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基于VFW的视频应用程序开发
发表日期:2004-10-25作者:huaboy408[转贴] 出处:CSDN  

当前,在Windows 平台下开发视频应用程序一般采用两种方式:一种是基于视频采集卡所附带的二次软件开发包SDK(Software development kit)进行。这种方式的优点是应用方便,容易上手,缺点是对硬件的依赖性较强,灵活性差,且功能参差不齐,不能充分满足各种视频应用程序的开发需要;

另一种方式是基于VFW(Video for Windows)进行的。VFW 是Microsoft公司为开发Windows平台下的视频应用程序提供的软件工具包,提供了一系列应用程序编程接口(API),用户可以通过它们很方便地实现视频捕获[1]、视频编辑及视频播放等通用功能,还可利用回调函数开发更复杂的视频应用程序。它的特点是播放视频时不需要专用的硬件设备,而且应用灵活,可以满足视频应用程序开发的需要。Windows操作系统自身就携带了VFW,系统安装时,会自动安装VFW的相关组件。VC++自4.0以来就支持VFW,大大简化了视频应用程序的开发。目前,PC机上多媒体应用程序的视频部分,大都是利用VFW API开发的。

1  VFW 的体系结构

VFW以消息驱动方式对视频设备进行存取,可以很方便地控制设备数据流的工作过程。目前,大多数的视频采集卡驱动程序都支持VFW接口,它主要包括多个动态连接库,通过这些组件间的协调合作,来完成视频的捕获、视频压缩及播放功能。VFW体系结构如图1所示。

1)VICAP.DLL:主要实现视频捕获功能,包含了用于视频捕获的函数,为音像交错AVI (Audio video interleaved)格式文件和视频、音频设备程序提供一个高级接口。

2)MSVIDEO.DLL:能够将视频捕获窗口与获驱动设备连接起来,支持ICM视频编码服务。

3)MCIAVI.DRV:包含MCI(Media control interface)命令解释器,实现回放功能。

4)AVIFILE.DLL:提供对AVI文件的读写操作等文件管理功能。

5)ICM ( Installable compression manager ):即压缩管理器,提供对存储在AVI文件中视频图像数据的压缩、解压缩服务。

6)ACM ( Audio Compression Manager ):即音频压缩管理器,提供实时音频压缩及解压缩功能。

 2  视频捕获

视频数据的实时采集,主要通过AVICAP模块中的消息、宏函数、结构以及回调函数来完成。视频捕获的一般过程如下:

2.1 建立捕获窗口

利用AVICAP 组件函数 capCreateCaptureWindow() 建立视频捕获窗口,它是所有捕获工作及设置的基础,其主要功能包括:① 动态地同视频和音频输入器连接或断开;② 设置视频捕获速率;③ 提供视频源、视频格式以及是否采用视频压缩的对话框;④ 设置视频采集的显示模式为Overlay或为Preview; ⑤ 实时获取每一帧视频数据;⑥ 将一视频流和音频流捕获并保存到一个AVI文件中; ⑦ 捕获某一帧数字视频数据,并将单帧图像以DIB格式保存;⑧ 指定捕获数据的文件名,并能将捕获的内容拷贝到另一文件。

2.2 登记回调函数[2]

登记回调函数用来实现用户的一些特殊需要。在以一些实时监控系统或视频会议系统中,需要将数据流在写入磁盘以前就必须加以处理,达到实时功效。应用程序可用捕获窗来登记回调函数,以便及时处理以下情况:捕获窗状态改变、出错、使用视频或音频缓存、放弃控制权等,相应的回调函数分别为 capStatusCallback(), capErrorCallback(), capVideoStreamCallback(), capWaveStreamCallback(),capYieldCallback()。

2.3 获取捕获窗口的缺省设置

通过宏capCaptureGetSetup(hWndCap,&m_Parms,sizeof(m_Parms))来完成。

2.4 设置捕获窗口的相关参数

通过宏capCaptureSetSetup(hWndCap,&m_Parms,sizeof(m_Parms))来完成。

2.5 连接捕获窗口与视频捕获卡

通过宏capDriveConnect(hWndCap,0)来完成。

2.6 获取采集设备的功能和状态

通过宏capDriverGetCaps(hWndCap,&m_CapDrvCap,sizeof(CAPDRIVERCAPS))来获取

视频设备的能力,通过宏capGetStatus(hWndCap,&m_CapStatus,sizeof(m_CapStatus))

来获取视频设备的状态。

2.7 设置捕获窗口显示模式

视频显示有Overlay(叠加)和Preview(预览)两种模式。在叠加模式下,捕获视频数据布展系统资源,显示速度快,视频采集格式为YUV格式,可通过capOverlay(hWndCap,TRUE)来设置;预览模式下要占用系统资源,视频由系统调用GDI函数在捕获窗显示,显示速度慢,它支持RGB视频格式。

2.8 捕获图像到缓存或文件并作相应处理

若要对采集数据进行实时处理,则应利用回调机制,由capSetCallbackOnFrame(hWndCap, FrameCall-

backProc)完成单帧视频采集;由capSetCallbackOnVideoStream(hWndCap, VideoCallbackProc)完成视频流采集。如果要保存采集数据,则可调用capCaptureSequence(hWnd);要指定文件名,可调用capFileSetCap-

ture(hwnd, Filename)。

2.9 终止视频捕获 断开与视频采集设备的连接

调用capCatureStop(hWndCap)停止采集,调用capDriverDisconnect(hWndCap), 断开视频窗口与捕获驱动程序的连接。

3  视频编辑和播放

利用VFW,不仅可以实现视频流的实时采集,还提供了编辑和播放功能,主要通过AVIFILE、ICM、ACM、MCIWnd 等组件之间的协作来完成。

       1) AVIFileInit();//初始化;

2) AVIFileOpen(); //打开一个AVI文件并获文件的句柄;

3) AVIFileInfo(); //获取文件的相关信息,如图像的Width和Height等;

4) AVIFileGetStream(); //建立一个指向需要访问的数据流的指针;

5) AVIStreamInfo(); //获取存储数据流信息的AVISTREAMINFO结构;

6) AVIStreamRead(); //读取数据流中的原始数据, 对AVI文件进行所需的编辑处理;

7) AVIStreamRelease(); //释放指向视频流的指针;

8) AVIFileRelease();AVIFileExit(); //释放AVI文件。

若数据是压缩过的,则用AVIStreamGetFrameOpen(),AVIStreamGetFrame()和AVIStreamGetFrameClose()来操作,可以完成对视频流的逐帧分解。

3.2  视频播放

对于实现视频流的播放,VFW提供了MCIWnd窗口类[4],主要用于创建视频播放区,控制并修改MCI窗口当前加载媒体的属性。一个由函数、消息和宏组成的库与MCIWnd相关联,通过它们可以进行AVI文件操作,很方便地使应用程序完成视频播放功能。

1)MCIWndCreate(); //注册MCIWnd窗口类,创建MCIWnd窗口,并指定窗口风格;

2)AVIFileInit(); //初始化;

3) AVIFileOpen(); //打开AVI文件;

4) AVIFileGetStream(); //获得视频流;

5)运用相关函数进行各种播放任务:MCIWndPlay()正向播放AVI文件内容,MCIWndPlayReverse()反向播放,MCIWndResume() 恢复播放,MCIWndPlayPause()暂停播放,MCIWndStop()停止播放等等。

6) AVIStreamRelease(); //释放视频流;

7)AVIFileRease();AVIFileExit(); //断开与AVI文件的连接,释放视频源。

由以上步骤可以看出,视频播放是视频编辑其中的一种操作。

4  结束语

随着社会的发展,人们对多媒体技术的需求也越来越高,已经不满足单一的通信功能,要求影像与声音的同步服务,如可视电话、视频会议、各种实时监控系统、报警系统等,而数字视频技术则是多媒体技术的核心之一。微软推出的数字视频处理软件开发包Video for Windows,将开发者从硬件的底层束缚中解放出来,大大简化了数字视频捕获这一原本很复杂的工作,利用它可以很方便的将模拟视频信号数字化,并支持进一步处理和播放,为开发实时视频应用程序开辟了道路。

参考文献:

[1] 周长发. VC++多媒体编程技术与实例[M]. 北京:电子工业出版社, 1999.

[2] 张星明. 视频图像捕获及运动检测技术的实现[J]. 计算机工程, 2002, 28(8):130-132.

[3] 肖永隆,王  理. 利用VFW库函数快速分解AVI数据流[J]. 信息工程大学学报, 2001, 2(3):39-42.

[4] 喻其炳. 多媒体信息处理在Windows中的应用[J]. 重庆工商大学学报, 2003, 20(1):64-66.

 

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