如何高效使用Micropython看你喜欢看的视频？【上】（驱动OLED屏幕显示图像教程）

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如何高效使用Micropython看你喜欢看的视频？【上】（驱动OLED屏幕显示图像教程）

前言

前几天突然突发奇想：能不能用Micropython驱动OLED屏幕看视频呢？

不过我对Micropython驱动OLED屏幕的认识，还只停留在显示字符的阶段，没有深入研究过如何显示图像。刚好，看到网上有人实现了差不多的效果，我就借这个机会进行了深入研究，终于让我找出了最方便的，显示动画和图像的方法，在这里开源给各位学习。

首先，要感谢Micropython中文社区的版主邵子扬老师对本项目的帮助！老师牛逼！

话不多说，先上图，还有GitHub地址：用Micropython看Bad Apple！

团长你系度做乜啊团长
播放Bad Apple

以及演示视频连接：

【工程开源】看BadApple？100行代码教你如何用Micropython驱动OLED屏幕看视频！

0x00 播放视频需要几步？

无论什么屏幕，播放视频都是利用人眼的暂留效应，即通过快速切换每一帧图像，制造图像运动的错觉。所以，要完成动画的播放，至少需要解决三个大方向的问题：

①如何获取读取图像内容？

②如何在屏幕上显示图像

③把视频切分成图像？

整个显示视频的流程大概就是：（准备工作：分割图片）=> 读取图片 => 显示内容，接下来，我们来逐一进行解决。

0x01 如何在屏幕上显示图像？

Micropython用于驱动OLED屏幕的库为ssd1306.py，而我之前一直只用过这个库中的oled.text()函数，并没有研究过里面的东西，直到这几天，我打开ssd1306，发现里面导入了一个没见过的库：framebuf。

import framebuf

帧缓冲区类提供一个像素缓冲区，此缓冲区可使用像素、线、矩形、文本甚至其他帧缓冲区来绘制。此缓冲区可在生成显示器输出时发挥作用。

所以这个库可以产生一个变量，用来保存在屏幕上要显示的内容。然后问题来了，内容从哪里来呢？我们要显示的图像是黑白图像（二值化，不是灰度），那是否可以直接读取一张黑白图像来获取图像数据呢？

答案是：可以！隆重介绍.pbm格式：

PBM格式由Jef Poskanzer在20世纪80年代发明，为了便于通过电子邮件，用ASCII码表示单色位图。每个文件的开头两个字节（ASCII码）作为文件描述子，指出具体格式和编码形式。

PBM还有两个兄弟：PPM和PGM，三者被统称为PNM格式。在PNM格式中，每个像素的颜色都用一个字符进行保存，PPM和PGM因为保存的是彩色图和灰度图，因此用ASCII码进行保存，而PBM是专门用来保存二值化之后的位图，每个像素“非黑即白”，所以每个字符都是1或0，这里是一个简单的PBM图片读取后的内容：

P1
# This is an example bitmap of the letter "J"
6 10
0 0 0 0 1 0
0 0 0 0 1 0
0 0 0 0 1 0
0 0 0 0 1 0
0 0 0 0 1 0
0 0 0 0 1 0
1 0 0 0 1 0
0 1 1 1 0 0
0 0 0 0 0 0
0 0 0 0 0 0

第一行的P1表示的其实是文件的类型，P1指ASCII保存的位图。除此还有P2~P6，具体含义大家可以自行查阅，此处不加赘述；第二行是注释，不用管；第三行表示的是这个位图的宽和高分别是6和10，接下来的全部数据就是每个像素的黑白值了。不难发现，这个图显示出来，应该是一个字母J。

所以不难发现，只要我们把每一帧图像都保存成PBM格式，再把内容读取到framebuf中保存，不就可以显示了吗？对的，所以第一阶段的任务我们已经基本完成，我们来尝试写一下代码：

with open(dirt,'rb') as f :
        f.readline()#读取文件头
        f.readline()#读取尺寸
        data = bytearray(f.read())#把剩下全部的数据读取出来
        fbuf = framebuf.FrameBuffer(data,88,64,framebuf.MONO_HLSB)#把读取的数据保存到framebuf中，88和64是图片的宽和高

接下来就是第二个问题了——如何显示？

0x02 如何在屏幕上显示图像？

我发现，掌控板自带的屏幕可以显示图形，这个图形包括自定义图形，而我手头上刚好有一个掌控板，于是把显示图像的代码拉出来看，发现它是使用了一个叫做oled.blit()的函数实现的，这个函数的用法类似于oled.text()，传入帧缓冲区、显示的xy坐标，就可以显示了，非常简单，因此我们完善一下刚刚的代码：

#注意：此处的的运行平台为ESP32，测试过ESP32-WROVER-B和掌控板均可使用,pyboard有待测试

from ssd1306 import SSD1306_I2C
from machine import I2C,Pin
import framebuf,time，os, machine

SD_SW = Pin(5, Pin.IN)#我使用的ESP32的5号脚是用于读取SD卡的
os.mount(machine.SDCard(), '/sd')#挂载SD卡，SD卡里放要播放的图片

i2c = I2C(sda = Pin(23),scl = Pin(22))#定义软件I2C接口
display = SSD1306_I2C(128,64,i2c)#创建屏幕对象

for i in range(1,41):#我这里只用了41张图片测试，因此“读取-显示”的过程要循环41次，亲测整个5帧版本BAD_APPLE也是可以播放的
    
    dirt = 'sd/BAD_APPLE/' + str(i) + '.pbm' #文件地址
    print(i)
    with open(dirt,'rb') as f :#注意，这里的'rb'参数很重要，没有的话会读取错误
        f.readline()
        f.readline()
        data = bytearray(f.read())
        fbuf = framebuf.FrameBuffer(data,88,64,framebuf.MONO_HLSB)
        display.fill(0)
        display.blit(fbuf,19,0)#如果不居中，可以修改中间的参数
        display.show()#记得show
        del fbuf#清理内存
        time.sleep(0.2)#这个延时的长度取决于各自的帧率，使用我提供的BAD_APPLE5帧版本则0.2秒切换一次，I2C的刷新极限应该就是0.2了，再快就会花屏了。