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cv2.imshowを使わないリピート動画の停止のエラー回避

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python初心者です

cv2.imshowを使わないリピート動画再生で
(https://scribles.net/showing-video-image-on-tkinter-window-with-opencv/)
外部ボタンによる停止でエラーが発生します。
どのような回避方法が有るのでしょうかアドバイス下さい。
(最初のループ動画をスタートボタンで停止し新しいループフォト表示と考えています

# coding: utf-8
import tkinter as tk
from tkinter import ttk
from tkinter import *
from PIL import Image, ImageTk
import cv2

class Application(tk.Frame):
    def __init__(self, master):
        super().__init__(master)
        self.pack()
        self.master.title("Digital Photo")
        self.menu_frame = tk.Frame(self, width=200)
        self.menu_frame.grid(row=0, column=0, sticky=tk.NSEW)
        self.main_frame = tk.Frame(self, width=800, bg="red")
        self.main_frame.grid(row=0, column=1, sticky=tk.NSEW)

        self.MenuFrame()
        self.MainCanvas()

    def MainCanvas(self):

        self.win_w = 800
        self.win_h = 480
        videoFile="./video/2018年おうし座流星群 大火球出現.mp4"
        # 取り敢えずyoutubeから https://youtu.be/JTUb5Bxkvck 流用
        self.cap = cv2.VideoCapture(videoFile)
        self.img_w = self.cap.get(cv2.CAP_PROP_FRAME_WIDTH)  # 動画幅
        self.img_h = self.cap.get(cv2.CAP_PROP_FRAME_HEIGHT)  # 動画高
        self.canvas1 = tk.Canvas(self.main_frame, width=self.win_w-10, height=self.win_h-10, bg="green")
        self.canvas1.grid(row=0, column=0, sticky=tk.NSEW)

        ### top_button
        icon3 = Image.open('./inifile/top.png')
        icon3 = icon3.resize(size=(55, 57))
        self.icon3 = ImageTk.PhotoImage(icon3)
        self.top_btn = tk.Button(self.main_frame, image=self.icon3, relief=tk.FLAT)
        # self.top_btn.grid(row=0, column=0, padx=10, pady=10, sticky=tk.SW)


        # Update image on canvas
        self.interval = 10  # Interval in ms to get the latest frame
        self.update_image()

    def update_image(self):

        # Get the latest frame and convert image format
        image = cv2.cvtColor(self.cap.read()[1], cv2.COLOR_BGR2RGB)  # to RGB
        image = Image.fromarray(image)  # to PIL format
        image = image.resize((int(self.img_w * (self.win_h / self.img_h)), int(self.win_h)))
        self.image = ImageTk.PhotoImage(image)  # to ImageTk format

        # roop ok
        ret, frame = self.cap.read()
        # print(ret)
        if ret:
            # Update image
            self.canvas1.create_image(0, 0, anchor=tk.NW, image=self.image)
            self.canvas1.create_image(self.win_w / 2 - (self.img_w * (self.win_h / self.img_h) / 2), 0, image=self.image,
                                 anchor=tk.NW)
            # 指定した時間経過後 self.update_image を実行
            self.master.after(self.interval, self.update_image)

        else:
            self.cap.set(cv2.CAP_PROP_POS_FRAMES, 0)
            self.update_image()


    def MenuFrame(self):

        ### load_button
        icon1 = Image.open('./inifile/start.png')
        icon1 = icon1.resize(size=(60, 57))
        self.icon1 = ImageTk.PhotoImage(icon1)
        # load_btn = tk.Button(menu_frame,
        #     image=icon1, relief=tk.FLAT, command=load_btn_click)
        self.load_btn = tk.Button(self.menu_frame, image=self.icon1, relief=tk.FLAT)

        ### exit_button
        icon2 = Image.open('./inifile/exit.png')
        icon2 = icon2.resize(size=(44, 57))
        self.icon2 = ImageTk.PhotoImage(icon2)
        # exit_btn = tk.Button(menu_frame,
        #   image=icon2, relief=tk.FLAT, command=exit_btn_click)
        self.exit_btn = tk.Button(self.menu_frame, image=self.icon2, relief=tk.FLAT)

        ### control Layout grid
        self.load_btn.grid(row=5, column=0, padx=(20, 0), pady=30, sticky=tk.W)
        self.exit_btn.grid(row=6, column=0, padx=0, pady=0)


def main():
    root = tk.Tk()
    app = Application(master=root)

    def show_animation(maxsize=200):
        def animation(value):
            value = min(value, maxsize)
            root.grid_columnconfigure(0, minsize=value)
            if value < maxsize:
                root.after(20, animation, value+20)
        app.menu_frame.grid(row=0, column=0, sticky=tk.NSEW)
        app.top_btn.grid_forget()
        root.after_idle(animation, 10)
        # add code
        topVideo_show()


    def hide_animation(value=200):
        def animation(value):
            value = max(0, value-20)
            root.grid_columnconfigure(0, minsize=value)
            if value > 0:
                root.after(20, animation, value)
            else:
                app.grid_propagate(False)
                app.menu_frame.grid_forget()
                app.top_btn.grid(row=0, column=0, padx=10, pady=10, sticky=tk.SW)
                # add code
                canvas_clear()

        root.after_idle(animation, value)

    def toggle_menu(e):
        is_shown = root.grid_columnconfigure(0)["minsize"]
        if not is_shown:
            show_animation()
        else:
            hide_animation()

    def canvas_clear():
## //// エラー発生 /////
        app.cap.release()
        app.canvas1.delete("all")
## エラー内容↓
## self.image = cv2.cvtColor(self.video.read()[1], cv2.COLOR_BGR2RGB)  # to RGB
## cv2.error: OpenCV(4.5.2) C:\Users\runneradmin\AppData\Local\Temp\pip-req-build-kuwfz3h3\opencv\modules\imgproc\src\color.cpp:182: error: (-215:Assertion failed) !_src.empty() in function 'cv::cvtColor'

    def topVideo_show():
        app.MainCanvas()


    root.bind_all("<F4>", toggle_menu)
    app.exit_btn.config(command=root.quit)
    app.load_btn.config(command=hide_animation)
    app.top_btn.config(command=show_animation)

    app.mainloop()

if __name__ == "__main__":
    main()

--環境--
python3.8
tkinter8.6
pycharm2021.1

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回答 3

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# Application クラス内

    def start(self, path):
        # TODO: ファイルの存在チェック if os.path.isfile(path):
        self.stop()
        self.cap.open(path)
        self.update_image()

    def stop(self):
        if self.update_timer:
            self.master.after_cancel(self.update_timer)
            self.update_timer = None
        if self.cap.isOpened():
            self.cap.release()
            self.canvas1.delete("all")
  • stop() と対になる start() を実装します (コメントでは触れてませんが、利便性の為)
    start ... 初期化, stop ... 後始末 と対応が取れるように。
  • app は、クラス内では、自身のインスタンス(self)なので
    app.cap ではなく self.cap で参照する。
# main() 関数内

    # start click at top-screen
    def mainFame_view():
        print("start click")
        app.stop()


    # top click at main-screen
    def TopFame_view():
        print("top click")
        app.start(videoFile) # TODO: videoFile は動画ファイルのパス。

    # ウィンドウを閉じた時に呼び出される
    def root_close():
        app.stop()
        root.destroy()
  • open/release 方式の場合は、キャンバスや Video オブジェクトは使いまわすので
    新規生成は不要。MainCanvas() は2度呼び出さない。← 今回採用の方法ではこちら
    逆に、MainCanvas() を毎回呼び出す場合は、キャンバスとvideo を毎回破棄する。
  • stop() メソッド内で video の release も行うように変更したので、
    不要なコードを整理。
  • videoFile は MainCanvas 内のローカル変数に書かれてるので直接参照できません。
    ここはインスタンス変数にする、もしくは外側のスコープに出す等で
    main() 関数側からも参照できるようにします。

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  • 2021/06/11 14:52

    teamikl様 希望する動作確認が出来ました!有難うございます。
    長いコードで、そして長い間その対処をして頂いて感謝致します。
    自分の今の知識では得られないコードに満足しています。

    今後はmainFramにphotoviewを表示したいと考えています。
    また機会が有りましたらご指導願います。
    余談ですが、一連の回答依頼は、はじめてのpython挑戦になります
    ではでは
    (PS:エラーの出ないフリーズはちんぷんかんぷんでした)

    キャンセル

  • 2021/06/11 18:57

    初めてという事なので、段階を踏んでいかないと理解が難しいかもしれませんが
    参考になるかもしれないので書き残しておきます。

    ----
    フリーズ(応答なし)とエラーの出ない問題は、それぞれ個別の問題(原因とその作用)で、
    GUIプログラムのデバッグが難しい部分で、一般的には

    「ブロッキング処理」が発生すると、GUIが応答なしとなります。

    「ボタンを押した時に呼ばれる関数」や「after で登録した関数」は、
    一見すると、何処から呼ばれてるかコード上では順序を追えないので、解らないと思いますが、
    「mainloop() 内で」「順番に」呼ばれます。→ 何処かで止ると次が呼ばれない
    (※ ここがよくある誤解で、自動的にバックグラウンドで動いてるわけではありません)

    mainloop 内では、GUIを動かす処理がされているので、
    この mainloopの動作が止まってしまうこと自体がフリーズの原因です。
    詳しくは、「イベント駆動」「イベントループ」辺りが検索のヒント。

    次に、止まった箇所、なぜ止まったかを調べるのですが、

    このブロッキングが発生するのは、ある程度傾向が決まっていて
    ファイルやネットワークからの読込待機 (I/O) 、もしくは単純に重たい処理(時間の掛かるループ)
    入出力関連で、正常な時は問題ないが、障害時に発生するというケースが多いです。
    (例: ネットに繋いでない環境での、HTTPリクエスト等)

    ブロッキングは、動作自体がエラーなのではなく、
    プログラム側としては、単に待機状態なだけなので、エラーは報告されません。
    プログラムを作り手側が、ブロッキングが発生しないように工夫する必要があります。


    ====

    後から気が付いた部分ですが、タイマーの間隔が
    質問のコードでは 10ms で、2021/06/10付のコードでは 1ms になってます。

    opencvの環境や読込ソースにもよりますが、
    ウィンドウを動かしたりする時の動作が鈍くなったりする事があります。

    対策 cap.get(cv2.CAP_PROP_FPS)) でfps を調べる。
    例えば、60FPS (1000ms/60fps = 16.66ms) なら、
    タイマー更新間隔は 15~16ms 辺りが適正。

    キャンセル

  • 2021/06/12 10:06

    teamikl様 
    補足のコメント有難うございます
    言われている内容については、理解するに至らないレベルですので
    ネットで調べて少しでも理解できるように心がけたいと思います。
    又最後の1msは無知からくる2,3倍速を想像して直したままの結果でした、戻しておきます。
    最後にいろいろご親切に有難うございました。

    キャンセル

  • 2021/06/12 18:16

    1ms は 1000fps ですね。
    倍速再生は、簡単な方法はFPSそのままでフレームを間引くと、早送りっぽく描画できます。
    大抵の環境ではモニターのリフレッシュレートで制限があるので。

    for _ in range(3): # 3回繰り返し・・・3度目に読み込んだフレームを描画する -> 3倍速
     ret, frame = self.cap.read()

    # 読み込みソース次第で、カメラからのリアルタイム読込には対応できません。

    キャンセル

0

問題の原因:

  • video.release() 後に (稼働中のタイマーにより) video.read() が呼び出されている

解決方法:

  • 事前に after_cancel でタイマーを止めて下さい。
    これにより、update_image 呼び出しがキャンセルされ release 後の read を回避できるはずです。
    after_cancel で止める為には、after や after_idle の戻り値を控えておく必要があります
    # __init__ 内 で初期化

        self.update_timer = None

    def update_image(self):

        ...

        if ret:
            # 指定した時間経過後 self.update_image を実行
            self.update_timer = self.master.after(self.interval, self.update_image)
        else:
            self.update_timer = None

    def stop(self):
        if self.update_timer:
            self.master.after_cancel(self.update_timer)
            self.update_timer = None

追記: 上記の stop() を canvas_clear 関数内から呼び出す

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  • 2021/06/10 15:41

    ほぼ出来てるように思います

    topFream_view関数内 (多分 typo: Frame)

    # 再生中の場合は停止する
    if app.cap.isOpened():
     app.cap.release()
    app.stop()

    app.cap.open(...)

    app.update_image() # <-- 読込のタイマーを開始

    ----
    もう一点、後から気づいたことですが
    終了時にもリソースの解放をきちんと行った方が良いです。

    def close(): # ウィンドウを閉じた時に呼び出される
     if app.cap.isOpened():
      app.cap.release()
     app.stop()
     root.destroy()

    root.protocol("WM_DELETE_WINDOW", close)
    app.exit_btn.config(command=close) # root.quit では呼び出されない為、変更する。

    ※ コードが重複してしまったので、
    cap.isOpened() cap.release() は stop メソッド側で行う方が良さそうです。

    キャンセル

  • 2021/06/10 22:11

    teamikl様 度重なるアドバイス有難うございます

    >もう一点、後から気づいたことですが
    >終了時にもリソースの解放をきちんと行った方が良いです。
    これは理解出来ました
    def root_close(): # ウィンドウを閉じた時に呼び出される
    if app.cap.isOpened():
    app.cap.release()
    app.stop()
    app.destroy()
    app.exit_btn.config(command=root_close)

    画面の切り替え スタート←→トップは
    何度も試行錯誤しましたが、
    2回目でフリーズします。
    >>何か違うところに問題がある様に思われますが、どうなんでしょうか?
    想像ですが、メモリーが解放されないで、フリーズを呼び起こしているのでしょうか? 私にはお手上げ状態です...
    もうしばらく試行錯誤してみます。

    現時点最良コードは(2回目でフリーズしますが)

    # ???????????????????????????????????????
    # start click at top-screen
    def mainFame_view():
    print("start click")
    # videoをストップしてcanvas1.delete(main_frameは残したまま)
    app.stop()
    app.cap.release()
    app.canvas1.delete("all")

    # top click at main-screen
    def TopFame_view():
    print("top click")
    # canvas1を作ってvideoをroop(main_frameは残ったまま)
    app.MainCanvas()
    # ??????????????????????????????????????

    キャンセル

  • 2021/06/10 22:58

    見た感じでは、release 前の確認位でしょうか。
    コメントだとインデント等が解らずコードの全体を把握できないので、
    別回答か質問のコードに実行したコードを掲載してください。

    if app.cap.isOpened():
     app.cap.release()

    open/release の方法で行う場合は、
    app.MainCanvas() は2回呼び出してはいけません。

    キャンセル

0

teamikl様

2021/06/10付のコードをアップします
Q&Aの使い方がいまいち理解していませんでした。

# # coding: utf-8
import tkinter as tk
# from tkinter import ttk
from tkinter import *
from PIL import Image, ImageTk
import cv2

class Application(tk.Frame):
    def __init__(self, master):
        super().__init__(master)
        self.pack()
        self.master.title("Digital Photo")
        self.menu_frame = tk.Frame(self, width=200)
        self.menu_frame.grid(row=0, column=0, sticky=tk.NSEW)
        self.main_frame = tk.Frame(self, width=800, bg="red")
        self.main_frame.grid(row=0, column=1, sticky=tk.NSEW)

        self.update_timer = None

        self.MenuFrame()
        self.MainCanvas()

    def MainCanvas(self):
        self.win_w = 800
        self.win_h = 480
        # 取り敢えずyoutubeから流用
        videoFile="./video/2018年おうし座流星群 大火球出現.mp4"
        self.cap = cv2.VideoCapture(videoFile)
        self.img_w = self.cap.get(cv2.CAP_PROP_FRAME_WIDTH)  # 動画幅
        self.img_h = self.cap.get(cv2.CAP_PROP_FRAME_HEIGHT)  # 動画高
        self.canvas1 = tk.Canvas(self.main_frame, width=self.win_w-10, height=self.win_h-10, bg="green")
        self.canvas1.grid(row=0, column=0, sticky=tk.NSEW)

        # top_button
        icon3 = Image.open('./inifile/top.png')
        icon3 = icon3.resize(size=(55, 57))
        self.icon3 = ImageTk.PhotoImage(icon3)
        # self.top_btn = tk.Button(self.main_frame, image=self.icon3, relief=tk.FLAT)
        self.top_btn = tk.Button(self.main_frame, text="top_Button", relief=tk.FLAT)
        ## self.top_btn.grid(row=0, column=0, padx=10, pady=10, sticky=tk.SW)

        # # Update image on canvas
        self.interval = 1  # Interval in ms to get the latest frame
        self.update_image()

    def update_image(self):
        # https://scribles.net/showing-video-image-on-tkinter-window-with-opencv/
        ret, frame = self.cap.read()
        # print(ret)
        if ret:
            # Get the latest frame and convert image format
            image = cv2.cvtColor(frame, cv2.COLOR_BGR2RGB)  # to RGB
            image = Image.fromarray(image)  # to PIL format
            image = image.resize((int(self.img_w * (self.win_h / self.img_h)), int(self.win_h)))
            self.image = ImageTk.PhotoImage(image)  # to ImageTk format

            # Update image
            self.canvas1.create_image(0, 0, anchor=tk.NW, image=self.image)
            self.canvas1.create_image(self.win_w / 2 - (self.img_w * (self.win_h / self.img_h) / 2), 0)
            # 指定した時間経過後 self.update_image を実行
            # self.master.after(self.interval, self.update_image)
            # 上記+タイマーセット
            self.update_timer = self.master.after(self.interval, self.update_image)
        else:
            self.cap.set(cv2.CAP_PROP_POS_FRAMES, 0)
            # self.update_image()
            self.update_timer = None

    def stop(self):
        if self.update_timer:
            self.master.after_cancel(self.update_timer)
            self.update_timer = None
            # if app.cap.isOpened():
            #     app.cap.release()
            #     app.canvas1.delete("all")

    def MenuFrame(self):

        # load_button
        icon1 = Image.open('./inifile/start.png')
        icon1 = icon1.resize(size=(60, 57))
        self.icon1 = ImageTk.PhotoImage(icon1)
        # load_btn = tk.Button(menu_frame,
        #     image=icon1, relief=tk.FLAT, command=load_btn_click)
        # self.load_btn = tk.Button(self.menu_frame, image=self.icon1, relief=tk.FLAT)
        self.load_btn = tk.Button(self.menu_frame, text="start_btn", relief=tk.FLAT, bg="green")

        # exit_button
        icon2 = Image.open('./inifile/exit.png')
        icon2 = icon2.resize(size=(44, 57))
        self.icon2 = ImageTk.PhotoImage(icon2)
        # exit_btn = tk.Button(menu_frame,
        #   image=icon2, relief=tk.FLAT, command=exit_btn_click)
        # self.exit_btn = tk.Button(self.menu_frame, image=self.icon2, relief=tk.FLAT)
        self.exit_btn = tk.Button(self.menu_frame, text="exit_btn", relief=tk.FLAT, bg="green")

        # control Layout grid
        self.load_btn.grid(row=5, column=0, padx=(20, 0), pady=30, sticky=tk.W)
        self.exit_btn.grid(row=6, column=0, padx=0, pady=0)



def main():
    root = tk.Tk()
    app = Application(master=root)

    def show_animation(maxsize=200):
        def animation(value):
            value = min(value, maxsize)
            root.grid_columnconfigure(0, minsize=value)
            if value < maxsize:
                root.after(20, animation, value+20)
        app.menu_frame.grid(row=0, column=0, sticky=tk.NSEW)
        app.top_btn.grid_forget()
        root.after_idle(animation, 10)
        # add code
        TopFame_view()

    def hide_animation(value=200):
        def animation(value):
            value = max(0, value-20)
            root.grid_columnconfigure(0, minsize=value)
            if value > 0:
                root.after(20, animation, value)
            else:
                app.grid_propagate(False)
                app.menu_frame.grid_forget()
                app.top_btn.grid(row=0, column=0, padx=10, pady=10, sticky=tk.SW)
                # add code
                mainFame_view()
        root.after_idle(animation, value)

# ???????????????????????????????????????
    # start click at top-screen
    def mainFame_view():
        print("start click")
        # videoをストップしてcanvas1.delete(main_frameは残したまま)
        # video は必ずオープンしている
        app.stop()
        app.cap.release()
        app.canvas1.delete("all")

    # top click at main-screen
    def TopFame_view():
        print("top click")
        # canvas1を作ってvideoをroop(main_frameは残ったまま)
        app.MainCanvas()
# ??????????????????????????????????????

    def root_close():  # ウィンドウを閉じた時に呼び出される
        if app.cap.isOpened():
            app.cap.release()
        app.stop()
        root.destroy()

    # def toggle_menu(e):
    #     is_shown = root.grid_columnconfigure(0)["minsize"]
    #     if not is_shown:
    #         show_animation()
    #     else:
    #         hide_animation()


    # root.bind_all("<F4>", toggle_menu)
    app.exit_btn.config(command=root_close)
    app.load_btn.config(command=hide_animation)
    app.top_btn.config(command=show_animation)

    app.mainloop()

if __name__ == "__main__":
    main()

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  • 2021/06/11 13:44

    変則的になったかもしれないけど、
    コードがコメント欄では追い難いくらいの規模になってきたので。
    本来は質問に追記か、別質問とした方が良いのかもしれませんが、
    個人的には、題名の範囲内ですし、回答欄を有効に利用すればいいかなと思ってます。

    ----
    コードの規模が大きくなってきた場合の対処としては、
    質問に投稿する用として、問題の再現に特化した、コンパクトなコードを作ると良いです。

    画像ファイル → 他の環境では、ファイルが無いとエラーで止る。
     画像ボタンのコードがコメントされてた配慮はありがたかったですが、
     エラーになるのは、その前の画像ファイルを必要とする Image.open です。
    不要なコード → アニメーション関連は、問題の再現には不要。
    コメント等 → 投稿の際に、問題の理解に関係ない部分のコメントは削除

    その際に、「MainCanvas」等は、クラスとして作っておくと、
    コードの変更なしに再利用がしやすくなります。
    (ここは、文章だけでは説明が難しいので、後日でよければサンプル提示します。
     前回の質問の時に編集中だったコードがあるので)

    キャンセル

  • 2021/06/11 15:01

    はい おっしゃる通りで、今後不要コードを省き、コピペで現象が体感できる
    質問に努力いたします。いろいろと有難うございました。

    キャンセル

  • 2021/06/12 17:56

    MenuFrame, MainMenu を別「クラス」に別けるサンプル載せておきます。
    (クラス関係の提示のみで、中身は実装してません。参考に出来そうな部分のみ拾ってください)
    https://replit.com/@MiKLTea/TkMenuMain#main.py

    クラスにうまくまとめる事で、
    「スタート→トップを二度繰り返したら」みたいな特定の動作をした場合に起こる問題を
    テストコードで表現できるようになります。例:

     video.start() # 動画再生スタート
     video.stop() # 止める
     video.start() # 2回目のスタート <-- ここでバグ発生

    キャンセル

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