未知のUSB機器をPythonで認識させてPC上で「越後製菓」と吠えさせる

古い購入物を整理していたら、不明なUSB機器出てきた。

AVerMedia Live Gamer HD AVT-C985。

フルHDのゲームプレイ録画がCPUに負荷をかけずにできるキャプチャボード「Live Gamer HD」を使ってみた

グラフィックカードからの出力信号を入力するとパススルーでディスプレイに出力しつつ、同時に同じ内容の映像を録画して記録できるビデオキャプチャボードが「Live Gamer HD AVT-C985(税込1万9980円)」です。PCで操作しているゲームなどのプレイムービーを録画できるだけでなく「Xbox 360」など、HDM...

配信に対応したPC内蔵型のキャプチャーボードっぽいけど肝心のキャプチャボードは存在しておらず、録画専用のボタンだけある……。

ゴミじゃん！

と思って処分しようと思ったけれど、ボタンを押してるとあのCMが頭をよぎった。

未知のUSBデバイスをWindows上でPythonを使って動かしてみる
おわりに

正解は「越後製菓」！

TV-CM｜知る・楽しむ｜越後製菓株式会社

これ動かして「越後製菓！」「異議あり！（逆転裁判）」「へぇへぇ（トリビアの泉）」とか言わせてみたいな……

Windowsドライバから実装が必要ならハードルは高いけど、Windows10で一応認識はするみたい。

でググってみると似た内容の記事も見つかった。

AverMedia ReCentral USB Button

Hi, i changed a hid script i found here to support the avermedia HotButton, now you can execute autoit functions with the press of a stylish button. #Region ;**...

「Autoit」を使っているぽいけど、Pythonで簡単に動かせるんじゃない？

AutoItはWindows用プログラムのGUI自動操作機能を主な特徴としている。スクリプトは実行形式にコンパイル可能であり、コンパイルしたものはAutoItインタプリタのインストールされていない環境でも動作する。

未知のUSBデバイスをWindows上でPythonを使って動かしてみる

実際に行った手順を記載しておく。

次の方法で、どんなデバイスでも同じように動かす事ができると思ってる。

Step1）hidapi.dllをダウンロードして動作確認

hidapiの公式リポジトリからWindows用のバイナリをダウンロードする。

Releases · libusb/hidapi

A Simple cross-platform library for communicating with HID devices - libusb/hidapi

最新のリリース（例: hidapi-0.14.0）を選択し、hidapi.dllを含むZIPファイルをダウンロードする。
Pythonの実行コードと同じディレクトリにhidapi.dllを置く。

その後、Pipで必要なライブラリをインストール。

pip install hid
pip install hidapi

1 2	pip install hid pip install hidapi

そして実装コード。

System32とかPythonの実行ディレクトリではなくローカルフォルダにDLLを置いているので、DLLのパスを設定後に「import hid」をする必要がある。

途中で importするとコードが汚いので「importlib」を利用してハック的な書き方をしている。

# coding: utf-8
import io
import sys
import os
import importlib

# 標準出力と標準エラー出力をUTF-8に設定
sys.stdout = io.TextIOWrapper(sys.stdout.buffer, encoding='utf-8')
sys.stderr = io.TextIOWrapper(sys.stderr.buffer, encoding='utf-8')

# スクリプトのディレクトリを取得
script_dir = os.path.dirname(os.path.abspath(__file__))

# DLLのパスを追加
os.add_dll_directory(script_dir)

# hidライブラリを動的にインポート
hid = importlib.import_module("hid")

print("hidライブラリが正しくインポートされました。")

# coding: utf-8

import io

import sys

import os

import importlib

# 標準出力と標準エラー出力をUTF-8に設定

sys.stdout = io.TextIOWrapper(sys.stdout.buffer, encoding='utf-8')

sys.stderr = io.TextIOWrapper(sys.stderr.buffer, encoding='utf-8')

# スクリプトのディレクトリを取得

script_dir = os.path.dirname(os.path.abspath(__file__))

# DLLのパスを追加

os.add_dll_directory(script_dir)

# hidライブラリを動的にインポート

hid = importlib.import_module("hid")

print("hidライブラリが正しくインポートされました。")

これで print文が表示されているならPythonの実装環境は整った。

Step2）デバイスを接続してVendor IDとProduct IDを取得

次に未知のUSBデバイスをWindows PCと接続して、接続されているUSB機器の全情報を出力する。

# coding: utf-8
import io
import sys
import os
import importlib

# 標準出力と標準エラー出力をUTF-8に設定
sys.stdout = io.TextIOWrapper(sys.stdout.buffer, encoding='utf-8')
sys.stderr = io.TextIOWrapper(sys.stderr.buffer, encoding='utf-8')

# スクリプトのディレクトリを取得
script_dir = os.path.dirname(os.path.abspath(__file__))

# DLLのパスを追加
os.add_dll_directory(script_dir)

# hidライブラリを動的にインポート
hid = importlib.import_module("hid")

# 接続されているHIDデバイスを列挙
def list_hid_devices():
    devices = hid.enumerate()
    for device in devices:
        print(f"VendorId: {hex(device['vendor_id'])}, ProductId: {hex(device['product_id'])}, Product: {device['product_string']}")

print("接続されているHIDデバイス:")
list_hid_devices()

# coding: utf-8

import io

import sys

import os

import importlib

# 標準出力と標準エラー出力をUTF-8に設定

sys.stdout = io.TextIOWrapper(sys.stdout.buffer, encoding='utf-8')

sys.stderr = io.TextIOWrapper(sys.stderr.buffer, encoding='utf-8')

# スクリプトのディレクトリを取得

script_dir = os.path.dirname(os.path.abspath(__file__))

# DLLのパスを追加

os.add_dll_directory(script_dir)

# hidライブラリを動的にインポート

hid = importlib.import_module("hid")

# 接続されているHIDデバイスを列挙

def list_hid_devices():

devices = hid.enumerate()

for device in devices:

print(f"VendorId: {hex(device['vendor_id'])}, ProductId: {hex(device['product_id'])}, Product: {device['product_string']}")

print("接続されているHIDデバイス:")

list_hid_devices()

USB機器を接続した状態で実行すると次のように複数のUSB機器が表示される。

VendorId: 0x45e, ProductId: 0x0, Product:
VendorId: 0x46d, ProductId: 0xc52b, Product: USB Receiver
…..
VendorId: 0x7ca, ProductId: 0x9850, Product:

で「VendorId: 0x7ca, ProductId: 0x9850」機器が「AVerMedia Live Gamer HD AVT-C985」のことを指している。

Step3）ボタン押下を監視して「Hello world」を出力

では今回の「Hello world」。

未知のUSB機器のボタンは一つだけなので、押されたら「Hello world」と返すような実装をしてみる。

# coding: utf-8
import io
import sys
import os
import importlib

# 標準出力と標準エラー出力をUTF-8に設定
sys.stdout = io.TextIOWrapper(sys.stdout.buffer, encoding='utf-8')
sys.stderr = io.TextIOWrapper(sys.stderr.buffer, encoding='utf-8')

# スクリプトのディレクトリを取得
script_dir = os.path.dirname(os.path.abspath(__file__))

# DLLのパスを追加
os.add_dll_directory(script_dir)

# hidライブラリを動的にインポート
hid = importlib.import_module("hid")

# ターゲットデバイスのVendor IDとProduct ID
TARGET_VENDOR_ID = 0x07CA
TARGET_PRODUCT_ID = 0x9850

try:
    # デバイスを列挙してターゲットデバイスを検索
    devices = hid.enumerate()
    target_device_path = None
    for device in devices:
        if device['vendor_id'] == TARGET_VENDOR_ID and device['product_id'] == TARGET_PRODUCT_ID:
            target_device_path = device['path']
            break

    if not target_device_path:
        print("ターゲットデバイスが見つかりませんでした。")
    else:
        # ターゲットデバイスに接続
        device = hid.Device(path=target_device_path)
        print("ターゲットデバイスに接続しました！")

        print("ボタンを押してください...")

        # ボタン押下を監視
        while True:
            data = device.read(64)  # デバイスから64バイト読み取る
            if data:
                print("ボタンが押されました！")
                print(f"データ: {data}")
                # ボタン押下時にHello worldを表示
                print("Hello world")
                break

        # デバイスを閉じる
        device.close()
        print("デバイスを閉じました。")

except Exception as e:
    print(f"エラー: {e}")

# coding: utf-8

import io

import sys

import os

import importlib

# 標準出力と標準エラー出力をUTF-8に設定

sys.stdout = io.TextIOWrapper(sys.stdout.buffer, encoding='utf-8')

sys.stderr = io.TextIOWrapper(sys.stderr.buffer, encoding='utf-8')

# スクリプトのディレクトリを取得

script_dir = os.path.dirname(os.path.abspath(__file__))

# DLLのパスを追加

os.add_dll_directory(script_dir)

# hidライブラリを動的にインポート

hid = importlib.import_module("hid")

# ターゲットデバイスのVendor IDとProduct ID

TARGET_VENDOR_ID = 0x07CA

TARGET_PRODUCT_ID = 0x9850

try:

# デバイスを列挙してターゲットデバイスを検索

devices = hid.enumerate()

target_device_path = None

for device in devices:

if device['vendor_id'] == TARGET_VENDOR_ID and device['product_id'] == TARGET_PRODUCT_ID:

target_device_path = device['path']

break

if not target_device_path:

print("ターゲットデバイスが見つかりませんでした。")

else:

# ターゲットデバイスに接続

device = hid.Device(path=target_device_path)

print("ターゲットデバイスに接続しました！")

print("ボタンを押してください...")

# ボタン押下を監視

while True:

data = device.read(64) # デバイスから64バイト読み取る

if data:

print("ボタンが押されました！")

print(f"データ: {data}")

# ボタン押下時にHello worldを表示

print("Hello world")

break

# デバイスを閉じる

device.close()

print("デバイスを閉じました。")

except Exception as e:

print(f"エラー: {e}")

結果は次のようにコンソール上に表示される。

 # # python click.py
ターゲットデバイスに接続しました！
ボタンを押してください...
ボタンが押されました！
データ: b'\x01\x01\x00\x00\x00\x00\x00\x00'
Hello world
デバイスを閉じました。

# # python click.py

ターゲットデバイスに接続しました！

ボタンを押してください...

ボタンが押されました！

データ: b'\x01\x01\x00\x00\x00\x00\x00\x00'

Hello world

デバイスを閉じました。

【最初のバイト（\x01）】
通常、デバイスの状態を示す（例: ボタンが押されたかどうか）。

【2番目のバイト（\x01）】
押されたボタンのIDを示すことが多い。
例）2番目のバイト**（\x01, \x02, \x03）

【残りのバイト（\x00\x00\x00\x00\x00\x00）】
他のボタンや追加の情報（例: 軸の位置、圧力センサーの値など）を示す場合がある。

Step4）ffmpegでmp3の無劣化カット

ここまで出来たら、あとは「いかに面白く応用するか？」だけ。

明らかに個人が用意したであろう「越後製菓ーーーーーーー！！！！！.mp3」が見つかったので、ここから必要なデータを抽出する。

越後製菓ーーーーーーー！！！！！.mp3 (越後製菓ーーーーーーー！！！！！.mp3) ダウンロード | sozai | uploader.jp

sozai より、越後製菓ーーーーーーー！！！！！.mp3 (越後製菓ーーーーーーー！！！！！.mp3) をダウンロードします。

コマンドはffmpegを使って次のとおり。

ffmpeg -ss 4.5 -t 2 -i echigo.mp3 -c:a copy output.mp3

1	ffmpeg -ss 4.5 -t 2 -i echigo.mp3 -c:a copy output.mp3

このファイルをPythonコードと同じディレクトリに入れておく。

Step5）そして完成へ

ボタンを押すと音を出したい。

音声出力は通常はシンプルなplaysoundを利用するが、クリック後のタイムラグを極力減らすために「pygameライブラリ（高速な音声再生が可能）」を利用する。

pip install pygame

1	pip install pygame

実装コードは次のとおり。

# coding: utf-8
import io
import sys
import os
import importlib
import pygame  # 音声再生用ライブラリ

# 標準出力と標準エラー出力をUTF-8に設定
sys.stdout = io.TextIOWrapper(sys.stdout.buffer, encoding='utf-8')
sys.stderr = io.TextIOWrapper(sys.stderr.buffer, encoding='utf-8')

# スクリプトのディレクトリを取得
script_dir = os.path.dirname(os.path.abspath(__file__))

# DLLのパスを追加
os.add_dll_directory(script_dir)

# hidライブラリを動的にインポート
hid = importlib.import_module("hid")

# ターゲットデバイスのVendor IDとProduct ID
TARGET_VENDOR_ID = 0x07CA
TARGET_PRODUCT_ID = 0x9850

# Pygameの初期化
pygame.mixer.init()

def play_sound(file):
    """音声ファイルを再生する"""
    pygame.mixer.music.load(file)
    pygame.mixer.music.play()

try:
    # デバイスを列挙してターゲットデバイスを検索
    devices = hid.enumerate()
    target_device_path = None
    for device in devices:
        if device['vendor_id'] == TARGET_VENDOR_ID and device['product_id'] == TARGET_PRODUCT_ID:
            target_device_path = device['path']
            break

    if not target_device_path:
        print("ターゲットデバイスが見つかりませんでした。")
    else:
        # ターゲットデバイスに接続
        device = hid.Device(path=target_device_path)
        print("ターゲットデバイスに接続しました！")

        print("ボタンを押してください...")

        # ボタン押下を無限ループで監視
        while True:
            data = device.read(64)  # デバイスから64バイト読み取る
            if data:
                print("ボタンが押されました！")
                print(f"データ: {data}")
                # ボタン押下時に音声を再生
                play_sound('output.mp3')

        # デバイスを閉じる
        device.close()
        print("デバイスを閉じました。")

except Exception as e:
    print(f"エラー: {e}")