【tkinter】PythonでYouTubeの動画をダウンロードするGUIアプリ作成

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以前、Pythonライブラリのpytubeを利用してYouTubeの動画をダウンロードする方法を紹介しました。

上記の方法はコマンドプロンプト上で操作しており、プログラミングに慣れていない人からするととっつきにくいと感じるかもしれません。

そこで今回は、動画のダウンロード作業をGUI上で行えるようするために、tkinterを使ってGUIアプリを作成しました。

この記事では、PythonのGUI構築ライブラリ「tkinter」を利用して、YouTubeの動画をダウンロードするためのGUI作成方法を説明します。

⚠動画のダウンロード元は公式チャンネルにしましょう。違法アップロードされた動画のダウンロードは違法です。注意しましょう。

ソースコード

最初に、ソースコードを下記に示します。
また、下記コードを「yt_dl_gui.py」として保存しています。

import tkinter as tk
from pytube import YouTube
import threading


#----------------------------------１枚目のフレーム----------------------------------

# １枚目のフレーム作成
def downloader_1():
  # ウィンドウのタイトル指定
  root.title("Youtube Downloader")
  #
  # フレーム作成
  frame = tk.Frame(root)
  frame.grid(row=0, column=0, sticky=tk.NSEW)
  #
  # ウィジェット作成
  lbl1_1 = tk.Label(frame, text="URLを入力してください", font=(yu_font, 30))
  txtbox1_1 = tk.Entry(frame, font=(yu_font, 15))
  btn1_1 = tk.Button(frame, text="実行", font=(yu_font, 20), cursor=mouse,
                     command=lambda: downloader_2(txtbox1_1.get()))
  #
  # ホバー時にボタンの色を変更
  btn1_1.bind("<Enter>", enter_bg)
  btn1_1.bind("<Leave>", leave_bg)
  #
  # ウィジェット配置
  lbl1_1.place(x=180, y=150)
  txtbox1_1.place(x=100, y=300, width=450, height=35)
  btn1_1.place(x=600, y=300, width=100, height=35)
  #
  # フレームを最上面へ
  frame.tkraise()
  #

#-----------------------------------------------------------------------------------

#----------------------------------２枚目のフレーム----------------------------------

# ２枚目のフレーム作成
def downloader_2(url):
  # ウィンドウのタイトル指定
  root.title("Youtube Downloader")
  #
  # フレーム作成
  frame = tk.Frame(root)
  frame.grid(row=0, column=0, sticky=tk.NSEW)
  #
  # ウィジェット作成
  lbl2_1 = tk.Label(frame, text="動画をダウンロードしています．．．", font=(yu_font, 30))
  #
  # ウィジェット配置
  lbl2_1.place(x=80, y=200)
  #
  # ラベルを表示した5秒後に、３枚目へ進む
  lbl2_1.after(5000, downloader_3)
  #
  # 並列処理の命令
  thr2_1 = threading.Thread(target=frame.tkraise)
  thr2_2 = threading.Thread(target=YouTube(str(url)).streams.get_highest_resolution().download)
  #
  # フレームを最上面へ
  thr2_1.start()
  #
  # 動画のダウンロード
  thr2_2.start()
  #

#-----------------------------------------------------------------------------------

#----------------------------------３枚目のフレーム----------------------------------

# ３枚目のフレーム作成
def downloader_3():
  # ウィンドウのタイトル指定
  root.title("Youtube Downloader")
  #
  # フレーム作成
  frame = tk.Frame(root)
  frame.grid(row=0, column=0, sticky=tk.NSEW)
  #
  # ウィジェット作成
  lbl3_1 = tk.Label(frame, text="ダウンロードが完了しました", font=(yu_font, 30))
  lbl3_2 = tk.Label(frame, text="最初のページに戻ります", font=(yu_font, 15))
  #
  # ウィジェット配置
  lbl3_1.place(x=130, y=200)
  lbl3_2.place(x=280, y=350)
  #
  # 3秒後、１枚目に戻る
  lbl3_1.after(3000, downloader_1)
  #
  # フレームを最上面へ
  frame.tkraise()
  #

#-----------------------------------------------------------------------------------

#------------------------------------初期設定------------------------------------

# ウィンドウ作成
root = tk.Tk()

# ウィンドウの大きさを固定
root.minsize(width=800, height=500)
root.maxsize(width=800, height=500)

# ウィンドウ内部のエリア変化率を１：１に固定
root.grid_rowconfigure(0, weight=1)
root.grid_columnconfigure(0, weight=1)

# フォント指定
yu_font = "游ゴシック"

# ボタンにカーソルが乗ったときの色指定
def enter_bg(event):
  event.widget["bg"] = "#D3D3D3"

# ボタンからカーソルが離れたときの色指定
def leave_bg(event):
  event.widget["bg"] = "SystemButtonFace"

# マウスホバー時のカーソル変更
mouse = "hand2"

#-----------------------------------------------------------------------------------

downloader_1()

root.mainloop()

GUIは、１つのウィンドウに３つのフレームを重ねて作成しました。

コードの詳細をこれから説明していきます。

ライブラリのインストール

今回作成したプログラムで使用しているPythonライブラリは、

tkinter
pytube
threading

の３つです。

この内、「threading」は標準でインストールされているため、残りの２つをインストールしていきます。

tkinter

python -m pip install tkinter

コマンドプロンプトを起動して、上記コマンドを実行してください。

Pythonライブラリのインストール方法に関しては、下記の記事が参考になると思います。

【Python入門🔰】pipを使ってライブラリをインストールする方法

Pythonを使い始めるときに意外とつまずくのが、ライブラリのインストール方法かもしれません。この記事では、pipを使ったPythonライブラリのインストール方法を紹介します。

pytube

python -m pip install pytube

同様に、コマンドプロンプトを起動して上記コマンドを実行してください。

初期設定

GUIの基盤となる「ウィンドウ」「フォント」「カーソル」などの設定を行なっていきます。
初期設定後は、ウィンドウに重ねていく各フレームの設定を行ないます。

ウィンドウの作成

root = tk.Tk()

root.mainloop()

「tkinter.Tk()」を実行することにより、初期ウィンドウが作成できます。
このウィンドウ上にこれから表示するフレームやテキスト、ボタンなどのウィジェットを作成・配置していきます。

プログラムの一番最後で「root.mainloop()」を実行することにより、
「tkinter.Tk()」以降にコーディングした全ての内容をウィンドウ上に表示させ、
プログラムが終了するまで文字入力やボタン押下などに応答する機能を持たせます。

ウィンドウの大きさを固定

root.minsize(width=800, height=500)
root.maxsize(width=800, height=500)

PC上ではアプリケーションのウィンドウを「拡大」「縮小」させることが可能です。
ただ、その操作によってテキストやボタンのレイアウトが崩れてしまう恐れがあります。

そこで、拡大時・縮小時どちらも同じ大きさに設定することでレイアウトが崩れることを防いでいます。

ウィンドウ内部のエリア変化率を１：１に固定

root.grid_rowconfigure(0, weight=1)
root.grid_columnconfigure(0, weight=1)

ここでは、作成したウィンドウ内の仕切られたエリアについて設定しています。
各変数の意味は以下になります。

括弧内の「0」は、0行目や0列目という意味
括弧内の「weight」は、ウィンドウの大きさを変化させたときのエリア変化率

今回はウィンドウ内にgrid関数でエリアを設けていないため、行・列どちらも１つしかありません。
その行・列の変化率を「１：１」に設定しています。

フォント指定

yu_font = "游ゴシック"

ウィジェットの中でテキストを扱うものにはフォントを指定することができます。
使いたいフォントの種類をここで指定して、後に各ウィジェットへ入力します。

ボタンにカーソルが乗ったとき・離れたときの色指定

# ボタンにカーソルが乗ったときの色指定
def enter_bg(event):
  event.widget["bg"] = "#D3D3D3"

# ボタンからカーソルが離れたときの色指定
def leave_bg(event):
  event.widget["bg"] = "SystemButtonFace"

この２つの関数は、ウィジェットへホバーしたときにウィジェット内の背景色を変化させる関数です。

「enter_bg()」でホバー時の背景色（#D3D3D3：ライトグレー）、
「leave_bg()」でカーソルが離れたときの背景色（SystemButtonFace：デフォルト色）
を指定しています。

マウスホバー時のカーソル変更

mouse = "hand2"

ウィジェットの作成で使用する変数の中には、そのウィジェットがホバーされたときにカーソルの形を変化させるための変数が存在します。
その変数に入力するためのカーソルの種類をここで決めています。

１枚目のフレーム

１枚目のフレームには、テキスト・テキスト入力欄・ボタンを配置しています。

今回のGUIで最も重要となる動画のURLを入力する画面になります。
ただ、画面の作りはシンプルで記述する内容もわかりやすいと思いますので、１つ１つしっかりと説明していきます。

ウィンドウのタイトル指定

root.title("Youtube Downloader")

「root｜=tkinter.Tk()」とは初期ウィンドウのことです。そのウィンドウの左上に表示されるタイトルをここで指定しています。

フレーム作成

frame = tk.Frame(root)
frame.grid(row=0, column=0, sticky=tk.NSEW)

「tkinter.Frame(root)」で、初期ウィンドウの中にフレームを作成しています。
そして「frame.grid()」で、ウィンドウ内でのフレームの位置と表示する範囲を指定しています。

初期ウィンドウには、エリアが１つ（１行１列）しかありません。
「row=0, column=0」はそのエリアを示しています。
「sticky=tk.NSEW」では、フレームをエリア内の上下左右に目一杯広げることを指定しています。

つまり、「フレームの大きさ＝初期ウィンドウの大きさ」となります。

ちなみに「NSEW」は東西南北のイニシャルを表しています（North：北、South：南、east：東、west：西）。これで上下左右という意味になっているようです。

ウィジェット作成

# テキストを表示
lbl1_1 = tk.Label(frame, text="URLを入力してください", font=(yu_font, 30))

# 文字を入力するエリアを作成
txtbox1_1 = tk.Entry(frame, font=(yu_font, 15))

# ボタンを作成
btn1_1 = tk.Button(frame, text="実行", font=(yu_font, 20), cursor=mouse,
                   command=lambda: downloader_2(txtbox1_1.get()))

「tkinter.Label()」はテキスト、「tkinter.Entry()」はテキスト入力欄、「tkinter.Button()」はボタンをそれぞれ表示させる関数です。

各ウィジェットに対して記述した内容は以下の通りです。

Labal：フレームの中に、”URLを入力してください”というテキストを、游ゴシック体・フォントサイズ３０で表示する。
Entry：フレームの中に、游ゴシック体・フォントサイズ１５でテキストを入力できるエリアを作成する。
Button：フレームの中に、游ゴシック体・フォントサイズ２０で”実行”と書かれたボタンを表示する。ホバーされたときにカーソルを「mouse（=”hand2″）」に変更する。ボタン押下時には、関数：「downloader_2()」にEntryで入力された文字列を渡して実行する。

ボタンウィジェットには、押されたときに関数を実行する機能（command）があります。
ここで指定した関数：「downloader_2()」は、２枚目のフレームへの移行を指しています。

そのため、ボタンが押された際には、フレームが１枚目→２枚目に変更される（２枚目を最上面に持ってくる）処理が行われることとなります。

また、Entry内に入力された文字列というのは動画のURLのことで、そのURLは２枚目のフレームで内部処理するため変数として渡しています。

ホバー時にボタンの色を変更

btn1_1.bind("<Enter>", enter_bg)
btn1_1.bind("<Leave>", leave_bg)

ボタンにカーソルがホバーされた時：”<Enter>”と、
ボタンからカーソルが離れた時：”<Leave>”に、
ボタンの背景色を変化させることを命令しています。

「.bind()」は、あるイベントに対して関数を紐づけることができます。

そのため、ここではボタンに対する２つのイベントそれぞれに関数を紐づけています。

ウィジェット配置

lbl1_1.place(x=180, y=150)
txtbox1_1.place(x=100, y=300, width=450, height=35)
btn1_1.place(x=600, y=300, width=100, height=35)

作成したウィジェットをフレーム内のどこに配置するかを指定しています。

内容は以下の通りです。

フレームの大きさ：幅800ｘ高さ500
テキストを、左から180・上から150の場所に配置する
テキスト入力欄を、左から100・上から300の場所に、幅450ｘ高さ35の大きさで配置する
ボタンを、左から600・上から300の場所に、幅100ｘ高さ35の大きさで配置する

フレームを最上面へ

frame.tkraise()

作成したフレームを、ウィンドウの一番上に表示させるコードです。

フレームを複数枚作成する際にはこの命令をしないと、作成はされていても表示されない、ということが起こるため忘れないようにしましょう。

２枚目のフレーム

２枚目以降には１枚目と似た内容の記述がいくつかあるため、それらは説明から省きます。

２枚目のフレームでは、１枚目で入力されたURLを使って動画をダウンロードします。
また、動画のダウンロードが終わった後に３枚目のフレームに移行するための命令も必要になります。

よって、２枚目のフレームは画面上ではシンプルですが、内部処理が色々実行されるフレームになります。

ラベルを表示した5秒後に、３枚目へ進む

lbl2_1.after(5000, downloader_3)

「lbl2_1」とは、テキスト：”動画をダウンロードしています．．．”のことです。

上記の命令の意味は、テキストを表示した５秒後に関数：「downloader_3」（３枚目のフレームへ移行する関数）を実行する、となります。

ここで、指定する時間の単位はミリ秒（ms）という条件があります。
よって、「5000ｘ1/1000ｘ1s＝5s」となることから「5000」を入力しています。

並列処理の命令・動画のダウンロード

# 並列処理の命令
thr2_1 = threading.Thread(target=frame.tkraise)
thr2_2 = threading.Thread(target=YouTube(str(url)).streams.get_highest_resolution().download)


# フレームを最上面へ
thr2_1.start()

# 動画のダウンロード
thr2_2.start()

threadingを使用することにより、プログラム内で並列処理を行うことが可能になります。

通常、プログラムは上から順に処理が行われます。
よって、ある処理が終わらない限りその下の処理は実行されない、ということが起こります。

それを解決する方法として「threading」が使われます。

今回は、
「①２枚目のフレームを最上面に持ってくること」と「②動画のダウンロード」
の２つを並列処理させています。

並列処理を使わなくてもフレームは移行しますが、少しタイムラグが起こっていました。

結局、並列処理を行なってもちょっとだけラグが残ってしまいましたが、こちらの方がスムーズにフレームの移行が行われていたので採用しました。