请用 Python 编写一个视频混剪脚本，实现以下所有功能。
1. 输入目录结构
根目录由用户指定，例如：./video/
根目录下包含多个子目录，每个子目录代表一种设备/场景类型
脚本自动遍历根目录下所有子目录，并扫描每个子目录中的视频文件（支持 .mp4, .avi, .mov, .mkv 等）。
2. 文案驱动的素材选择
用户输入一段中文文案。
脚本从文案中提取关键主题词：
建议使用 jieba 分词，去除停用词，提取实词作为主题词。
若 jieba 不可用，则退化为简单的字符串包含匹配（不区分大小写）。
将主题词与每个子目录名进行模糊匹配（子目录名包含任一主题词即匹配成功）。
匹配规则：
将所有匹配成功的子目录作为视频来源池。
若无任何匹配，则默认使用所有子目录。
用户也可手动指定使用哪些子目录（作为覆盖选项）。
3. 总时长由音频决定，丢弃原视频音频
用户提供一个音频文件。
脚本读取该音频的时长 T_total（单位：秒）。
最终混剪视频的总时长必须等于 T_total（允许 ±0.05 秒微小误差）。
重要：最终输出视频的音频轨只使用用户提供的这个音频文件，所有原始视频片段的音频将被完全丢弃（不进行任何混音或保留）。
4. 片段级防重复（永久持久化，基于时间区间）
核心规则：同一视频文件可以多次使用，但每次使用的片段时间区间不能重叠。未使用的部分未来可以继续使用。
脚本需维护一个持久化数据库（推荐 SQLite），记录每个视频文件（绝对路径）已被使用过的时间区间列表。
可用空隙计算算法（建议合并）：
取出该视频的所有已用区间，按 start 排序。
合并重叠或相邻的区间（允许 0.1 秒容差）。
计算空隙：从 0 到总时长，减去合并后的已用区间，得到一系列可用空隙 [gap_start, gap_end]。
每个空隙的长度 = gap_end - gap_start。
每次运行脚本时：
加载数据库中的所有已用区间。
对于每个视频文件，计算其最大可用片段长度（所有空隙中的最大宽度）。
随机抽取视频时，只考虑那些最大可用片段长度 ≥ 当前所需时长 d_i 的视频。
从候选视频的可用空隙中随机选择一个起始点，使得截取区间 [start, start+d_i] 完全落在空隙内。
如果找不到满足条件的视频，或所有视频的剩余可用总时长（所有空隙长度之和）小于所需片段总时长，则报错退出。
数据库事务机制：
在成功生成最终混剪视频之前，不写入任何新区间记录。
只有当最终视频成功保存到输出路径后，才使用 BEGIN TRANSACTION 批量插入本次使用的所有区间，然后 COMMIT。
若任何步骤失败（如视频损坏、拼接错误），执行 ROLLBACK，保证素材不被浪费。
性能优化：预扫描所有视频的时长，并缓存在数据库的一个辅助表中（例如 video_info(video_path, duration)），避免每次读取视频文件。
5. 片段数量与时长的自动规划
每段视频剪辑的时长取值范围：2 ~ 4 秒（可配置，默认 [2, 4]）。
设最终需要生成 K 个片段，每个片段时长 d_i ∈ [2, 4]，且总和 = T_total。
推荐使用随机生成 + 比例缩放算法：
估算初始片段数 K = max(1, round(T_total / 3.0))。
生成 K 个 [2,4] 的随机浮点数，求和得 sum_d。
缩放每个时长：d_i = d_i * (T_total / sum_d)。
处理边界：若某个 d_i 超出 [2,4]，则裁剪并重新缩放，迭代 2~3 次。
最终微调使总和精确等于 T_total（误差 < 0.01 秒）。
最终确定的 K 和每个 d_i 应打印输出。
6. 剪辑规则（每段视频）
按照上一步规划的片段数量 K 和每个片段的时长 d_i，按顺序逐一从来源池中抽取可用视频。
对每个需要剪辑的片段：
从当前可用的视频候选集中随机选择一个视频（候选集 = 来源池中最大可用片段长度 ≥ d_i 的视频）。
根据该视频的已用区间及总时长，计算出所有可用空隙。
随机选择一个空隙，并在该空隙内随机选取起始点 start，满足 start + d_i ≤ gap_end。
截取片段：clip = VideoFileClip(video_path).subclip(start, start+d_i)。
如果视频文件损坏或截取出错，跳过该视频并重试（最多 10 次），重试仍失败则报错退出。
成功截取后，将本次使用的 (video_path, start, start+d_i) 临时保存在内存列表中（等待最终提交）。
7. 混剪、转场与输出
拼接与转场：
将所有剪辑片段按随机顺序排列。
在每两个相邻片段之间插入一个闪黑转场效果：
创建一个纯黑帧片段（颜色 black），时长为 0.3 ~ 0.8 秒（随机）。
使用 CompositeVideoClip 或 concatenate_videoclips 的 transition 参数（moviepy 支持 crossfadein/out，但闪黑需自定义：可将黑片段与两侧片段叠加，或简单地插入黑片段）。
为简化，可以直接在黑片段前后各加 0.1 秒淡入淡出？不，闪黑就是瞬间黑屏再亮起。建议实现：在片段 A 结尾和片段 B 开头之间插入一个全黑片段 BlackClip，时长随机。若需要平滑，可对黑片段做短暂淡入淡出，但不是必须。
最后一个片段之后不需要加转场。
替换音频：
拼接完成后，将最终视频的音频替换为用户提供的音频文件。使用 final_clip.set_audio(AudioFileClip(audio_path))。
输出格式：
格式：MP4，视频编码 H.264，音频编码 AAC。
输出路径可自定义（例如 ./output/merged_video.mp4）；若目录不存在则自动创建。
处理进度：使用 tqdm 显示片段剪辑和拼接进度。
8. 错误处理与日志
如果音频文件不存在或无法读取，报错退出。
如果所有可用视频的剩余可用总时长（所有视频的所有空隙长度之和）小于所需片段总时长，报错并提示需要补充至少多少秒的新素材或新视频。
如果抽取一个片段时重试 10 次仍失败，报错退出。
处理过程中打印关键步骤信息：
音频时长、计划片段数及每段时长列表。
数据库中已记录的视频总数、总已用时长、当前剩余可用总时长。
每个片段抽取时使用的视频路径及截取区间。
处理完成后输出“混剪完成”及输出文件路径，并显示本次新增的区间记录条数。

请根据以上完整提示词生成一个独立、可运行的 Python 脚本。脚本应包含所有必要的函数和主流程，并遵循上述所有规则。