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動画と動画を合成、動画と画像を合成するソフト

よく動画をみたりすると画像の一部のところに動画があったり、動画のところに他の動画が映ってたり。
こんな感じにです

こういう合成させるフリーソフトってありますか？あったら教えてください

定番ソフト(?)として有名なFFmpegとImageMagickを使ってみてはいかがでしょう?

1) 動画+制止画
FFmpegのvhook/ppm.cを利用すると、フレーム毎にデコードした動画を標準入力からppm形式で得られますので、それを例えばImageMagickを使って加工しppm形式で標準出力に吐き出してあげれば、その結果を動画エンコードできます。FFmpegがコンパイル前に--disable-vhookでコンフィグレーションされてると利用できませんので注意してください。
vhook/ppm.cの使い方についての詳細は、FFmpegのソースコードのdoc/hooks.texiに記載されています。

2) 動画+動画

ffmpeg -i foo.wmv foo-%04d.png
ffmpeg -i bar.mov bar-%04d.png

てな具合にすると、動画をフレーム単位で多量の制止画に変換できます。
あとは、foo-NNNN.pngとbar-NNNN.pngを適当に合成する処理をして、baz-%04d.pngを作ります。例えば、5000フレームを処理(下の例では仮にcomposite処理…実際には、あなたがやりたい処理)するとして、

for i in `seq 5000`
 do composite -compose Copy \
  -gravity South foo-$i.png \
  bar-$i.png baz-$i.png
done

上の例をDOS(WindowsのDOS窓を含む)で行うには、foo-NNNN.pngの代わりに、FFmpegにNNNN.pngを出力させ、

for %in (*.png) do composite …

とすれば良いのではないかしらん。
このようにして出来上がった多量の制止画を動画に戻せばok。

ffmpeg -r 29.97 -i baz-%04d.png baz.wmv

多量の作業領域が必要なのが欠点。(^^;
音も入れたければ、

ffmpeg -i sound.mp3 \
-r 29.97 -i baz-%04d.png \
baz.wmv

FFmpeg:
http://ffmpeg.mplayerhq.hu/

ImageMagick
http://imagemagick.org/script/index.php