CAviCap 和 CFrameGrabber - AVICap 窗口的包装器

引言

AVICap 窗口类为应用程序提供了一个基于消息的接口，用于访问视频和波形音频采集硬件，以及控制将视频流捕获到磁盘的过程。不幸的是，它有一些严重的限制。

• 格式、源和视频标准的所有设置操作都在驱动程序的对话框中完成。
• 程序控制复杂，且无法保证结果的准确性。
• 捕获条件与 AVICap 窗口的 WM_VISIBLE 标志密切相关。
• 不支持窗口拉伸。
• 大多数捕获驱动程序都有内部缓冲区队列（fifo），因此当用户应用程序需要捕获单个帧时，它们无法提供令人满意的时序精度。它们只是从缓冲区队列返回最后一个帧。

总之，AVICap 窗口对于控制将视频流捕获到磁盘的过程来说足够好，但在大多数情况下对于实时视频处理却毫无用处。为了解决这个问题，我编写了一个 AVICap 窗口的封装类，以便与实时视频协同工作。这个类最初在 CodeGuru 上进行了描述。之后，我收到了大量关于 AviCap 类实现和用法的提问。我意识到，对于那些不熟悉 VfW 技巧的程序员来说，CAviCap 类并不那么容易理解，因此也不那么有用。在这篇文章中，我将尝试回答关于 CAviCap 实现的最常见问题。此外，我还将介绍一个新的 AVIcap 窗口封装类。这个类有一个非常简单的接口，面向刚开始接触 VfW 的程序员。

视频捕获软件组件

Avicap32.dll 导出了 capCreateCaptureWindow 函数，用于创建 AVICap 窗口。由于捕获驱动程序本质上是 16 位 DLL，Avicap32.dll 不会间接调用捕获驱动程序。它将驱动程序的调用转换为 16 位的 Avicap.dll 和 mmsystem.dll，这些 DLL 负责处理捕获驱动程序。Windows 98 还包含一个软件层，可以将 VfW 1.1 接口转换为 WDM 视频捕获接口。这个转换软件仅适用于 Windows 98 中外部总线（USB 和 1394）上的视频捕获设备。有关 Windows 98 上 USB 和 WDM 的更多信息，请参阅 http://support.microsoft.com/support/kb/articles/Q192/1/12.ASP。

另一种捕获方式是使用 DirectShow 接口。它封装了标准的 AviCap 窗口，并为 USB 设备提供了独立的 WDM 驱动程序接口。有关更多信息，请参阅 DirectShow SDK。

CAviCap 类实现。

CAviCap 类提供了 AVICap 窗口类的功能，以及用于管理窗口的成员，但排除了流式操作。在内部，这个类是通过 MFC 常用的方式（“动态子类化”）实现的。大多数公共方法都是 WM_CAP_XXXX 消息的辅助函数，但有少数方法为程序员提供了增强的控制。文件 "cavicap.h" 包含了所有必要的函数描述。

在您的应用程序中使用此类：

1. 创建 CAviCap 类对象。
2. 调用 Create 成员函数来创建一个 AVICap 窗口。请注意，如果您创建的是不可见窗口，StartPreview 方法将不起作用，因为 AVICap 会禁用隐藏/最小化捕获窗口的控制计时器。如果您需要不可见的捕获窗口，则必须使用 GrabOneFrame 成员函数来控制捕获。
3. 调用 GetDriversList 方法以获取可用驱动程序的列表。
4. 调用 ConnectWithDriver 方法。根据 m_DoQuickConnection 标志，连接将带有/不带有驱动程序参数测试进行。通常，这种测试可能非常慢，并且可能导致与 VfW 1.1 不完全兼容的驱动程序“冻结”。我认为，最好的方法是在软件设置/安装时测试一次驱动程序。

   注意：某些驱动程序在测试期间可能会弹出消息框。此外，驱动程序对话框中的“公共格式”列表可能与您使用 EnumValidFrameSize 方法获得的列表有很大差异。这是一个非常奇怪的事实，但有时可能非常有用。

5. 使用 SetFrameSize 和 SetBitResolution 或 SetFormat 方法设置所需的帧大小和颜色分辨率。
6. 使用 SetFrameCallBack 安装您自己的回调函数，如果您需要直接访问图像数据。捕获驱动程序将在捕获到新帧时调用您的函数，响应内部计时器事件或 GrabOneFrame 成员函数的调用。驱动程序将 VIDEOHDR 结构指针传递给回调函数。结构成员 lpData 指向图像数据缓冲区。
   
7. 使用 StartPreview 以间隔（由 SetPreviewRate 定义）进行顺序捕获，或者通过调用 GrabOneFrame 成员函数来控制捕获。

   有关其他方法用法的详细信息，请参阅演示项目“AviCapTest”。

CFrameGrabber 类实现。

这个简单的封装类用于单帧捕获。尽管该类不支持 AVICap 窗口的许多功能，如文件流、预览、回调通知，但它可以用于大多数应用程序任务。

在您的应用程序中使用此类：

1. 创建 CFrameGrabber 类对象。
2. 调用 Create 成员函数来创建一个 AVICap 窗口。默认情况下，将创建不可见的子窗口，并建立与默认捕获驱动程序的连接。如果找不到捕获驱动程序，函数将返回“FALSE”。
3. 如果窗口成功创建，则对象即可使用。
4. 调用 GetDIB 成员函数来捕获设备无关位图（DIB）。也可以调用 GetImageBitsBuffer，它返回图像缓冲区指针。为了获取新图像，请在至少 20 毫秒后调用这些函数。
5. 您可以使用 GetImageSize 和 GetImageBitsResolution 成员函数确定当前的帧大小和位分辨率。
6. VideoFormatDialog 和 VideoSourceDialog 允许调用标准的驱动程序对话框。

演示程序

在公共工作区文件中包含两个演示程序。项目已在 MSVC++ 5.0 和 6.0 中编译和测试。AviCapTest.exe 使用 CAviCap 类进行捕获，FrameGrabberTest.exe 基于 FrameGrabber 类。这些演示程序连接到计算机上安装的默认捕获驱动程序。此外，AviCapTest 还对驱动程序进行了全面测试。这些类的一些“标准”和“增强”命令组合在菜单中。两个项目还包括简单的图像处理示例。