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在許多關于視頻的軟件(如視頻會議、可視電話等)開發中,都應用了視頻捕獲技術。微軟為軟件開發人員提供了一個專門用于視頻捕獲的VFW (Video for Windows) SDK。VFW SDK為在Windows系統中實現視頻捕獲提供了標準的接口,從而大大降低了程序的開發難度。由于VFW SDK只有VC和VB版,沒有Delphi版,因此需要在Delphi中一一聲明DLL中的各個函數和變量(可以參考MSDN中的VC的函數聲明以及變量定義)。本文分3部分介紹如何利用VFW在Delphi中開發視頻捕獲程序。
VFW簡介
VFW是微軟公司1992年推出的關于數字視頻的一個軟件包,它能使應用程序通過數字化設備從傳統的模擬視頻源得到數字化的視頻剪輯。VFW的一個關鍵思想是播放時不需要專用硬件,為了解決數字視頻數據量大的問題,需要對數據進行壓縮。它引進了一種叫AVI的文件標準,該標準未規定如何對視頻進行捕獲、壓縮及播放,僅規定視頻和音頻該如何存儲在硬盤上,以及在AVI文件中交替存儲視頻幀和與之相匹配的音頻數據。VFW使程序員能通過發送消息或設置屬性來捕獲、播放和編輯視頻剪輯。在Windows 9x系統中,當用戶在安裝VFW時,安裝程序會自動地安裝配置視頻所需要的組件,如設備驅動程序、視頻壓縮程序等。
VFW主要由以下6個模塊組成:
●AVICAP.DLL:包含執行視頻捕獲的函數,它給AVI文件的I/O處理和視頻、音頻設備驅動程序提供一個高級接口;
●MSVIDEO.DLL:包含一套特殊的DrawDib函數,用來處理屏幕上的視頻操作;
●MCIAVI.DRV:包括對VFW的MCI命令解釋器的驅動程序;
●AVIFILE.DLL:包含由標準多媒體I/O(mmio)函數提供的更高的命令,用來訪問.AVI文件;
●壓縮管理器(ICM):用于管理的視頻壓縮/解壓縮的編譯碼器(Codec);
●音頻壓縮管理器ACM:提供與ICM相似的服務,適用于波形音頻。
開發步驟
AVICap窗口類支持實時的視頻流捕獲和單幀捕獲,并提供對視頻源的控制。雖然MCI也提供數字視頻服務(比如它為顯示.AVI文件的視頻提供了AVI VIDEO命令集),為視頻疊加提供了Overlay命令集,但這些命令主要是基于文件的操作,它們不能滿足實時地從視頻緩存中取數據的要求, 對于使用沒有視頻疊加能力的捕獲卡的PC機來說, 用MCI提供的命令集是無法捕獲視頻流的。而AVICap窗口類在捕獲視頻方面具有一定的優勢,它能直接訪問視頻緩沖區,不需要生成中間文件,實時性很強,效率很高。而且,它還可將數字視頻捕獲到一個文件中。
1.創建“捕獲窗”
在進行視頻捕獲之前必需要先創建一個“捕獲窗”,并以它為基礎進行所有的捕獲及設置操作。“捕獲窗”用AVICap窗口類的“CapCreateCaptureWindow”函數來創建,其窗口風格一般為WS_CHILD和WS_VISIBLE。
捕獲窗類似于標準控件(如按鈕、列表框等),并具有下列功能:
●將視頻流和音頻流捕獲到一個AVI文件中;
●動態地同視頻和音頻輸入器件連接或斷開;
●以Overlay或Preview模式對輸入的視頻流進行實時顯示;
●在捕獲時,可指定所用的文件名并能將捕獲文件的內容拷貝到另一個文件;
●設置捕獲速率;
●顯示控制視頻源、視頻格式、視頻壓縮的對話框;
●創建、保存或載入調色板;
●將圖像和相關的調色板拷貝到剪貼板;
●將捕獲的單幀圖像保存為DIB格式的文件。
2.關聯捕獲窗和驅動程序
單獨定義的一個捕獲窗是不能工作的,它必需與一個設備相關聯,這樣才能取得視頻信號。用函數CapDriverConnect可使一個捕獲窗與一個設備驅動程序相關聯。
3.設置視頻設備的屬性
通過設置TcaptureParms結構變量的各個成員變量,可以控制設備的采樣頻率、中斷采樣按鍵、狀態行為等等。設置好TCaptureParms結構變量后,可以用函數CapCaptureSetSetup使設置生效。之后還可以用CapPreviewScale、CapPreviewRate來設置預覽的比例與速度,也可以直接使用設備的默認值。
4.打開預覽
利用函數CapOverlay選擇是否采用疊加模式預覽,這樣占用系統資源小,并且視頻顯示速度快。然后用CapPreview啟動預覽功能,這時就可以在屏幕上看到來自攝像機的圖像了。
通過以上4步就可以建立一個基本的視頻捕獲程序。但如果想自已處理從設備捕獲到的視頻數據,則要使用捕獲窗回調函數來處理,比如一幀一幀地獲得視頻數據或以流的方式獲得視頻數據等等。
實例編程
下面以一個一幀一幀地從視頻設備上捕獲視頻數據的Delphi程序為例,來說明每個函數的作用以及開發過程。
該程序的功能是可以在屏幕上顯視捕獲到的視頻,并可以獲得每一幀的圖像數據。
新建一個工程,并將AVICAP32.PAS包含到USES中。
在Form1上放置一個TPanel控件,設Name為“gCapVideoArea”,該控件用于顯示視頻。再放置兩個TButton控件,一個Name為“Openvideo”,另一個Name為“Closevideo”。
定義全局變量:
var
//定義捕獲窗句柄
ghCapWnd: THandle;
//可以得到視頻數據指針的結構變量,用于回調函數中
VideoStr: LPVIDEOHDR;
//用于設置設備屬性的結構變量
CapParms: TCaptureParms;
在Name為“Openvideo”的TButton 的Click事件中寫入以下代碼:
procedure TForm1.OpenvideoClick(Sender: TObject);
begin
//使用Tpanel控件來創建捕獲窗口
ghCapWnd := CapCreateCaptureWindow
( PChar(‘KruwoSoft'), //捕獲窗口的名字
WS_CHILD or WS_VISIBLE,//窗口樣式
0, //X坐標
0, //Y坐標
gCapVideoArea.Width, //窗口寬
gCapVideoArea.Height, //窗口高
gCapVideoArea.Handle, //窗口句柄
0); //一般為0
{為了能夠捕獲視頻幀,要啟動一個捕獲幀回調函數VideoStreamCallBack。捕獲一個視頻流或當前設備狀態時分別使用以下函數:
//捕獲一個視頻流
CapSetCallbackOnVideoStream;
//得到一個設備錯誤
CapSetCallbackonError;
//得到一個設備狀態
CapSetCallbackOnStatus
}
//定義一個幀捕獲回調函數
CapSetCallbackOnFrame (ghCapWnd,LongInt(@VideoStreamCallBack));
//將一個捕獲窗口與一個設備驅程相關聯,第二個參數是個序號,當系統中裝有多個顯視驅動程序時,其值分別依次為0到總個數
CapDriverConnect(ghCapWnd, 0);
//設置設備屬性的結構變量
CapParms.dwRequestMicroSecPerFrame:=40000;
CapParms.fLimitEnabled := FALSE;
CapParms.fCaptureAudio := FALSE; // NO Audio
CapParms.fMCIControl := FALSE;
CapParms.fYield := TRUE;
CapParms.vKeyAbort := VK_ESCAPE;
CapParms.fAbortLeftMouse := FALSE;
CapParms.fAbortRightMouse := FALSE;
//使設置生效
CapCaptureSetSetup(ghCapWnd,LongInt(@CapParms),sizeof(TCAPTUREPARMS));
//設置預覽時的比例
CapPreviewScale(ghCapWnd, 1);
//設置預覽時的幀頻率
CapPreviewRate(ghCapWnd,66);
//如果要捕獲視頻流,則要使用函數指定不生成文件。否則將會自動生成AVI文件
CapCaptureSequenceNoFile(ghCapWnd);
//指定是否使用疊加模式,使用為1,否則為0
CapOverlay(ghCapWnd, 1);
//打開預覽
CapPreview(ghCapWnd, 1);
end;
在Name為“Closevideo”的TButton 的Click事件中寫入以下代碼:
procedure TForm1.ClosevideoClick(Sender: TObject);
begin
//停止捕獲
capCaptureAbort(ghCapWnd);
//將捕獲窗同驅動器斷開
capDriverDisconnect(ghCapWnd);
end;
定義捕獲幀回調函數:
function FrameCallBack(hWnd:HWND; lpVHdr:LongInt) :LongInt; stdcall;
var
DataPoint:^byte;
DibLen,RectWidth,RectHeight:integer;
begin
//轉換從回調函數中得到的指針
VideoStr:=LPVIDEOHDR(lpVHdr);
//得到返回的數據大小
DibLen:=VideoStr^.dwBufferLength;
GetMem(DataPoint,64000);
//將幀數據COPY到一個內存中,注意DATAPOINT要先分配空間
CopyMemory(DataPoint,VideoStr^.lpData,Diblen);
//一些其他處理
……
end;
靈活地使用AVICap窗口類的回調函數可以滿足各種不同的需求,但要注意從視頻卡中捕獲的視頻數據的格式和圖像的長寬要參考視頻卡的參數。而且有些視頻卡通過設置可支持多種的格式和圖像長寬,所以在還原圖像時要注意參考所用的視頻卡的參數。