Python - 搭建 Flask 服务实现图像、视频修复需求

from flask import Flask, request, send_file, abort
from moviepy.editor import VideoFileClip
import os
import subprocess
import shutil
from enhance_frame import enhance

app = Flask(__name__)

output="./server/"

@app.route('/upload-gif', methods=['POST'])
def upload_gif():
    if 'gif' not in request.files:
        return abort(400, 'No gif file part in the request')

    file = request.files['gif']

    # 确保文件名安全
    if file.filename == '':
        return abort(400, 'No selected file')

    if file and file.filename.lower().endswith('.gif'):
        # 1.创建专属文件夹
        gif_name = file.filename.split(".")[0]
        cur_dir = os.path.join(output, gif_name)

        # 临时测试
        #shutil.rmtree(cur_dir)

        if not os.path.isdir(cur_dir):
            print(f"文件夹 {cur_dir} 不存在，创建中 ...")
            os.makedirs(cur_dir)

            #  2.图像转存至本地并切换为 mp4 格式
            input_path = os.path.join(cur_dir, file.filename)
            print(f"原始图像保存路径 {input_path}")
            file.save(input_path)
            mp4_path, w, h = gif2mp4(input_path, gif_name, cur_dir)
            print(f"GIF 转 MP4 路径 {mp4_path}")

            # 3.对图像进行增强行理
            enhance(mp4_path, cur_dir)
            enhance_output = os.path.join(cur_dir, gif_name + "_trans_out.mp4")

            # 4.转换为 gif 并返回
            final_output = os.path.join(cur_dir, gif_name + "_out.gif")
            mp42gif(enhance_output, final_output, w, h)

        else:
            print(f"文件夹 {cur_dir} 存在 ...")
            final_output = 'uploaded.gif'

        return send_file(final_output, mimetype='image/gif')

    return abort(400, 'The uploaded file is not a GIF')

主函数为 Post 形式，其通过 request.files 接收传入的 gif 图像并对图像进行修复，返回修复后的 gif 图像。下面分步骤对修复过程中的代码进行讲解。

2.文件接收

    if 'gif' not in request.files:
        return abort(400, 'No gif file part in the request')

    file = request.files['gif']

    # 确保文件名安全
    if file.filename == '':
        return abort(400, 'No selected file')

首先检查 gif 是否在传入的图像中，随后通过 .files['gif'] 获取传入的 gif 图像，最后检查文件名为空的异常情况。这里只做了简单的异常判断，大家可以根据自己场景进行扩充。

3.专属目录

    if file and file.filename.lower().endswith('.gif'):
        # 1.创建专属文件夹
        gif_name = file.filename.split(".")[0]
        cur_dir = os.path.join(output, gif_name)

        # 临时测试
        #shutil.rmtree(cur_dir)

        if not os.path.isdir(cur_dir):
            print(f"文件夹 {cur_dir} 不存在，创建中 ...")
            os.makedirs(cur_dir)

这里通过 file.filename 获取对应 gif 图的名称，并在输出文件中创建该 gif 图的专属文件夹，一方面是可以记录 Post 请求传来的图像以及修复后的状态，另一方面相当于做了一个本地 Cache，如果相同名称的 gif 图像再次 Post 传过来，可以直接在文件夹中找到缓存的返回。

4.图像修复

            #  2.图像转存至本地并切换为 mp4 格式
            input_path = os.path.join(cur_dir, file.filename)
            print(f"原始图像保存路径 {input_path}")
            file.save(input_path)
            mp4_path, w, h = gif2mp4(input_path, gif_name, cur_dir)
            print(f"GIF 转 MP4 路径 {mp4_path}")

            # 3.对图像进行增强行理
            enhance(mp4_path, cur_dir)
            enhance_output = os.path.join(cur_dir, gif_name + "_trans_out.mp4")

            # 4.转换为 gif 并返回
            final_output = os.path.join(cur_dir, gif_name + "_out.gif")
            mp42gif(enhance_output, final_output, w, h)

由于原始的 Real-ESRGAN 源码对视频只支持了 flv 和 mp4，因此对于要修复的 gif 我们需要：

◆ gif2mp4

先将其逐帧转换为 mp4 ，这一步由 gif2mp4 函数负责；

◆ enhance

转换为 mp4 后由 enhance 函数进行修复，这里 enhance 函数对应源码中的 inference_realesrgan_video.py ，enhance 函数对应源码中的 main() 函数，只需要修改名称即可；

◆ mp42gif

修复后再将 mp4 转换为 gif，这一步由 mp42gif 负责。

Tips：

如果觉得上述过程比较繁琐，可以直接通过 ffmpeg 在源码中实现对 gif 图像进行转换。

5.gif2mp4

def gif2mp4(file_path, filename, out):
    # 加载GIF文件
    clip = VideoFileClip(file_path)
    # 输出地址
    output = os.path.join(out, filename + "_trans.mp4")
    # 将GIF文件写到MP4文件
    clip.write_videofile(output, fps=clip.fps, codec="libx264", bitrate='8000k')
    # 关闭
    clip.close()
    return output, clip.w, clip.h

通过 moviepy 的 VideoFileClip 函数读取 mp4，随后通过 write_videofile 将 mp4 写出，这里 bitrate 可以控制输出 mp4 的码率，数值越高可以在一定程度提高输出视频的质量。同时为了保证输出的 gif 图像与原始 gif 图像的长宽保持一致，这里我们还返回了 clip.w 和 clip.h。

6.mp42gif

def mp42gif(file_path, out, w, h):

    # 加载GIF文件
    clip = VideoFileClip(file_path)

    # 目标大小
    resized_clip = clip.resize(width=w).resize(height=h)

    # 导出GIF
    resized_clip.write_gif(out, fps=15)  # fps参数可以减少帧数，来进一步降低文件大小

    # 释放资源
    clip.close()

还是通过 moviepy 进行 mp4 到 gif 的转换，使用 resize 保证输出的 gif 与原始 gif 尺寸相同，由于增强的缘故，新生成的 gif 会比之前的老图大 5-10 倍，如果有缩减的需要，可以减少 FPS 或者使用 reduction_factor 按百分比减少分辨率。

7.图像返回

        else:
            print(f"文件夹 {cur_dir} 存在 ...")
            final_output = 'uploaded.gif'

        return send_file(final_output, mimetype='image/gif')

    return abort(400, 'The uploaded file is not a GIF')

else 逻辑其实是该 gif 存在缓存文件夹，直接在文件夹找增强过的图像直接返回就可以了，这里省略了 Cache 的逻辑，有需要的同学也可以自己添加。最后就是通过 send_file 将 final_output 文件写出，作为 Post 的结果回传。

三.服务测试

1.服务启动

if __name__ == '__main__':
    # 这将允许你在你的开发机上本地运行它
    ip = "10.196.1.666"
    app.run(host=ip, port=5000, debug=True)

运行主函数后提示下述信息即代表 Http 服务启动，Running on http: 后面就是对应的 URL。如果显示异常可以尝试切换 port 重新启动：

2.服务调用

在本地执行下述命令:

#!/bin/bash

# gif 路径
gif_path="gif=@/Users/xxx/Desktop/892f4f60de074a7b9c682f744a5cf6f8.gif"
# post 调用 URL
url="http://10.192.1.666:5000/upload-gif"
# 输出地址
out="response.gif"

curl -X POST $url -F $gif_path --output $out

◆ 服务端日志

服务端日志会把 Flask 程序里相关的 print 都打印出来，最后 inference 是视频修复的 tqdm 进度条，这里 nb_frames: 12 代表当前 gif 转换的 mp4 共包含 12 帧，程序在单线程的情况下需要逐帧转换，有需要的同学也可以使用多线程实现，分 Frame 处理，最后使用 ffmpeg 进行合并。

◆ 本地日志

本地日志会记录调用的时间以及相关接收数据等信息。

◆ gif 修复前

◆ gif 修复后

四.总结

本文使用 Flask 搭建了轻量级的图像修复服务，可以优化的点还有很多，大家可以多多交流讨论。