Python使用PyQT制作视频播放器

最近研究了python的两个gui包，tkinter和pyqt。这两个gui包的底层分别是tcl/tk和qt。相比之下，我觉得pyqt使用起来更加方便，功能也相对丰富。这一篇用pyqt实现一个视频播放器，并借此来说明pyqt的基本用法。

 

视频播放器

先把已经完成的代码放出来。代码基于python 3.5：

import time
import sys

from pyqt4 import qtgui, qtcore
from pyqt4.phonon import phonon


class polltimethread(qtcore.qthread):
    """
    this thread works as a timer.
    """
    update = qtcore.pyqtsignal()

    def __init__(self, parent):
        super(polltimethread, self).__init__(parent)

    def run(self):
        while true:
            time.sleep(1)
            if self.isrunning():
                # emit signal
                self.update.emit()
            else:
                return

class window(qtgui.qwidget):
    def __init__(self):
        qtgui.qwidget.__init__(self)

        # media
        self.media = phonon.mediaobject(self)
        self.media.statechanged.connect(self.handlestatechanged)
        self.video = phonon.videowidget(self)
        self.video.setminimumsize(200, 200)
        self.audio = phonon.audiooutput(phonon.videocategory, self)
        phonon.createpath(self.media, self.audio)
        phonon.createpath(self.media, self.video)

        # control button
        self.button = qtgui.qpushbutton('选择文件', self)
        self.button.clicked.connect(self.handlebutton)

        # for display of time lapse
        self.info = qtgui.qlabel(self)

        # layout
        layout = qtgui.qgridlayout(self)
        layout.addwidget(self.video, 1, 1, 3, 3)
        layout.addwidget(self.info, 4, 1, 1, 3)
        layout.addwidget(self.button, 5, 1, 1, 3)

        # signal-slot, for time lapse
        self.thread = polltimethread(self)
        self.thread.update.connect(self.update)

    def update(self):
        # slot
        lapse = self.media.currenttime()/1000.0
        self.info.settext("%4.2f 秒" % lapse)

    def startplay(self):
        if self.path:
            self.media.setcurrentsource(phonon.mediasource(self.path))

            # use a thread as a timer
            self.thread = polltimethread(self)
            self.thread.update.connect(self.update)
            self.thread.start()
            self.media.play()

    def handlebutton(self):
        if self.media.state() == phonon.playingstate:
            self.media.stop()
            self.thread.terminate()
        else:
            self.path = qtgui.qfiledialog.getopenfilename(self, self.button.text())
            self.startplay()

    def handlestatechanged(self, newstate, oldstate):
        if newstate == phonon.playingstate:
            self.button.settext('停止')
        elif (newstate != phonon.loadingstate and
              newstate != phonon.bufferingstate):
            self.button.settext('选择文件')
            if newstate == phonon.errorstate:
                source = self.media.currentsource().filename()
                print ('错误：不能播放：', source.tolocal8bit().data())
                print ('  %s' % self.media.errorstring().tolocal8bit().data())


if __name__ == '__main__':
    app = qtgui.qapplication(sys.argv)
    app.setapplicationname('视频播放')
    window = window()
    window.show()
    sys.exit(app.exec_())

代码实现了一个有gui窗口的应用，用来播放视频文件。视频播放利用了pyqt中的phonon模块。此外，还有一个进程每隔一秒发出一个信号。窗口在接收到信号后，更新视频播放的时间。这个应用的效果如下：

测试运行环境为mac osx el capitan。

 

视图部分

写完这个代码之后，我发现这个代码虽然简单，但涉及了几个重要机制，可以用pyqt的练习题。下面对代码进行一些简要的说明，首先是主程序部分：

app = qtgui.qapplication(sys.argv)
...
window = window()
window.show()
sys.exit(app.exec_())

在pyqt程序中，qapplication是最上层的对象，指代整个gui应用。我们在程序的一开始创建了一个应用对象，在程序最后调用exec_()来运行这个应用。sys.exit()用来要求应用的主循环结束后干净地退出程序。pyqt程序的开始和结尾都是类似的固定套路。关键就在于其间定义的qwidget对象。

 

我们自定义的window类继承自qwidget。其实qwidget是所有用户界面对象的基类，并不单单指代一个窗口。表格、输入框、按钮都继承自qwidget。在一个window对象中，我们还组合有qpushbutton和qlabel这样的对象，分别代表一个按钮和一个文本框。它们通过qgridlayout的方式，布局在window的界面上，即下面一部分代码：

# layout
layout = qtgui.qgridlayout(self)
...
layout.addwidget(self.info, 4, 1, 1, 3)
layout.addwidget(self.button, 5, 1, 1, 3)

qgridlayout把界面分成网格，并把某个视图对象附着在特定的网格位置。比如说，addwidget()(self.info, 4, 1, 1, 3)表示把一个文本框对象放在第4排、第1列的位置。该文本框纵向将占据1排，横向占据3列。这样，上下层视图的位置关系就通过布局确定了下来。除了网格式的布局，pyqt还支持其他形式的布局，如横向堆砌、纵向堆砌等等，可以进一步了解。

 

除了qwidget，pyqt还提供了常用的对话框，如：

self.path = qtgui.qfiledialog.getopenfilename(self, self.button.text())

这里的qfiledialog对话框用于选择文件。对话框将访问所选文件的路径。除了文件选择，对话框还有确认对话框、文件输入对话框、色彩对话框。这些对话框实现了不少常用的gui输入功能。通过利用这些对话框，可以减少程序员从头开发的工作量。

 

多线程

gui界面的主线程通常留给应用做主循环。其他的很多工作要通过其他的线程来完成。pyqt多线程编程很简单，只需要重写qthread的run()方法就可以了：

class polltimethread(qtcore.qthread):
    def __init__(self, parent):
        super(polltimethread, self).__init__(parent)

    def run(self):
        ...

创建线程后，只需要调用start()方法，就可以运行：

self.thread = polltimethread()
...
self.thread.start()       # 启动线程
...
self.thread.terminate()   # 终止线程

 

信号与槽

gui经常要用到异步处理。比如说点击某个按钮，然后调用相应的回调函数。qt的“信号与槽”(signal-slot)机制就是为了解决异步处理问题。我们在线程中创建了信号，并通过emit()方法来发出信号：

class polltimethread(qtcore.qthread):
    """
    this thread works as a timer.
    """
    update = qtcore.pyqtsignal()

    def __init__(self, parent):
        super(polltimethread, self).__init__(parent)

    def run(self):
        while true:
            time.sleep(1)
            if self.isrunning():
                # emit signal
                self.update.emit()
            else:
                return

 

有了信号，我们就可以给该信号连接到一个“槽”，其实就是对应于该信号的回调函数：

self.thread.update.connect(self.update)

每当信号被发出时，“槽”就会被调用。在这个例子中，就是更新视频播放时间。qt中的“信号与槽”是普遍存在的机制。一些组建如按键，预设了“点击”这样的信号，可以直接对应到“槽”。如代码中的：

self.button.clicked.connect(self.handlebutton)

 

此外，phonon是一个很好用的多媒体模块，使用方法也很简单，可以参考代码本身，这里不再赘述。