カテゴリー: Python

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h264decoder共有ライブラリはBoost.Python使っている？

以下の記事中で、

https://isehara-3lv.sakura.ne.jp/blog/2022/10/28/telloで画像転送python-h-264共用ライブラリ/

c++のライブラリをPythonから呼び出すためにpybind11のインストールが指定されていますが、c++ライブラリのラッパーファイル（h264decoder_python.cpp）を見てみると、pybind11ではなくてBOOST_PYTHONが使われているからpybind11は不要だよねと思いました。

BOOST_PYTHON_MODULE(libh264decoder)

試しに、仮想環境(v_python)からpybind11をpip uninstall pybind11しても動作はするから、やはり不要らしい。

Boost.Pythonをpybind11と比較するとサイズが巨大らしい。pybind11の方が後発だから、恐らく機能的には優っているだろうしユーザーも多いのではないかと思います。

P.S. 2022/10/31

H.264 decoderのビルドのためのCMakeLists.txtを見てみるとpybind11を探して、もし存在しなければ持ってきてるからビルドには必要とされているようです、何故だろう？

find_package(pybind11)
if(pybind11_FOUND)
  message("Using existing pybind11 v${pybind11_VERSION}")
else()
  message("Fetching pybind11")
  include(FetchContent)
  FetchContent_Declare(
    pybind11
    GIT_REPOSITORY https://github.com/pybind/pybind11
    GIT_TAG v2.5.0)
  FetchContent_MakeAvailable(pybind11)
endif()

P.S. 2022/11/7

今更ながらですが、改めて見るとpybind11使ってました。じゃ最初のソースは何見たんだろう？とりあえずすっきりはしましたが、

PYBIND11_MODULE(h264decoder, m)
{
  PyEval_InitThreads(); // need for release of the GIL (http://stackoverflow.com/questions/8009613/boost-python-not-supporting-parallelism)
  py::class_(m, "H264Decoder")
                            .def(py::init<>())
                            .def("decode_frame", &PyH264Decoder::decode_frame)
                            .def("decode", &PyH264Decoder::decode);
  m.def("disable_logging", disable_logging);
}

 

admin

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Telloで画像転送(Python + H.264共用ライブラリ)

以下でコマンドは送信できましたが、画像の受信には追加の手段が必要になります。

https://isehara-3lv.sakura.ne.jp/blog/2022/10/26/dji-telloはudpでテキストコマンド送れば制御できる/

コマンド/レスポンスと画像転送はポートが分かれています、ある意味当然。

DJIのリンクにもH.264デコーダーは掲載されてますが古すぎて（四年前）動かない、そもそもがPython2.x系用だし。

で、環境に合わせてビルド必要ですが、以下のサイトがよくまとまっています。

Windws/Linux/Mac(intel/mx)と全てのプラットホームが解説されています。

https://take6shin-tech-diary.com/tello-video-python3/

<動作環境>

・intel Mac ventura

・Python3.9（環境はAnacondaで構築）

ビルドされたライブラリのディレクトリは、

c++をMacのPythonから呼び出すという情報が名称に含まれています。

 

<動作させてみる>

ドローンは飛行させなくても、画像は送られてくるので最初の画像はTelloの梱包箱。

UIもPythonのライブラリ(tkinter)使って作られます。

次はopencv使って、画像認識らしいことをやらせてみることでしょう。

 

admin

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Timemachineのバックアップ初めて使った、

condaが挙動不審、

conda installを実行すると、

% conda install anaconda-clean

# >>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>> ERROR REPORT <<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<

    Traceback (most recent call last):
      File "/Users/usamiryuuichi/miniforge3/lib/python3.10/site-packages/conda/exceptions.py", line 1129, in __call__
        return func(*args, **kwargs)

以下省略〜〜

と言われて実質何もできなくなったから。仮想ディレクトリでも同じだし、そもそも中身を変更するようなコマンドは全滅で、新しい仮想ディレクトリも作れないからデッドロック状態。

それゆえNASのTimemachineバックアップから、

miniforge3ディレクトリを復元したらとりあえず復旧したようです。ディレクトリ復元だけではうまくいかない場合もあるでしょうが、今回は問題なくということでしょう。

原因は恐らくbasicディレクトリでpipインストールしたからの可能性が一番高い。

 

admin

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PyBind11 for c++

c++の高速性が必要でなおかつ、Pythonの書きやすさが必要な場合にはPythonからc++の処理の呼び出しが必要です。

いろいろな方法がありそうですが、PyBind11は2011年ごろに登場と比較的に新しく、それ故に機能も洗練されているだろうから動かしてみた。

ネットにも情報が多いから問題解決が難しくないだろうと思う。

<本家>

https://pybind11.readthedocs.io/en/stable/index.html#

“pybind11 is a lightweight header-only library that exposes C++ types in Python and vice versa,”

とあるようにpythonからc++も呼べるし、逆もまた可なりのヘッダーファイルライブラリにすぎないと。

<install>

$ pip3 install pybind11

—Installed path—

/Library/Frameworks/Python.framework/Versions/3.10/lib/python3.10/site-packages/pybind11/include/pybind11

<sample program & compile>

https://qiita.com/takuyakubo/items/b7503d7555bbc6c44aba

このリンク先にある、以下のclangコンパイルで作成できた。本家のドキュメントと全く同じですが。

% clang++ -O3 -Wall -shared -std=c++17 -fPIC `python -m pybind11 –includes` -undefined dynamic_lookup py_call.cpp -o example`python3-config –extension-suffix`

『コンパイラオプションは、最適化(-O3)、共有ライブラリとしてビルド(-shared -fPIC)、言語標準の指定(-std=c+17)、インクルードディレクトリの追加( `python3 -m pybind11 –includes`)、コンパイル対象(py_call.cpp)、出力(cpplcm`python3-config –extension-suffix`)となります』

https://buildersbox.corp-sansan.com/entry/2019/12/09/110000

の説明から引用。

<sample code : py_call.cpp>

PYBIND11_MODULE以下がマクロで、pybind11で解釈されます。

m.def()中の”add”はPythonから呼び出される時の関数名で、&addはint add()関数がそれに相当すると定義しています。

#include <pybind11/pybind11.h>

int add(int i, int j) {

  return i + j;

}

PYBIND11_MODULE(example, m) {

  m.doc() = "pybind11 example plugin";                          // optional module docstring

  m.def("add", &add, "A function which adds two numbers");

}

<call from python>

コマンドラインで実行して、import exampleが実行できればモジュールが作成できています。

% python

Python 3.10.3 (v3.10.3:a342a49189, Mar 16 2022, 09:34:18) [Clang 13.0.0 (clang-1300.0.29.30)] on darwin

Type "help", "copyright", "credits" or "license" for more information.

>>> import example

>>> example.__doc__

'pybind11 example plugin'

>>> example.add(24, 43)

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作成されるのは、共有ライブラリファイルで、”example.cpython-310-darwin.so“がPythonから呼び出されるファイルになります。MacOSなのでこんな名前になります。Pythonも実装はcだから、インターフェースは出来て当たり前ということでしょう。

-rwxr-xr-x   1 hogehoge  staff  148016  4 28 10:07 example.cpython-310-darwin.so

このケースは一番単純な機能確認ですが、実際には配列などを引数にするときにはc++とPython間で何らかの変換が必要になるでしょう。

 

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VScodeでPyGame動作

コマンドラインからでなく、VScode環境で動かそうとすると、

import pygame

のリンクが見つからないとなる。

実行すると問題なく実行されるので、エディタ環境と実行環境でPythonのパスが違うようです。

 

“PYTHON : ENVIROMENTS” (Pythonマーククリック)

で、”Set as active workplace interpretor”でコンソールから実行する最新版数を設定したらimport pygameのリンク見つからないエラーは消えました。

 

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PyGame(pythonのゲームライブラリ)

Pythonでゲームを作るというのは、他の言語を使うよりは相対的な敷居は低そうです。Python自体にすでに豊富なライブラリもあるから。PyGameはゲームエンジンというよりはゲームライブラリで、ゲームに必要なGUIとかボタン処理(event listener)、あるいは計算量の多い処理をライブラリ化することで、Pythonでのゲーム作成を簡単にできるようにしてくれます。

・本家

https://www.pygame.org/news

取っ掛かりのページ、

IMG_0425.PNG

・PyGameをインストール

% pip3 install pygame    

python起動して、

>>> import pygame

が問題なければ正常にインストールされてます。

・サンプルプログラム

https://www.pygame.org/download.shtml

からダウンロードして、tar.gzを解凍するとsamplesディレクトリがあるのでそれを持ってくる。

Numpyとpyopenglが必要なサンプルあったのでインストール。

% pip3 install numpy

% pip3 install PyOpenGL

Pythonとゲームの構造の両方を習得できるから良いツールでは無いかと思う。

 

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pythonからシェルコマンドを起動

・pythonでshellコマンド使う（sw押されたらシャットダウン処理）

>> import subprocess

>> subprocess.call([“ls”, “-l”])

二行目は、

>> subprocess.call(‘ls -l’, shell=True)

shell=True指定でベタ書きできるけど、インジェクションリスクはある。

shutdownは、

>> subprocess.call(‘sudo shutdown -h now’, shell=True)

・起動時のスクリプト自動起動（co2センサーのログ取りとdio制御スクリプト）

/etc/rc.localのexit前に以下のように記述しますが、

/usr/bin/python /home/pi/gpio.py &

ルート権限実行なのでフルパスで記述することと、終了しないスクリプトの場合にはバックグランド動作とするために最後に”&”を付加します。

 

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Python 3を使う@raspberry pi zero

パッケージの互換とか面倒になって来たので、python3を標準とするように変更。元々のイメージにはpython2とpython3はインストール済みです。

・シンボリックリンクの切り替え

$ cd /usr/bin

$ sudo unlink python

$ sudo ln -s python3 python

でpythonコマンドでpython2.7でなくpython3.7が呼び出されます。この先考えるとpython3の方が確実に便利になる筈。

・mysqlへの接続モジュール追加インストール

python3にしたらpythonスクリプトからはmysqlに接続できなくなって、python3用としてのmysqlcliantをインストール

$ sudo apt-get install python3-dev ; 事前準備でこのドライバー必要と

さらにpython3でpip使えないので、

$ sudo apt install curl ; curl入ってないのでインストール

$ curl “https://bootstrap.pypa.io/get-pip.py” -o “get-pip.py” ; ソースを持ってくる

$ sudo python get-pip.py ; pipインストール

ここまでが準備で、

pipがインストールできたのでmysqlclientをインストール

$ pip install mysqlclient

 

admin

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PythonによるExcelファイル操作

既に存在しているExcelファイルのデータ処理という側面もあるけれども、もっと使えそうなのは、例えばCSVファイルを事前に編集してExcelファイルを作るとかの方向なのかもしれない。

いずれにしろPythonによる自由度の獲得は使い道が多そうです。

 

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pythonテキスト

pythonを一通り理解するためのテキスト、全部で１１章あるけれども９章までは完了。残りはオブジェクト指向に関する部分だから、概ね完了の感覚です。最後の方はページ数の関係もあるせいか、読む側からすると未消化な記述になっているので、他の情報参照が必須。

Python自体は、まだまだ発展途上の言語というのが印象！

admin