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使用whisper+ollama+ffmpeg为视频添加中文字幕

简介

在日常学习生活中,许多有价值的资料都是非中文的,例如 Andrej Karpathy 推出的几个与大模型相关的视频,例如经久不衰的 MIT 6.824 分布式系统课程,这些视频系统地讲解了特定领域的知识,时长较长,往往从一小时起步。如果逐句翻译,将耗费大量时间。然而,随着大型模型技术的快速发展,我们可以利用这些技术来翻译和学习这些视频,使我们的学习之路更加顺畅。本文将介绍如何使用 Whisper、Ollama 和 FFmpeg 组建一套完善的非中文视频翻译流程。

whipser 是由 OpenAI 开源的一个基于大规模弱监督实现的语音识别工具,它支持识别超过一百种语言。

此外,Whisper 还可以翻译识别到的语言,但它仅支持将结果翻译为英文,无法满足我们对中文的需求。因此,我们需要借助 Ollama 对语音识别的结果进行进一步处理。

ollama 可以快速部署并运行大模型服务,支持几乎所有的主流大模型,让开发者可以像管理容器和镜像一样管理大模型,通过使用 ollama 部署智脑,Qwen 等大语言模型,我们可以将 Whisper 识别的字幕翻译为中文。

最后,我们使用 FFmpeg 这一视频处理软件,将字幕与原视频合并,实现流畅的观看体验。

具体步骤

使用 whipser 提取字幕

whisper 的安装和使用都很简单,首先执行下面的命令安装

pip install -U openai-whisper

安装后,运行下面的命令即可从视频中提取 srt 格式的字幕

whisper video.mp4 --model turbo --language en --output_format srt

详细解释下每个参数的作用:

video.mp4 即需要处理的视频

–model 参数指定使用什么模型,whisper 目前支持六种模型,分别是 tiny,base,small,medium,large 和 turbo,模型越大识别效果越好,但相应的识别速度也会更慢,但 turbo 模型不同,turbo 模型是 large 模型的优化版,它提供了与 large 模型相同的识别效果,并且识别速度是 large 模型的 8 倍,比 base 模型还要快,所以这里推荐使用 turbo 模型

–language 参数指定了视频的源语言是什么,即使不指定这个参数,whisper 也会智能识别出视频的语言。

–output_format 用来设置输出的文件为什么格式,目前支持 txt,vtt,srt,tsv 和 json,每种文件都有其对应的用途,我们只需要字幕,所以此参数只设置 srt 即可,若不设置这个参数,则输出所有格式的文件。

使用 ollama 将字幕翻译为中文

输出结果如下图所示,有字幕索引,时间轴和字幕的具体内容。

接下来就需要处理这些英语字幕,我们可以选择各种翻译软件,也可以选择通过本地部署的大模型来翻译,在本文中,我们使用 ollama 部署的大模型来翻译这些字幕,这样做的原因如下:首先本地部署大模型保证了安全性、隐私性,其次通过大模型翻译可以有更高的灵活度,我们可以对翻译后的语气、专业词汇等做进一步调整。

我们选择 qwen2.5 32B 模型来进行翻译。国产模型对于中文有更好的处理效果。32B 模型是精确度和推理速度上比较适中的选择。

使用大语言模型翻译字幕时,需要注意以下几个关键点:

  1. 在翻译字幕时,如果将字幕文件整个输入到大模型进行推理,字幕索引和时间轴会对推理产生不利影响,并且如果字幕过大,也有可能超出模型的上下文长度限制,所以需要解析字幕文件,将字幕内容识别出,每句单独输入大模型

  2. 要特别注意与字幕一同输入大模型的 prompt,大模型在微调时,往往会被要求有更“积极”的表现,所以在做翻译任务时,可能会输出除译文外其他的文本,这些文本可能是纠错的,也可能是解释字幕的。

基于上面的要求,优化后的代码如下:

import requests
import re

def parse_srt(content):
    """解析SRT文件内容,返回字幕块列表"""
    pattern = r'(\d+)\n(\d{2}:\d{2}:\d{2},\d{3} --> \d{2}:\d{2}:\d{2},\d{3})\n((?:.*?\n)*?)(?:\n|$)'
    matches = re.findall(pattern, content, re.MULTILINE)
    return matches

def translate_text(text):
    """调用Ollama API翻译单个文本"""
    prompt = """你是一个专业的翻译助手。请将以下英文翻译成中文。
要求:
1. 只输出翻译后的中文文本
2. 不要添加任何解释或额外的文字
3. 翻译要准确、自然、符合中文表达习惯

英文文本:
"""
    
    data = {
        "model": "qwen2.5:32b",
        "prompt": prompt + text.strip(),
        "stream": False
    }
    
    try:
        response = requests.post('http://{ollamaapi}/api/generate', 
                               json=data,
                               timeout=60)
        response.raise_for_status()
        result = response.json()
        return result['response'].strip()
    except Exception as e:
        print(f"翻译出错: {str(e)}")
        return text

def translate_srt(input_file, output_file):
    # 读取SRT文件
    with open(input_file, 'r', encoding='utf-8') as f:
        content = f.read()
    
    # 解析字幕文件
    subtitle_blocks = parse_srt(content)
    
    # 准备输出内容
    output_content = ""
    
    # 逐块翻译
    total_blocks = len(subtitle_blocks)
    for i, block in enumerate(subtitle_blocks, 1):
        number = block[0]
        timestamp = block[1]
        text = block[2].strip()
        
        print(f"正在翻译第 {i}/{total_blocks} 条字幕...")
        translated_text = translate_text(text)
        print(translated_text)
        
        # 组装字幕块
        output_content += f"{number}\n{timestamp}\n{translated_text}\n\n"
    
    # 保存翻译结果
    with open(output_file, 'w', encoding='utf-8') as f:
        f.write(output_content)
    
    print(f"翻译完成!结果已保存到 {output_file}")

if __name__ == "__main__":
    dir_path = "[1hr Talk] Intro to Large Language Models"
    input_file = f"{dir_path}/en.srt"
    output_file = f"{dir_path}/zh.srt"
    translate_srt(input_file, output_file)

翻译后的字幕中文字幕如下;

使用 ffmpeg 将字幕与视频合并

经过了前面的步骤,我们获得了英文和中文的字幕,这些字幕与视频是独立的。在视频播放时,需要手动关联才能看到字幕,增加了操作步骤,这时,我们可以使用 FFmpeg 将两个字幕合并到视频中,将三个文件合成为一个文件,实现流畅的观看体验。FFmpeg 是一个专业处理音视频的软件,几乎所有与视频相关的操作都可以使用它完成。

执行下面的命令合并视频与字幕

ffmpeg -i \[1hr\ Talk\]\ Intro\ to\ Large\ Language\ Models.mkv -i zh.srt -i en.srt -c:v copy -c:a copy -c:s srt -map 0 -map 1 -map 2 output.mkv 

参数解释:

-i [1hr\ Talk]\ Intro\ to\ Large\ Language\ Models.mkv 输入视频

-i zh.srt 输入中文字幕

-i en.srt 输入英文字幕

-c:v copy: 复制视频流,不重新编码,可以提升合并速度

-c:a copy: 复制音频流,不重新编码,可以提升合并速度

-c:s srt: 使用 srt 格式处理字幕

-map 0: 包含第一个输入文件(视频)的所有流

-map 1: 包含第二个输入文件(中文字幕)

-map 2: 包含第三个输入文件(英文字幕)

最终效果

我们可以选择开启英文或中文字幕,也可选择两个字幕同时开启。帮助我们更好理解视频原意。

引用

https://openai.com/index/whisper/

https://github.com/ollama/ollama

https://github.com/openai/whisper