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基于Delphi的VFW视频捕获程序的开发
基于Delphi的VFW视频捕获程序的开发 关键词：Delphi Video for Windows 视频捕获 1 引言 视频捕获与实时处理是目前图像处理系统中最关键的技术之一，能否准确 捕获指定的视频图像，进而实现精确地数据分析与处理，关系到整个系统的成败。笔者在开发“公路安全线轧压检测系统”时就遇到此情况。该系统主要研究在公路 关键地段，过往机动车辆是否瞬间轧压黄色安全线。因此车辆轧压安全线的一个 主要原因是车辆超车或逆向行使而违反了上下行规则，这是造成交通事故的最主 要、最直接的因素。本系统通过实时拍摄，抓取瞬间图像，并经过系统的分析和 处理来及时准确地检测车辆行驶情况，从而驱动控制设备以作出相关处理。
显然，这个系统的关键之处是实时捕获视频图像。为此，采用微软公司推 出的关于数字视频的一个软件包VFW。它能使应用程序通过数字化设备从传统 的模拟视频源得到数字化的视频剪辑。VFW的一个关键思想是播放时不需要专 用硬件。为了解决数字视频数据量大的问题，需要对数据进行压缩，而VFW引 进了AVI的文件标准。该标准未规定如何对视频进行捕获、压缩及播放，仅规定 视频和音频该如何存储在硬盘上及在AVI文件中交替存储视频帧和与之相匹配 的音频数据。但VFW可使程序员通过发送消息或设置属性来捕获、播放和编辑 视频剪辑。当用户在安装VFW时，安装程序会自动地安装配置视频所需要的组 件，如设备驱动程序、视频压缩程序等。VFW主要由6个模块组成。具体如表1 所列。
表1 VFW功能模块 2 视频捕获程序开发的基本步骤 2.1 使用AVICap窗口类 笔者使用的是AVICap窗口类来开发视频捕获程序。AVICap类支持实时视 频流捕获和单帧捕获，并提供对视频源的控制。通常使用的MCI控件虽然也提供 了数字视频服务。并为视频叠加提供了Overlay命令集等，但这些命令主要是基 于文件的操作，还不能满足实时地从视频缓存中提取数据的要求。对于使用没有 视频叠加能力的捕获卡的PC机来说，用MCI提供的命令集是无法捕获视频流的。而AVICap窗口类在捕获视频方面具有一定的优势，它能直接访问视频缓冲区， 而不需要生成中间文件，因而实时性很强，效率也很高。另外，它还可将数字视 频捕获到一个文件中。
2.2 开发的基本步骤 开发视频捕获程序主要有以下四个步骤：
（1）创建“捕获窗”。
在进行视频捕获之前必需要先创建一个“捕获窗”，并应以此为基础进行所 有的捕获及设置操作。“捕获窗”可用AVICap窗口类的“Cap Create Capture Window”函数来创建，其窗口风格可设置为WSCHILD和WS_VISIBLE参数。
“捕获窗”类似于标准控件，它具有下列功能：
*将视频流和音频流捕获到一个AVI文件中；
*动态地同视频和音频输入器件连接或断开；
*以Overlay或Preview模式对输入的视频流进行实时显示；
*在捕获时，可指定所用的文件名，并可将捕获文件的内容拷贝到另一个 文件；
*设置捕获速率；
*显示控制视频源、视频格式及视频压缩的对话框；
*创建、保存或载入调色板；
*将图像和相关的调色板拷贝到剪贴板；
*将捕获的单帧图像保存到DIB格式文件。
（2）关联捕获窗和驱动程序 单独定义的捕获窗是不能工作的，它须与一个设备相关联才能取得视频信 号。用函数CapDriver Connect可使捕获窗与其设备驱动程序相关联。（3）设置视频设备的属性 通过设置TcaptureParms结构变量的各个成员变量，可以控制设备的采样频 率、中断采样按键、状态行为。设置好TcaptureParms结构变量后，可以用函 CapCaptureSetSetup使设置生效。之后还可以用CapPreviewScale、CapPreviewRate 设置预览的比例与速度，也可以直接使用设备的默认值。
（4）打开预览 利用函数CapOverlay可选择是否采用叠加模式预览，以使系统资源占用小， 视频显示速度加快。然后用CapPreview启动预览功能，这时就可以在屏幕上看到 来自摄像机的图像了。
通过以上四步就可以建立一个基本的视频捕获程序，但如果想自己处理从 设备捕获到的视频数据，则要使用捕获窗回调函数来处理，比如一帧一帧地获得 视频数据或以流的方式获得视频数据等。
3 基于Delphi的视频捕获程序 根据系统对系统访问、处理速度等方面的特殊需求，笔者选用Delphi作为 开发工具。下面以开发一个逐帧从视频设备上捕获视频数据的程序为例，来说明 每个函数的作用以及开发的具体过程。所给例程的功能是可以在屏幕上显示捕获 到的视频，并可以获得每一帧的图像数据。具体步骤如下：
（1）新建一个工程，并将AVICAP32.PAS包含到USES中。
（2）在Form1上放置一个Tpanel控件，设Name为“gCapVideoArea”，该控 件用于显示视频。之后再放置两个Tbutton控件，一个Name为“Openvideo”,另一个 Name为“Closevideo”。
（3）定义全局变量 ghCapWnd:Thandle；
//定义捕获窗句柄 VideoStr:LPVIDEOHDR;
//可以得到视频数据指针的结构变量，用于回调 函数中 CapParms:TcaptureParms；
//用于设置设备属性的结构变量（4）编写代码 在Name为“Openvideo”的Tbutton的Click事件中写入以下代码：
procedure Tform1.OpenvidoClick(Sender:TObject)；
begin //使用Tpanel控件来创建捕获窗口 ghCapWnd：=CapCreateCaptureWindow(Pchar("KruwoSoft")， WS_CHILD or WS_VISIBLE, //窗口样式 0,//X坐标 0，//Y坐标 gCapVideoArea,Width, //窗口宽 gCapVideoArea,Handle， //窗口句柄 0)；
//一般为0 为了能够捕获视频，应启动一个捕获帧回调函数VideoStreamCallBack。捕 获一个视频流或当前设备状态时，应分别使用以下函数：
CapSetCallbackOnVideoStream;
//捕获一个视频流 CapSetCallbackOnError；
//得到一个设备错误 CapSetCallbackOnStatus //得到一个设备状态 //定义一个帧捕获回调函数 CapSetCallbackOnFrame （ghCapWnd,LongInt（@VideoStreamCallBack））；
//将一个捕获窗口与一个设备驱动相关联，第二个参数是个序号，当系统 中装有多个显示驱动程序时，其值分别依次为0到总个数CapDreiverConnect(ghCapWnd，0)；
CapParms,dwRequestMicroSecPerFrame：=40000；
CapParms.fLimitEnabled:=FALSE；
CapParms.fCaptureAudio：=FALSE;//NO Audio CapParms.fMCIControl:=FALSE;
CapParms.fYield:=TRUE;
CapParms.vKeyAbort:=VK_ESCAPE;
CapParms.fAbortLeftMouse:=FLASE;
CapParms.fAbortRightMouse:=FALSE;
//使设置生效 CapCaptureSetSetup(ghCapWnd,LongInt(@CapParms)， sizeof(TCAPTUREPARMS));
CapPreviewScale(ghCapWnd,1);
CapPreviewRate(ghCapWnd,66)；
如果要捕获视频流，则要使用函数来指定不生成文件。否则将会自动生成 AVI文件：
CapCaptureSequenceNoFile(ghCapWnd)；
指定是否使用叠加模式，1为使用，否则为0；
CapOverlay(ghCapWnd,1);
CapPreview(ghCapWnd,1);
End;
在Name为“Closevideo”的Tbutton的Click事件中写入以下代码：
procedure TForm1.ClosevideoClick(Sender:Tobject)；
begin capCaptureAbort(ghCapWnd);
//停止捕获 capDriveDisconnect(ghCapWnd)；
//将捕获窗同驱动器断开 end；
定义捕获帧回调函数：
function FrameCallBack（hWnd:HWND;lpVHdr:LongInt）:LongInt；
stdcall；
var DataPoint:^byte；
DibLen,RectWidth,RectHeight:integer；
begin VideoStr:=LPVIDEOHDR(lpVHdr);
DibLen:=VideoStr^.dwBufferLength;
GetMem(DataPoint,64000);
//将帧数据COPY到一个内存中，注意：DATAPOINT要先分配空间 CopyMemory（DataPoint，VideoStr^.lpData,Diblen）；
…… end；
4 结束语 灵活地使用AVICap窗口类的回调函数可以满足各种需求，但要注意从视 频卡中捕获的视频数据的格式和图像的长宽要参考视频卡的参数。另外，有些视 频卡通过设置可支持多种格式和图像长宽，所以，在还原图像时，要注意参考所 用的视频卡的参数。
