動画再生の切り替え時に現在開いている画面が写ってしまう

Question

### 実現したいこと
現状:動画と動画が切り替わるときに、一度動画ウィンドウが閉じて次の動画に切り替わるので、その一度ウィンドウが閉じた時にデスクトップ（現在開いている画面）が見えてしまう。
→デスクトップを写らない様に改善したいです。

### 発生している問題・分からないこと
動画の再生プログラム実行中、動画と動画の切り替え時に**デスクトップが写ってしまう**

### エラーメッセージ
```error
エラーメッセージは表示されていません。
```

### 該当のソースコード

```Python
import RPi.GPIO as GPIO
import subprocess
import time
import threading

SWITCH_GPIO = 13
LED_GPIO = 0
TOGGLE_GPIO = 20

VIDEO_SELECT = "/home/pi/Desktop/AEDファイル/モード切替.mp4"
VIDEO_ADULT = "/home/pi/Desktop/AEDファイル/小学生~大人.mp4"
VIDEO_CHILD = "/home/pi/Desktop/AEDファイル/未就学児.mp4"
VIDEO_3in1 = "/home/pi/Desktop/AEDファイル/3in1.mp4"

GPIO.setwarnings(False)
GPIO.setmode(GPIO.BCM)
GPIO.setup(SWITCH_GPIO, GPIO.IN, pull_up_down=GPIO.PUD_UP)
GPIO.setup(LED_GPIO, GPIO.OUT)
GPIO.setup(TOGGLE_GPIO, GPIO.IN, pull_up_down=GPIO.PUD_UP)

button_pressed = False
button_process = None

def kill_ffplay():
    try:
        subprocess.run(["pkill", "ffplay"], stdout=subprocess.DEVNULL, stderr=subprocess.DEVNULL)
        time.sleep(1)
    except Exception as e:
        print(f"Error killing ffplay: {e}")
        
def play_video(video_path, blocking=True):
    kill_ffplay()
    if blocking:
        subprocess.run([
            "ffplay", "-fs", "-noborder", "-autoexit", "-loglevel", "quiet", "-stats", "-analyzeduration", "1", "-probesize", "32", video_path],
            stdout=subprocess.DEVNULL,
            stderr=subprocess.DEVNULL
        )
    else:
        return subprocess.Popen([
            "ffplay", "-fs", "-noborder", "-autoexit", "-loglevel", "quiet", "-stats", "-analyzeduration", "1", "-probesize","32", video_path],
            stdout=subprocess.DEVNULL,
            stderr=subprocess.DEVNULL
        )

def blink_led(): 
     while GPIO.input(SWITCH_GPIO) == GPIO.HIGH:
        GPIO.output(LED_GPIO, GPIO.HIGH)
        time.sleep(0.1)
        GPIO.output(LED_GPIO, GPIO.LOW)
        time.sleep(0.1)

def monitor_button():
    global button_pressed
    while not button_pressed:
        if GPIO.input(SWITCH_GPIO) == GPIO.LOW: 
            button_pressed = True
            GPIO.output(LED_GPIO, GPIO.LOW)  
            break

try:
   
    play_video(VIDEO_SELECT)
    
    if GPIO.input(TOGGLE_GPIO) == GPIO.HIGH:
        print("大人用動画")
        button_process = play_video(VIDEO_ADULT, blocking=False)
    else:
        print("子供用動画")
        button_process = play_video(VIDEO_CHILD, blocking=False)
        
        button_pressed = False
    
    time.sleep(55) 
    
    led_thread = threading.Thread(target=blink_led)
    led_thread.start()

button_thread = threading.Thread(target=monitor_button)
    button_thread.start()

led_thread.join()
    
    if button_process is not None:  
       button_process.kill()

play_video(VIDEO_3in1)
    
finally:
    GPIO.cleanup()

```

### 試したこと・調べたこと
- [x] teratailやGoogle等で検索した
- [x] ソースコードを自分なりに変更した
- [ ] 知人に聞いた
- [ ] その他

##### 上記の詳細・結果
pygameやopencv、vlc-pythonなどを使用して実行してみたのですが、変わりませんでした

### 補足
RaspberrypiOSを使用しています。Raspberrypi4modelB バージョンbullseye
ThonnyのIDEから実行しています。

Accepted Answer

２つの課題があります

## 1) 動画切り替え時のラグ

- video_play 最初の動画再生。終了後 or 一定時間後
- video_play 次の動画再生。

一旦、他のコードを全部取り除いて
２つの動画の再生を試してみてください。

続けて実行したときに、プロセス終了⇒次のプロセス開始に
ffplay だと 一旦ウィンドウが閉じられるので
どうしても隙間が出来てしまいます。

環境によっては気にならないくらいかもしれませんが、
許容できない場合は、別の動画再生手段が必要です。

⇒ vlc や mpv 等でプレイヤーを一つ生成し、
　再生しているメディアを切り替える

opencv は音声がなかったはず。

----
## 2) その他の遅延要素。主にブロッキング処理

追記: 次に記載した 動画再生を個別スレッドにする方式にする場合、このセクションはスキップできます。
　　動画再生を別スレッドで管理すれば、メインでの遅延は影響しない為

裏画面が映ってしまうという事は、
動画再生の合間にある処理で時間がかかっているので、
可能なら、以下のブロッキング処理を取り除けないか検討してみましょう。

- 続けて実行した場合、task_kill 内で 1秒遅延が入ります。
　 taskkill の代替、Popen の戻り値に kill メソッド
　選択枝として、次の動画を開始してから前の動画を kill が可能に

- ２番目の動画が 55秒以内の場合、time.sleep で余分に待たされる。
　⇒ process.wait(55) で sleep 代替

- led_thread.join() でスレッドの終了待ち

等の遅延により、次の動画が始まる迄の合間が
問題の状態になっているはずです。

例えば、２つ目の動画は、プロセスオブジェクトの wait と timeout を使うことで
動画が55秒以内でも無駄な待機時間を省けます。

```python
proc = play_video(..., blocking=False)
try:
    proc.wait(timeout=55)
except subprocess.TimeoutExpired:
    pass

...

if proc.poll():
    proc.kill()
```

`if button_process is not None:` は恐らく意図通りではないコード。
poll メソッドによりプロセスが稼働中かどうかは判別できます。

----
## 解決策: 動画再生のみ個別スレッドにする

ffplay を外部プロセスで呼び出しは、
プロセスの切れ目にどうしても一定のちらつきが発生する為、許容できない場合は

MPV 等で１つのプレイヤーを起動し続け、再生メディアのみ切り替えるアプローチ。
(VLCでも似たような実装は可能なはずです)

動画再生を個別のスレッドで管理することで、
他のGPIOの処理部分のラグの影響と、動画再生の制御を切り離せます。

コードはアイデアを示す断片のみ。
```python

import time
from threading import Thread
from queue import Queue

def video_worker(queue):
    ## 要準備
    # - pip install python-mpv
    # - libmpv 共有ライブラリへの PATH 設定
    from mpv import MPV

mpv = MPV(fullscreen=True)

for cmd, *args in iter(queue.get, None):
        mpv.command(cmd, *args)
    mpv.stop()

def main():
    video_queue = Queue()
    thread = Thread(target=video_worker,
        args=(video_queue,), name="video", daemon=True)
    thread.start()

video_queue.put(("loadfile", "a.mp4"))
    time.sleep(10)
    video_queue.put(("loadfile", "b.mp4"))
    time.sleep(10)

video_queue.put(None) # Threadへ終了要求

# 汎用性の為に、mpv.command で内部コマンド呼び出し。
# 例)    video_queue.put(("set", "fullscreen", "no"))
#     => mpv.command("set", "fullscreen", "no")
# 再生メディア切り替えだけであれば、mpv.play(path) でも可能。
```

- python-mpv は ctypes で共有ライブラリの関数を呼び出します。
  mpv の実行ファイルではなく、共有ライブラリ libmpv が必要です。
  動作報告はあるけど、ライブラリを使う為の準備が少し手間かも知れない。
  https://github.com/jaseg/python-mpv/issues/154

----
## 他の回避策

切り替え時の遅延自体は許容出来て
ターミナル上のコードが映っていること自体が問題であれば、
適当な GUI プログラムを全画面表示で隠すなどの対策は考えられます。

実現したいこと

発生している問題・分からないこと

エラーメッセージ

該当のソースコード

試したこと・調べたこと

上記の詳細・結果

補足

1) 動画切り替え時のラグ

2) その他の遅延要素。主にブロッキング処理

解決策: 動画再生のみ個別スレッドにする

他の回避策

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