tests/test_frame_continuity_local.py

#!/usr/bin/env python3
"""
フレーム連続性のローカルテスト（API呼び出しなし）
既存の動画ファイルを使用してフレーム連続性の検証ロジックをテスト
"""

import os
import sys
import cv2
import numpy as np
from datetime import datetime

sys.path.append(os.path.dirname(os.path.dirname(os.path.abspath(__file__))))
from utils.video_processing import VideoProcessor


def compare_frames(frame1, frame2):
    """2つのフレームの類似度を計算"""
    # フレームをグレースケールに変換
    gray1 = cv2.cvtColor(frame1, cv2.COLOR_BGR2GRAY)
    gray2 = cv2.cvtColor(frame2, cv2.COLOR_BGR2GRAY)
    
    # サイズを合わせる
    if gray1.shape != gray2.shape:
        gray2 = cv2.resize(gray2, (gray1.shape[1], gray1.shape[0]))
    
    # 平均二乗誤差（MSE）を計算
    mse = np.mean((gray1.astype(float) - gray2.astype(float)) ** 2)
    
    # MSEを類似度に変換
    max_pixel_value = 255.0
    similarity = 1.0 - (mse / (max_pixel_value ** 2))
    
    return similarity


def create_test_video(output_path, color, duration=5, fps=30):
    """テスト用の単色動画を作成"""
    width, height = 640, 480
    fourcc = cv2.VideoWriter_fourcc(*'mp4v')
    out = cv2.VideoWriter(output_path, fourcc, fps, (width, height))
    
    # 色をBGR形式に変換
    if color == 'red':
        bgr_color = (0, 0, 255)
    elif color == 'green':
        bgr_color = (0, 255, 0)
    elif color == 'blue':
        bgr_color = (255, 0, 0)
    else:
        bgr_color = (128, 128, 128)
    
    # フレームを生成
    frame = np.full((height, width, 3), bgr_color, dtype=np.uint8)
    
    # 中央に番号を表示
    for i in range(int(fps * duration)):
        temp_frame = frame.copy()
        text = f"Frame {i+1}"
        cv2.putText(temp_frame, text, (width//2 - 50, height//2), 
                    cv2.FONT_HERSHEY_SIMPLEX, 1, (255, 255, 255), 2)
        out.write(temp_frame)
    
    out.release()
    print(f"テスト動画作成: {output_path}")


def test_frame_continuity():
    """フレーム連続性のテスト"""
    print("=== フレーム連続性ローカルテスト ===\n")
    
    # テスト用動画を作成
    os.makedirs("temp", exist_ok=True)
    
    video_paths = []
    colors = ['red', 'green', 'blue']
    
    for i, color in enumerate(colors):
        video_path = f"temp/test_video_{i+1}_{color}.mp4"
        create_test_video(video_path, color, duration=2)
        video_paths.append(video_path)
    
    # フレーム連続性をテスト
    print("\n--- フレーム抽出テスト ---")
    
    for i, video_path in enumerate(video_paths):
        # 最初と最後のフレームを抽出
        cap = cv2.VideoCapture(video_path)
        
        # 最初のフレーム
        ret, first_frame = cap.read()
        if ret:
            cv2.imwrite(f"temp/video_{i+1}_first_frame.png", first_frame)
            print(f"動画{i+1} 最初のフレーム保存")
        
        # 最後のフレーム
        frame_count = int(cap.get(cv2.CAP_PROP_FRAME_COUNT))
        cap.set(cv2.CAP_PROP_POS_FRAMES, frame_count - 1)
        ret, last_frame = cap.read()
        if ret:
            cv2.imwrite(f"temp/video_{i+1}_last_frame.png", last_frame)
            print(f"動画{i+1} 最後のフレーム保存")
        
        cap.release()
    
    # VideoProcessorのextract_framesメソッドをテスト
    print("\n--- VideoProcessor.extract_framesテスト ---")
    
    for i, video_path in enumerate(video_paths):
        # 最後のフレームを抽出
        last_frames = VideoProcessor.extract_frames(video_path, 1)
        if last_frames:
            print(f"動画{i+1}: 最後のフレーム抽出成功")
            cv2.imwrite(f"temp/video_{i+1}_extracted_last.png", last_frames[0])
    
    # フレーム連続性のシミュレーション
    print("\n--- フレーム連続性シミュレーション ---")
    
    # 連続する動画を作成（最後のフレームを次の動画の最初に使用）
    continuous_videos = []
    
    for i in range(3):
        if i == 0:
            # 最初の動画はそのまま使用
            continuous_videos.append(video_paths[0])
        else:
            # 前の動画の最後のフレームから開始
            prev_last_frame = VideoProcessor.extract_frames(continuous_videos[-1], 1)[0]
            
            # 新しい動画を作成
            output_path = f"temp/continuous_video_{i+1}.mp4"
            width, height = prev_last_frame.shape[1], prev_last_frame.shape[0]
            fourcc = cv2.VideoWriter_fourcc(*'mp4v')
            out = cv2.VideoWriter(output_path, fourcc, 30, (width, height))
            
            # 最初のフレームとして前の動画の最後のフレームを使用
            for j in range(10):  # 最初の10フレーム
                out.write(prev_last_frame)
            
            # 残りは新しい色で埋める
            new_color = colors[i] if i < len(colors) else 'gray'
            if new_color == 'red':
                bgr_color = (0, 0, 255)
            elif new_color == 'green':
                bgr_color = (0, 255, 0)
            elif new_color == 'blue':
                bgr_color = (255, 0, 0)
            else:
                bgr_color = (128, 128, 128)
            
            new_frame = np.full((height, width, 3), bgr_color, dtype=np.uint8)
            for j in range(50):  # 残りのフレーム
                out.write(new_frame)
            
            out.release()
            continuous_videos.append(output_path)
            print(f"連続動画{i+1}作成: {output_path}")
    
    # 連続性を検証
    print("\n--- 連続性検証 ---")
    
    for i in range(len(continuous_videos) - 1):
        # 現在の動画の最後のフレーム
        last_frame = VideoProcessor.extract_frames(continuous_videos[i], 1)[0]
        
        # 次の動画の最初のフレーム
        cap = cv2.VideoCapture(continuous_videos[i + 1])
        ret, first_frame = cap.read()
        cap.release()
        
        if ret:
            similarity = compare_frames(last_frame, first_frame)
            print(f"動画{i+1} → 動画{i+2} フレーム類似度: {similarity:.2%}")
            
            if similarity > 0.9:
                print("  ✓ フレームは連続しています")
            else:
                print("  ✗ フレームは連続していません")
    
    # 動画結合テスト
    print("\n--- 動画結合テスト ---")
    
    output_path = "temp/combined_video.mp4"
    success = VideoProcessor.create_seamless_loop(continuous_videos, output_path)
    
    if success and os.path.exists(output_path):
        # 結合した動画の情報を取得
        cap = cv2.VideoCapture(output_path)
        fps = cap.get(cv2.CAP_PROP_FPS)
        frame_count = cap.get(cv2.CAP_PROP_FRAME_COUNT)
        duration = frame_count / fps if fps > 0 else 0
        cap.release()
        
        file_size = os.path.getsize(output_path) / 1024  # KB
        print(f"✓ 動画結合成功")
        print(f"  出力: {output_path}")
        print(f"  長さ: {duration:.1f}秒")
        print(f"  サイズ: {file_size:.1f}KB")
    else:
        print("✗ 動画結合失敗")
    
    print("\n完了！生成されたファイルは temp/ フォルダに保存されています。")


if __name__ == "__main__":
    test_frame_continuity()