你知道Jupyter notebook还可以用来做 “视频聊天室” 吗?

作者：Martin Renou

编译：wLsq

Ipywidgets在Jupyter生态系统中扮演着重要角色，它带来了用户和数据之间的互动。小工具组件是多种的Python对象，通常在Jupyter Notebook或JupyterLab中具有可视化表示：按钮，滑块，文本输入，复选框等。

Ipywidgets链接：

https://github.com/jupyter-widgets/ipywidgets

用户无需编写Python代码就可以使用鼠标操作并设置滑块完成交互

表示Python小组件的对象是在服务器端（后端）的Python内核（负责执行Jupyter Notebook中的代码的部分）中工作的。Python对象包含有所有小组件状态的信息。对于滑块小部件，Python对象包含最小值，最大值，以及当前值。这个Python对象（在后端，服务器端）可以与窗口小组件的Javascript模型（在前端，客户端）同步，这个前端模型也包含了有关小组件的相同信息。每次用户在笔记本中显示小组件时，它都会创建一个与Javascript模型保持同步的视图。在上面示例中，您可以看到两个视图是同步的。

ipywidgets不仅仅是一个交互式小组件库，它也是一个功能强大的框架，可以直接创建新的自定义小组件。开发人员可以通过使用widget-cookiecutter项目快速启动包含代码结构和封装的最佳实践的小组件库。

widget-cookiecutter链接：

https://github.com/jupyter-widgets/widget-cookiecutter/

已经有许许多多不同的小组件库被创建好了，你可以直接使用mybinder在线试用它们，而无需安装任何东西，下面的一些功能均可以在线操作试用，链接如下：

https://mybinder.org/

bqplot：2-D交互式数据

ipyleaflet：交互式地图

pythreejs：交互式三维场景 

ipyvolume：3-D交互式数据可视化和多卷渲染

nglview：三维交互式分子可视化 

gmaps：Google地图上的数据可视化 

itk-jupyter-widgets：交互式2-D和3-D数据可视化

从ipywidgets 7.4开始，我们有两个新的小组件：音频和视频，可以在Jupyter Notebook和Jupyterlab中轻松进行图像/音频处理。 

与Image小组件一样，新的音频和视频小组件在后端和前端之间同步二进制数据。你可以使用自己喜欢的库（OpenCV，scikit-image 等）轻松操作此数据，并动态更新窗口小组件值。

在视频小组件上使用OpenCV进行边缘检测

这两个小组件都是用于创建ipywebrtc库不错的构建块。ipywebrtc由Maarten Breddels创建（Maarten是著名库vaex和ipyvolume的作者）。它利用WebRTC浏览器API的强大功能，允许在Jupyter笔记本内部进行媒体流传输。

ipywebrtc的API非常简单：首先，用户将创建我们称之为媒体流的小组件API。媒体流小组件也可以是：

• 一个WidgetStream小组件，给定任何输入小组件

• 一个VideoStream小组件，给定一个视频小组件作为输入 

• 一个ImageStream小组件，给定一个图像小组件作为输入 

• 一个AudioStream小组件，给定一个音频小部件作为输入 

• 一个CameraStream小组件，它为用户的网络摄像头创建视频/音频流

使用媒体流小组件，你可以： 

• 使用VideoRecorder小组件录制电影

• 使用ImageRecorder小部件拍摄快照

• 使用AudioRecorder小部件录制音频

• 使用简单的聊天功能将其流式传输到同级

至于其他小部件库，只需点击此链接即可立即试用。你将能够尝试所有这些工作流程。

https://mybinder.org/v2/gh/maartenbreddels/ipywebrtc/master?filepath=docs/source

假设你想使用计算机上的摄像头动态地执行图像处理，并运行人脸识别，边缘检测或任何其他奇特的算法。使用ipywebrtc实现起来非常简单。你需要做的就是创建一个CameraStream小组件的实例，在摄像头视频流作为输入的情况下创建一个ImageRecorder，并实现处理图像的回调（例如使用scikit-image）。

使用CameraStream的快照创建ImageRecorder，并使用scikit-image动态处理图像

ipywebrtc的另一个不错的功能是能够从任何小组件创建媒体小组件。这意味着你可以轻松地从您喜欢的小组件库中记录图像和视频，以进行二维或三维数据可视化（此处为ipyvolume）。

使用ipyvolume小组件作为输入创建WidgetStream，并使用VideoRecorder录制视频

一旦你使用了库的这些不错功能，你就可以下载你创建的视频/图像。或者，你可以使用聊天功能直接共享它们。此功能将聊天室名称和你要共享的流（默认为CameraStream）作为输入，并允许您将Jupyter Notebook转换为会议室！

在PyPairs演讲期间，使用ipywebrtc创建的聊天室

Github上制作这些图像的示例：

https：//github.com/QuantStack/quantstack-talks/tree/master/2018-11-14-PyParis-widgets/notebooks

关于作者

作者名字是Martin Renou，是QuantStack的科学软件工程师。加入QuantStack之前，在SUPAERO学习。曾在巴黎的Logilab和剑桥的Enthought工作过。作为QuantStack的开源开发人员，参与了各种项目，从xsimd和xtensor在C ++到ipyleaflet和ipywebrtc在Python和Javascript中。

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