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import cv2
import numpy as np
import pytesseract
import shutil
import os
from concurrent.futures import ThreadPoolExecutor, as_completed
import logging
from logging.handlers import RotatingFileHandler
from typing import List, Tuple, Optional
import openai
import re
import sys
import argparse # Für Kommandozeilenargumente
import tiktoken
from functools import wraps
import time
from dotenv import load_dotenv
import requests # Für erweiterte Fehlerbehandlung
# Load environment variables from a .env file if it exists
load_dotenv()
# Optional: Decorator to retry on certain exceptions
def retry_on_exception(max_retries=3, delay=2, exceptions=(Exception,)):
"""
Ein Decorator, der eine Funktion bei bestimmten Exceptions erneut versucht.
:param max_retries: Maximale Anzahl von Versuchen.
:param delay: Verzögerung zwischen den Versuchen in Sekunden.
:param exceptions: Tuple von Exceptions, die behandelt werden sollen.
"""
def decorator(func):
@wraps(func)
def wrapper(*args, **kwargs):
retries = 0
current_delay = delay
while retries < max_retries:
try:
return func(*args, **kwargs)
except exceptions as e:
retries += 1
logging.warning(
f"Exception {e} in {func.__name__}. Versuch {retries}/{max_retries} nach {current_delay} Sekunden."
)
time.sleep(current_delay)
current_delay *= 2 # Exponentielles Backoff
logging.error(f"Maximale Anzahl von Versuchen ({max_retries}) für {func.__name__} überschritten.")
raise
return wrapper
return decorator
def set_tesseract_path(tesseract_path: Optional[str] = None):
"""
Setzt den Pfad für Tesseract-OCR basierend auf Umgebungsvariable, CLI-Argument oder Standardpfaden.
Wirft FileNotFoundError, wenn Tesseract nicht gefunden wird.
:param tesseract_path: Optional benutzerdefinierter Pfad zur Tesseract-OCR ausführbaren Datei.
"""
# Überprüfe zuerst die Umgebungsvariable
tesseract_env_path = os.getenv("TESSERACT_PATH")
if tesseract_env_path and os.path.exists(tesseract_env_path):
pytesseract.pytesseract.tesseract_cmd = tesseract_env_path
logging.info(f"Verwende benutzerdefinierten Tesseract-Pfad aus der Umgebung: {tesseract_env_path}")
return
# Dann überprüfe das CLI-Argument
if tesseract_path:
if os.path.exists(tesseract_path):
pytesseract.pytesseract.tesseract_cmd = tesseract_path
logging.info(f"Verwende benutzerdefinierten Tesseract-Pfad aus dem CLI-Argument: {tesseract_path}")
return
else:
logging.warning(f"Tesseract nicht am angegebenen CLI-Pfad gefunden: {tesseract_path}")
# Fallback-Strategie
if os.name == 'nt':
default_win_path = r"C:\Program Files\Tesseract-OCR\tesseract.exe"
if os.path.exists(default_win_path):
pytesseract.pytesseract.tesseract_cmd = default_win_path
logging.info(f"Tesseract-Pfad auf den standardmäßigen Windows-Standort gesetzt: {default_win_path}")
return
else:
tesseract_shutil = shutil.which("tesseract")
if tesseract_shutil:
pytesseract.pytesseract.tesseract_cmd = tesseract_shutil
logging.info(f"Tesseract in PATH gefunden: {tesseract_shutil}")
return
# Letzter Versuch: Suche in bekannten Standardpfaden
standard_paths = [
"/usr/bin/tesseract",
"/usr/local/bin/tesseract",
"/opt/homebrew/bin/tesseract"
]
for path in standard_paths:
if os.path.exists(path):
pytesseract.pytesseract.tesseract_cmd = path
logging.info(f"Tesseract-Pfad auf Standardpfad gesetzt: {path}")
return
logging.error("Tesseract-OCR nicht gefunden. Bitte installiere Tesseract oder setze den richtigen Pfad.")
raise FileNotFoundError("Tesseract-OCR nicht gefunden.")
def extract_text_with_pytesseract(frame: np.ndarray) -> str:
"""
Extrahiert Text aus einem gegebenen Frame mittels Tesseract-OCR.
:param frame: Das Bildframe, aus dem Text extrahiert werden soll.
:return: Extrahierter Text als String.
"""
config = '--psm 6 --oem 1'
try:
text = pytesseract.image_to_string(frame, config=config)
logging.debug(f"Extrahierter Text: {text}")
return text
except pytesseract.TesseractError as e:
logging.error(f"Tesseract OCR Fehler: {e}")
return ""
except Exception as e:
logging.error(f"Unerwarteter Fehler während der OCR: {e}")
return ""
def detect_movement(prev_frame: np.ndarray, curr_frame: np.ndarray, base_threshold: float = 0.05) -> bool:
"""
Erkennt Bewegung zwischen zwei aufeinanderfolgenden Frames.
:param prev_frame: Der vorherige Graustufen-Frame.
:param curr_frame: Der aktuelle Graustufen-Frame.
:param base_threshold: Basis-Schwellenwert für die Bewegungserkennung.
:return: True, wenn Bewegung erkannt wird, sonst False.
"""
# Rauschunterdrückung mittels GaussianBlur
prev_blur = cv2.GaussianBlur(prev_frame, (5, 5), 0)
curr_blur = cv2.GaussianBlur(curr_frame, (5, 5), 0)
diff = cv2.absdiff(prev_blur, curr_blur)
_, diff_thresh = cv2.threshold(diff, 25, 255, cv2.THRESH_BINARY)
non_zero_count = np.count_nonzero(diff_thresh)
total_pixels = diff_thresh.size
average_intensity = np.mean(diff_thresh) / 255 # Normalisiert auf [0,1]
# Dynamischer Schwellenwert basierend auf der durchschnittlichen Intensität
dynamic_threshold = base_threshold * (1 + average_intensity)
movement = (non_zero_count / total_pixels) > dynamic_threshold
logging.debug(f"Bewegung erkannt: {movement} (Schwellenwert: {dynamic_threshold:.4f}, Durchschnittliche Intensität: {average_intensity:.4f})")
return movement
def preprocess_frame(frame: np.ndarray, scale_factor: int = 2, adaptive_threshold: bool = False) -> Tuple[Optional[np.ndarray], Optional[np.ndarray]]:
"""
Verarbeitet einen Frame durch Skalierung, Umwandlung in Graustufen und Anwendung eines Schwellenwerts.
:param frame: Das Originalbildframe.
:param scale_factor: Faktor zur Skalierung des Frames (Upscaling).
:param adaptive_threshold: Ob adaptives Thresholding anstelle von Otsu verwendet werden soll.
:return: Tuple des binarisierten Frames und des Graustufenframes.
"""
try:
# Upscaling statt Downscaling
resized_frame = cv2.resize(frame, (frame.shape[1] * scale_factor, frame.shape[0] * scale_factor), interpolation=cv2.INTER_LINEAR)
gray_frame = cv2.cvtColor(resized_frame, cv2.COLOR_BGR2GRAY)
if adaptive_threshold:
thresh_frame = cv2.adaptiveThreshold(
gray_frame, 255, cv2.ADAPTIVE_THRESH_GAUSSIAN_C, cv2.THRESH_BINARY, 11, 2
)
logging.debug("Adaptives Thresholding angewendet.")
else:
_, thresh_frame = cv2.threshold(gray_frame, 0, 255, cv2.THRESH_BINARY + cv2.THRESH_OTSU)
logging.debug("Otsu'sches Thresholding angewendet.")
return thresh_frame, gray_frame
except cv2.error as e:
logging.error(f"OpenCV Fehler während der Vorverarbeitung: {e}")
logging.debug(f"Frame Abmessungen: {frame.shape}, dtype: {frame.dtype}")
return None, None
except Exception as e:
logging.error(f"Unerwarteter Fehler während der Frame-Vorverarbeitung: {e}")
return None, None
def process_frame(thresh_frame: np.ndarray) -> str:
"""
Führt die Textextraktion auf einem vorverarbeiteten Frame durch.
:param thresh_frame: Das binarisierte Bildframe.
:return: Extrahierter Text als String.
"""
if thresh_frame is not None:
return extract_text_with_pytesseract(thresh_frame)
return ""
def estimate_tokens(text: str, model: str = "deepseek-chat") -> int:
"""
Schätzt die Anzahl der Tokens in einem gegebenen Text basierend auf dem verwendeten Modell.
:param text: Der zu analysierende Text.
:param model: Das Modell, das für die Tokenisierung verwendet wird.
:return: Geschätzte Anzahl der Tokens.
"""
try:
encoding = tiktoken.encoding_for_model(model)
except KeyError:
logging.error(f"Unbekanntes Modell für die Token-Schätzung: {model}")
raise
return len(encoding.encode(text))
def process_video_optimized(
video_path: str,
frame_interval: float = 1.0, # Zeitintervall in Sekunden
scale_factor: int = 2,
motion_threshold: float = 0.05,
max_workers: Optional[int] = 4, # Standard auf 4 gesetzt
supported_formats: Optional[List[str]] = None, # Erweiterte unterstützte Formate
adaptive_threshold: bool = False # Option für adaptives Thresholding
) -> List[Tuple[int, str]]:
"""
Verarbeitet ein Video, extrahiert Text aus relevanten Frames basierend auf Bewegungserkennung.
:param video_path: Pfad zur Videodatei.
:param frame_interval: Zeitintervall in Sekunden zur Auswahl der Frames.
:param scale_factor: Faktor zur Skalierung der Frames.
:param motion_threshold: Schwellenwert für die Bewegungserkennung.
:param max_workers: Maximale Anzahl von Arbeitern für parallele Verarbeitung.
:param supported_formats: Liste der unterstützten Videoformate.
:param adaptive_threshold: Ob adaptives Thresholding verwendet werden soll.
:return: Liste von Tupeln (Frame-Nummer, extrahierter Text).
"""
if supported_formats is None:
supported_formats = ['.mp4', '.avi', '.mov', '.mkv', '.flv', '.wmv', '.webm']
extracted_text: List[Tuple[int, str]] = []
try:
if not os.path.exists(video_path):
logging.error(f"Videodatei '{video_path}' existiert nicht.")
return extracted_text
if not os.path.isfile(video_path):
logging.error(f"'{video_path}' ist keine gültige Datei.")
return extracted_text
# Überprüfe das Videoformat
_, ext = os.path.splitext(video_path)
if ext.lower() not in supported_formats:
logging.error(f"Nicht unterstütztes Videoformat '{ext}'. Unterstützte Formate sind: {supported_formats}")
return extracted_text
cap = cv2.VideoCapture(video_path)
try:
if not cap.isOpened():
logging.error("Fehler beim Öffnen der Videodatei.")
return extracted_text
fps = cap.get(cv2.CAP_PROP_FPS)
if fps == 0:
logging.error("Konnte die FPS des Videos nicht bestimmen.")
return extracted_text
frame_interval_frames = max(1, int(fps * frame_interval))
logging.info(f"Video FPS: {fps}")
logging.info(f"Verarbeite jedes {frame_interval_frames}. Frame (entspricht {frame_interval} Sekunden).")
frame_num = 0
frames_to_process = []
prev_gray = None # Initialisierung für Bewegungserkennung
while True:
ret, frame = cap.read()
if not ret:
break
if frame_num % frame_interval_frames == 0:
thresh_frame, gray_frame = preprocess_frame(
frame, scale_factor=scale_factor, adaptive_threshold=adaptive_threshold
)
if thresh_frame is not None and gray_frame is not None:
if prev_gray is None or detect_movement(prev_gray, gray_frame, motion_threshold):
frames_to_process.append((frame_num, thresh_frame))
logging.debug(f"Frame {frame_num} zur OCR-Verarbeitung hinzugefügt.")
prev_gray = gray_frame
frame_num += 1
logging.info(f"Alle relevanten Frames ({len(frames_to_process)}) für die OCR-Verarbeitung gesammelt.")
results = []
with ThreadPoolExecutor(max_workers=max_workers) as executor:
future_to_frame = {executor.submit(process_frame, thresh): frame_num
for frame_num, thresh in frames_to_process}
logging.info("Starte OCR-Verarbeitung mit ThreadPoolExecutor.")
for future in as_completed(future_to_frame):
frame_num = future_to_frame[future]
try:
text = future.result()
if text.strip():
results.append((frame_num, text.strip()))
logging.debug(f"OCR für Frame {frame_num} abgeschlossen.")
except pytesseract.TesseractError as e:
logging.error(f"Tesseract-Fehler bei Frame {frame_num}: {e}")
except cv2.error as e:
logging.error(f"OpenCV-Fehler bei Frame {frame_num}: {e}")
except Exception as e:
logging.error(f"Unerwarteter Fehler bei Frame {frame_num}: {e}")
# Sortiere Ergebnisse nach Frame-Nummer
results.sort(key=lambda x: x[0])
# Füge die extrahierten Texte hinzu
extracted_text = results
finally:
cap.release()
except Exception as e:
logging.error(f"Fehler bei der Videoverarbeitung: {e}")
return extracted_text # Rückgabe der Liste von Tupeln (Frame-Nummer, Text)
def extract_output_content(text: str) -> str:
"""
Extrahiert den Inhalt innerhalb der <output>-Tags aus dem gegebenen Text.
:param text: Der vollständige zu analysierende Text.
:return: Zusammengefasster Inhalt innerhalb der <output>-Tags oder der vollständige Text, falls keine Tags gefunden wurden.
"""
# Robuste Extraktion der <output>-Tags
matches = re.findall(r'<output>(.*?)</output>', text, re.DOTALL | re.IGNORECASE)
if matches:
# Mehrere Blöcke zusammenfassen
return "\n".join(m.strip() for m in matches)
else:
# Versuch, den vollständigen Text zu verwenden
logging.warning("Keine <output>-Tags in der LLM-Antwort gefunden. Versuch, den vollständigen Text zu verwenden.")
return text.strip()
@retry_on_exception(
max_retries=5,
delay=2,
exceptions=(
openai.error.RateLimitError,
openai.error.APIConnectionError,
openai.error.ServiceUnavailableError,
requests.exceptions.ConnectionError,
requests.exceptions.Timeout,
openai.error.OpenAIError,
)
)
def correct_text_with_llm(text: str, api_key: str) -> str:
"""
Korrigiert den gegebenen Text mittels eines LLM (Language Model) und gibt den bereinigten Text zurück.
:param text: Der zu korrigierende Text.
:param api_key: API-Schlüssel für die DeepSeek API.
:return: Korrigierter Text als String.
"""
try:
openai.api_key = api_key
response = openai.ChatCompletion.create(
model="deepseek-chat", # **WICHTIG: DeepSeek-Modell verwenden**
messages=[
{"role": "system", "content": (
"Du bist ein hilfreicher Assistent. Bereinige den folgenden Text, indem du alle unnötigen Zeichen "
"wie Sondersymbole, doppelte Leerzeichen, zufällige Zahlen oder Strings entfernst. Korrigiere Rechtschreibfehler, "
"überprüfe die Großschreibung und formatiere den Text für bessere Lesbarkeit. Entferne alles, was nicht relevant "
"für den Inhalt ist (z.B. Zeitstempel oder irrelevante Metadaten), während die Bedeutung und Struktur "
"des Originaltexts erhalten bleibt. Umgib deine Ausgabe mit <output>-Tags."
)},
{"role": "user", "content": text},
],
stream=False
)
raw_response = response.choices[0].message.content
corrected_text = extract_output_content(raw_response)
logging.debug(f"Korrigierter Text: {corrected_text}")
return corrected_text
except openai.error.RateLimitError as e:
logging.error(f"RateLimitError mit der DeepSeek API: {e}")
raise # Re-raise für den Decorator
except openai.error.OpenAIError as e:
logging.error(f"DeepSeek API Fehler: {e}")
raise # Re-raise für den Decorator
except Exception as e:
logging.error(f"Unerwarteter Fehler während der LLM-Korrektur: {e}")
raise # Re-raise für den Decorator
def process_and_correct_text(
video_path: str,
api_key: str,
max_tokens: int = 7000,
tesseract_path: Optional[str] = None,
frame_interval: float = 1.0,
scale_factor: int = 2,
motion_threshold: float = 0.05,
max_workers: Optional[int] = 4,
supported_formats: Optional[List[str]] = None,
adaptive_threshold: bool = False
) -> str:
"""
Verarbeitet das Video, extrahiert und korrigiert den Text.
:param video_path: Pfad zur Videodatei.
:param api_key: API-Schlüssel für die DeepSeek API.
:param max_tokens: Maximale Anzahl von Tokens pro Text-Chunk (inklusive Puffer).
:param tesseract_path: Benutzerdefinierter Pfad zur Tesseract-OCR ausführbaren Datei.
:param frame_interval: Zeitintervall in Sekunden zur Auswahl der Frames.
:param scale_factor: Faktor zur Skalierung der Frames.
:param motion_threshold: Schwellenwert für die Bewegungserkennung.
:param max_workers: Maximale Anzahl von Arbeitern für parallele Verarbeitung.
:param supported_formats: Liste der unterstützten Videoformate.
:param adaptive_threshold: Ob adaptives Thresholding verwendet werden soll.
:return: Finaler korrigierter Text.
"""
set_tesseract_path(tesseract_path=tesseract_path) # Korrigierte Übergabe des Arguments
extracted_text = process_video_optimized(
video_path=video_path,
frame_interval=frame_interval,
scale_factor=scale_factor,
motion_threshold=motion_threshold,
max_workers=max_workers,
supported_formats=supported_formats,
adaptive_threshold=adaptive_threshold
)
if not extracted_text:
logging.warning("Kein Text extrahiert. Der korrigierte Text wird leer sein.")
return ""
corrected_chunks = []
current_chunk = ""
logging.info("Starte Textkorrektur mit LLM.")
with ThreadPoolExecutor(max_workers=4) as executor: # Begrenzung der max_workers auf 4
futures = []
for frame_num, text in extracted_text:
sentences = re.split(r'(?<=[.!?])\s+', text) # Satzbasierte Trennung
for sentence in sentences:
if not sentence:
continue
token_count = estimate_tokens(current_chunk + " " + sentence) + 500
if token_count > max_tokens:
if current_chunk.strip():
futures.append(executor.submit(correct_text_with_llm, current_chunk.strip(), api_key))
logging.debug("Text-Chunk zur Korrektur eingereicht.")
current_chunk = sentence # Starte einen neuen Chunk mit dem aktuellen Satz
else:
if current_chunk:
current_chunk += " " + sentence
else:
current_chunk = sentence
if current_chunk.strip():
futures.append(executor.submit(correct_text_with_llm, current_chunk.strip(), api_key))
logging.debug("Letzter Text-Chunk zur Korrektur eingereicht.")
for future in as_completed(futures):
try:
corrected_text = future.result()
# Überprüfe, ob die Token-Anzahl innerhalb des Limits liegt
if estimate_tokens(corrected_text) <= max_tokens:
corrected_chunks.append(corrected_text)
logging.debug("Ein Text-Chunk wurde korrigiert und hinzugefügt.")
else:
logging.warning("Korrigierter Text überschreitet das maximale Token-Limit und wurde nicht hinzugefügt.")
except Exception as e:
logging.error(f"Fehler bei der Korrektur eines Text-Chunks: {e}")
final_text = " ".join(corrected_chunks)
logging.info("Textkorrektur abgeschlossen.")
return final_text
def validate_api_key(api_key: str) -> bool:
"""
Validiere den API-Schlüssel durch einen Testaufruf.
:param api_key: Zu validierender API-Schlüssel.
:return: True, wenn der Schlüssel gültig ist, sonst False.
"""
if not api_key:
logging.error("API-Schlüssel ist nicht gesetzt.")
return False
# Optional: Führe einen Testaufruf durch, um die Gültigkeit des Schlüssels zu überprüfen
try:
openai.api_key = api_key
openai.Model.list(limit=1)
return True
except openai.error.AuthenticationError:
logging.error("Ungültiger API-Schlüssel für die DeepSeek API.")
except Exception as e:
logging.error(f"Fehler bei der Validierung des API-Schlüssels: {e}")
return False
def configure_logging(log_level: str = "INFO", log_file: str = "video_processing.log"):
"""
Konfiguriert die Logging-Einstellungen.
:param log_level: Das Logging-Level als String.
:param log_file: Der Dateipfad für die Logdatei.
"""
numeric_level = getattr(logging, log_level.upper(), logging.INFO)
logger = logging.getLogger()
logger.setLevel(numeric_level)
formatter = logging.Formatter('%(asctime)s - %(levelname)s - %(message)s')
# Bestehende Handler entfernen, um doppelte Logs zu vermeiden
if logger.hasHandlers():
logger.handlers.clear()
# Console Handler
ch = logging.StreamHandler()
ch.setLevel(numeric_level)
ch.setFormatter(formatter)
logger.addHandler(ch)
# Rotating File Handler (DEBUG und höher ins File)
fh = RotatingFileHandler(log_file, maxBytes=5_000_000, backupCount=3)
fh.setLevel(logging.DEBUG)
fh.setFormatter(formatter)
logger.addHandler(fh)
def main():
"""
Hauptfunktion zur Verarbeitung der Kommandozeilenargumente und Start des Text-Extraktions- und Korrekturprozesses.
"""
parser = argparse.ArgumentParser(description="Video-Text-Extraktion und -Korrektur")
parser.add_argument('video_path', type=str, help='Pfad zur Videodatei')
parser.add_argument('output_text_path', type=str, help='Pfad zur Ausgabedatei für den korrigierten Text')
parser.add_argument('--log-level', type=str, default='INFO', choices=['DEBUG', 'INFO', 'WARNING', 'ERROR', 'CRITICAL'], help='Setze das Logging-Level')
parser.add_argument('--frame-interval', type=float, default=1.0, help='Zeitintervall in Sekunden zur Auswahl der Frames')
parser.add_argument('--scale-factor', type=int, default=2, help='Faktor zur Skalierung der Frames (Upscaling)')
parser.add_argument('--motion-threshold', type=float, default=0.05, help='Schwellenwert für die Bewegungserkennung')
parser.add_argument('--max-workers', type=int, default=4, help='Maximale Anzahl von Arbeitern für die parallele Verarbeitung')
parser.add_argument('--supported-formats', type=str, nargs='*', default=['.mp4', '.avi', '.mov', '.mkv', '.flv', '.wmv', '.webm'], help='Liste der unterstützten Videoformate')
parser.add_argument('--max-tokens', type=int, default=7000, help='Maximale Anzahl von Tokens pro Text-Chunk (inklusive Puffer)')
parser.add_argument('--tesseract-path', type=str, default=None, help='Benutzerdefinierter Pfad zur Tesseract-OCR ausführbaren Datei')
parser.add_argument('--adaptive-threshold', action='store_true', help='Verwende adaptives Thresholding statt Otsu')
args = parser.parse_args()
# Konfiguriere Logging basierend auf dem Kommandozeilenargument
configure_logging(log_level=args.log_level)
api_key = os.getenv("DEEPSEEK_API_KEY") # Sicheres Abrufen des API-Schlüssels aus einer Umgebungsvariable
if not validate_api_key(api_key):
logging.error("Bitte setze die Umgebungsvariable 'DEEPSEEK_API_KEY' mit deinem tatsächlichen DeepSeek API-Schlüssel.")
sys.exit(1)
try:
final_text = process_and_correct_text(
video_path=args.video_path,
api_key=api_key,
max_tokens=args.max_tokens,
tesseract_path=args.tesseract_path,
frame_interval=args.frame_interval,
scale_factor=args.scale_factor,
motion_threshold=args.motion_threshold,
max_workers=args.max_workers,
supported_formats=args.supported_formats,
adaptive_threshold=args.adaptive_threshold
)
with open(args.output_text_path, 'w', encoding='utf-8') as f:
f.write(final_text)
logging.info(f"Verarbeitung abgeschlossen. Korrigierter Text wurde in '{args.output_text_path}' gespeichert.")
except FileNotFoundError as e:
logging.error(f"Datei nicht gefunden: {e}")
sys.exit(1)
except Exception as e:
logging.error(f"Fehler im Hauptprozess: {e}")
sys.exit(1)
if __name__ == "__main__":
main()