nèi)從靜音漸變?yōu)檎Ｒ袅縡ade_out使音頻在指定的時間內(nèi)從正常音量漸變?yōu)殪o音【案例32-3】使用Pydub庫對音頻進行操作一、案例描述

小@同學喜歡聽《千與千尋》插曲，并且想把這首歌的前半部分作為元旦聯(lián)歡會的節(jié)目插曲，現(xiàn)需要小@同學將這首曲子的前半段裁剪出來，并將音頻輸出為output.mp3。二、操作步驟詳解1．導(dǎo)入Pydub庫。2．使用from_file()方法加載音頻文件，duration_seconds()屬性獲取音頻片段的時長，使用“+”增加音量，export()方法用于輸出新音頻。3．運行程序。三、代碼示例及顯示結(jié)果fromPydubimportAudioSegment#加載音頻文件audio=AudioSegment.from_file(r"\vidio\example.mp3")#獲取音頻時長duration=audio.duration_secondsprint(f"音頻時長:{duration}秒")#增加音量louder_audio=audio+10#導(dǎo)出音頻louder_audio.export("louder_example.mp3",format="mp3")四、案例任務(wù)小結(jié)Pydub依賴于ffmpeg或libav來處理非WAV格式的音頻文件，如MP3、OGG等。

在安裝Pydub之前，需要先安裝ffmpeg或libav。可以從FFmpeg官方網(wǎng)站下載并安裝適合系統(tǒng)的版本，并確保ffmpeg的可執(zhí)行文件路徑添加到系統(tǒng)環(huán)境變量中。

本案例中，需要安裝ffmpeg（可在ffmpeg官網(wǎng)下載），解壓縮后將bin路徑增加到系統(tǒng)環(huán)境變量中。任務(wù)測試與總結(jié)04一、選擇題1．Pillow庫是Python中用于什么處理的強大庫？（B）

A．文本處理 B．圖像處理 C．音頻處理 D．視頻處理2．使用Pillow庫時，要打開一張圖片，應(yīng)使用哪個方法？（B）

A．Image.save() B．Image.open() C．Image.show() D．Image.resize()3．在Pillow庫中，要獲取圖片的大小，應(yīng)使用哪個屬性？（C）

A．filename B．format C．size D．mode4．Pydub庫是基于哪個工具或庫進行音頻處理的？（B）

A．libjpeg B．ffmpeg或libav C．PIL D．NumPy5．使用Pydub庫處理MP3文件前，需要先安裝哪個依賴？（B）A．PIL B．ffmpeg或libav C．OpenCV D．SciPy一、選擇題6．在Pydub庫中，哪個方法用于增加或減少音頻的音量？（A）

A．a(chǎn)pply_gain() B．fade_in() C．fade_out() D．export()7．下列哪個不是Pydub庫中AudioSegment對象的方法？（B）A．from_file() B．duration_seconds()C．export() D．crop()8．使用Pillow庫對圖片進行旋轉(zhuǎn)時，應(yīng)使用哪個方法？（A）

A．rotate() B．resize() C．crop() D．paste()9．Pydub庫支持處理的音頻格式不包括哪一種？（D）A．MP3 B．WAV C．OGG D．BMP10．在Pillow庫中，要顯示圖片，應(yīng)使用哪個方法？（C）

A．Image.open() B．Image.save() C．Image.show() D．Image.resize()二、填空題1．Pillow庫是Python中一個___強大且易用___的圖像處理庫。2．使用pip命令安裝Pillow庫的指令是___pipinstallpillow___。3．在Pillow庫中，Image對象的___format___屬性用于顯示圖片格式。4．Pydub庫使得Python中的__音頻____處理變得簡單而強大。5．要使用Pydub庫處理非WAV格式的音頻文件，需要先安裝___FFmpeg___或___libav___。6．在Pydub庫中，AudioSegment對象的__from_file()____方法用于從文件中加載音頻數(shù)據(jù)。7．使用Pillow庫的Image.resize()方法可以改變圖片的__尺寸（大?。__。8．Pydub庫提供的__fade_in（）__方法可以實現(xiàn)音頻的漸入效果。9．Pillow庫和Pydub庫分別用于__圖像處理____和___音頻處理___的基礎(chǔ)應(yīng)用。10．在使用Pillow庫處理圖片時，如果未經(jīng)授權(quán)使用受版權(quán)保護的圖片，可能會導(dǎo)致__版權(quán)侵權(quán)____問題。三、編程題1.小@同學所在學校要求制作一期手抄報，主題為《覺醒年代》。現(xiàn)在要求小@同