打算设计一个每3秒刷新一帧的电影播放机

原文地址：https://shumeipai.nxez.com/2020/10/13/how-to-build-a-very-slow-movie-player-in-2020.html

制造一台这样的黑白相框，用一年的时间来放一部老电影，每天的咖啡都能品出不同的灵感。

它用到了树莓派、电子墨水屏和宜家相框，以及 VSMP（Very Slow Movie Player 超慢速电影播放）技术。将普通电影的每秒 24 帧播放速度降至每小时 24 帧，放慢了 3600 倍，这样一部 142 分钟的影片「2001: A Space Odyssey」（2001 太空漫游）由它播放完，将耗时大约一年。

当人们习惯用两倍速疯狂刷剧的时候，用一年时间欣赏一部经典电影无疑是一种轻奢、不浮躁的生活态度。

材料清单

树莓派4B × 1
电子墨水屏 × 1
MicroSD 卡 × 1
5V 3A TYPE-C 电源适配器 × 1
木质相框 × 1

制造一台这样的相框大概需要搞定下面几个事情：
1、将电影文件和控制程序上传到树莓派上。
2、安装好电子墨水屏以及树莓派上的驱动程序。
3、编程（或者直接使用本项目提供的代码）从电影文件中提取帧，调整每一帧的尺寸并处理抖动。逐帧显示在屏幕上。
4、找一个可以装得下以上组件的相框，组装好。

这个项目没有很复杂的硬件部分，所用到的软件和驱动程序都已经提供了，只需要安装和部署即可使用。制造所用的材料合计约 120 英镑。

准备好树莓派

推荐使用 2GB 内存以上的树莓派 + Raspberry Pi OS。为树莓派安装好系统，参考：
https://shumeipai.nxez.com/2019/04/17/write-pi-sd-card-image-using-etcher-on-windows-linux-mac.html

通过配置 WiFi，让树莓派接入网络，参考：
https://shumeipai.nxez.com/2017/09/13/raspberry-pi-network-configuration-before-boot.html

开启 SSH，使用 PuTTY 登录树莓派终端。传输文件和电影可以通过 SFTP，使用 FileZilla 即可。

安装电子墨水屏

这里使用了 Waveshare 的一款墨水屏，带驱动板。将驱动板插入树莓派的 GPIO 即完成屏幕和树莓派的连接。驱动这个屏幕需要启用树莓派的 SPI 接口。运行 sudo raspi-config 进入配置工具来启用 SPI。

下面来下载并安装驱动软件和测试程序到树莓派上。

git clone https://github.com/TomWhitwell/SlowMovie/
cd SlowMovie/e-paper/RaspberryPi&JetsonNano/python
sudo python setup.py install

如果一切正常的话，运行下面的代码示例，墨水屏会显示当前时间。

python examples/epd_7in5_V2_test.py

小试牛刀

上面的步骤都测试通过之后，就可以小试牛刀了。进入 SlowMovie 目录。

cd ~/SlowMovie

我所用的超慢电影播放器用了 ffmpeg-python、PIL 库。
首先需要在树莓派上安装 FFmpeg，参考官网 https://ffmpeg.org/
然后安装 Python 库。

sudo apt-get install ffmpeg-python
sudo apt-get install python-pil python3-pil

运行 helloworld 查看效果。

python helloworld.py

这个脚本会随机选择一个 mp4 文件，随机提取一帧、调整大小并处理抖动，最后展现在屏幕上。以下是部分关键代码：

# Use ffmpeg to extract a single frame from the .mp4 file, resize it, letterbox it and save it locally
def generate_frame(in_filename, out_filename, time, width, height):    
    (
        ffmpeg
        .input(in_filename, ss=time)
        .filter('scale', width, height, force_original_aspect_ratio=1)
        .filter('pad', width, height, -1, -1)
        .output(out_filename, vframes=1)              
        .overwrite_output()
        .run(capture_stdout=True, capture_stderr=True)
    )
# Import, initialise and clear the display
from waveshare_epd import epd7in5_V2
epd = epd7in5_V2.EPD()
epd.init()
epd.Clear()
# Check how many frames are in the movie
frameCount = int(ffmpeg.probe(inputVid)[‘streams’][0][‘nb_frames’])
# Pick a random frame
frame = random.randint(0,frameCount)
# Convert that frame count to Timecode used by ffmpeg
msTimecode = “%dms”%(frame*41.666666)
# Open the saved frame in PIL
pil_im = Image.open(“grab.jpg”)
# Convert the image to a 1 bit bitmap (Just zeros and ones)
# using Floyd Steinberg dithering
pil_im = pil_im.convert(mode=’1',dither=Image.FLOYDSTEINBERG)
# display the image
epd.display(epd.getbuffer(pil_im))

超慢速电影播放器

如果上面的步骤都正常工作，那么你可以通过 SFTP 传输更多视频文件到 SlowMovie/Video 目录。
运行下面的脚本查看效果。

python slowmovie.py

还有更多参数可以使用，例如

python slowmovie.py -h

将保存播放进度，以便在下次启动时继续播放。

python slowmovie.py -f 2001.mp4 -d 150 -i 1

将播放 2001.mp4 文件，并以每 150 秒更新一帧画面。也就是每小时播放 24 帧。

最后来设置开机运行。

sudo nano /etc/profile

添加下面两行：

cd SlowMovie
sudo python slowmovie.py

按下 Ctrl+O 保存，按下 Ctrl+X 退出。
完成之后，下次重启的时候就可以直接进入播放状态了。

所用到的代码文件请在项目文件库中下载：
https://make.quwj.com/project/339

计划，以此为基础，设计一个每3秒刷新一帧的电影播放机。