當(dāng)前，在Windows 平臺下開發(fā)視頻應(yīng)用程序一般采用兩種方式：一種是基于視頻采集卡所附帶的二次軟件開發(fā)包SDK（Software development kit）進(jìn)行。這種方式的優(yōu)點(diǎn)是應(yīng)用方便，容易上手，缺點(diǎn)是對硬件的依賴性較強(qiáng)，靈活性差，且功能參差不齊，不能充分滿足各種視頻應(yīng)用程序的開發(fā)需要；
另一種方式是基于VFW(Video for Windows)進(jìn)行的。VFW 是Microsoft公司為開發(fā)Windows平臺下的視頻應(yīng)用程序提供的軟件工具包，提供了一系列應(yīng)用程序編程接口（API），用戶可以通過它們很方便地實(shí)現(xiàn)視頻捕獲[1]、視頻編輯及視頻播放等通用功能，還可利用回調(diào)函數(shù)開發(fā)更復(fù)雜的視頻應(yīng)用程序。它的特點(diǎn)是播放視頻時(shí)不需要專用的硬件設(shè)備，而且應(yīng)用靈活，可以滿足視頻應(yīng)用程序開發(fā)的需要。Windows操作系統(tǒng)自身就攜帶了VFW，系統(tǒng)安裝時(shí)，會(huì)自動(dòng)安裝VFW的相關(guān)組件。VC++自4.0以來就支持VFW，大大簡化了視頻應(yīng)用程序的開發(fā)。目前，PC機(jī)上多媒體應(yīng)用程序的視頻部分，大都是利用VFW API開發(fā)的。
1 VFW 的體系結(jié)構(gòu)
VFW以消息驅(qū)動(dòng)方式對視頻設(shè)備進(jìn)行存取，可以很方便地控制設(shè)備數(shù)據(jù)流的工作過程。目前，大多數(shù)的視頻采集卡驅(qū)動(dòng)程序都支持VFW接口，它主要包括多個(gè)動(dòng)態(tài)連接庫，通過這些組件間的協(xié)調(diào)合作，來完成視頻的捕獲、視頻壓縮及播放功能。VFW體系結(jié)構(gòu)如圖1所示。
1）VICAP.DLL：主要實(shí)現(xiàn)視頻捕獲功能，包含了用于視頻捕獲的函數(shù)，為音像交錯(cuò)AVI (Audio video interleaved)格式文件和視頻、音頻設(shè)備程序提供一個(gè)高級接口。
2）MSVIDEO.DLL：能夠?qū)⒁曨l捕獲窗口與獲驅(qū)動(dòng)設(shè)備連接起來，支持ICM視頻編碼服務(wù)。
3）MCIAVI.DRV：包含MCI（Media control interface）命令解釋器，實(shí)現(xiàn)回放功能。
4）AVIFILE.DLL：提供對AVI文件的讀寫操作等文件管理功能。
5）ICM ( Installable compression manager )：即壓縮管理器，提供對存儲在AVI文件中視頻圖像數(shù)據(jù)的壓縮、解壓縮服務(wù)。
6）ACM ( Audio Compression Manager )：即音頻壓縮管理器，提供實(shí)時(shí)音頻壓縮及解壓縮功能。
2 視頻捕獲
視頻數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)采集，主要通過AVICAP模塊中的消息、宏函數(shù)、結(jié)構(gòu)以及回調(diào)函數(shù)來完成。視頻捕獲的一般過程如下：
2.1 建立捕獲窗口
利用AVICAP 組件函數(shù) capCreateCaptureWindow() 建立視頻捕獲窗口，它是所有捕獲工作及設(shè)置的基礎(chǔ)，其主要功能包括：① 動(dòng)態(tài)地同視頻和音頻輸入器連接或斷開；② 設(shè)置視頻捕獲速率；③ 提供視頻源、視頻格式以及是否采用視頻壓縮的對話框；④ 設(shè)置視頻采集的顯示模式為Overlay或?yàn)?/span>Preview; ⑤ 實(shí)時(shí)獲取每一幀視頻數(shù)據(jù)；⑥ 將一視頻流和音頻流捕獲并保存到一個(gè)AVI文件中； ⑦ 捕獲某一幀數(shù)字視頻數(shù)據(jù)，并將單幀圖像以DIB格式保存；⑧ 指定捕獲數(shù)據(jù)的文件名，并能將捕獲的內(nèi)容拷貝到另一文件。
2.2 登記回調(diào)函數(shù)[2]
登記回調(diào)函數(shù)用來實(shí)現(xiàn)用戶的一些特殊需要。在以一些實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)或視頻會(huì)議系統(tǒng)中，需要將數(shù)據(jù)流在寫入磁盤以前就必須加以處理，達(dá)到實(shí)時(shí)功效。應(yīng)用程序可用捕獲窗來登記回調(diào)函數(shù)，以便及時(shí)處理以下情況：捕獲窗狀態(tài)改變、出錯(cuò)、使用視頻或音頻緩存、放棄控制權(quán)等，相應(yīng)的回調(diào)函數(shù)分別為 capStatusCallback(), capErrorCallback(), capVideoStreamCallback(), capWaveStreamCallback(),capYieldCallback()。
2.3 獲取捕獲窗口的缺省設(shè)置
通過宏capCaptureGetSetup(hWndCap,&m_Parms,sizeof(m_Parms))來完成。
2.4 設(shè)置捕獲窗口的相關(guān)參數(shù)
通過宏capCaptureSetSetup(hWndCap,&m_Parms,sizeof(m_Parms))來完成。
2.5 連接捕獲窗口與視頻捕獲卡
通過宏capDriveConnect(hWndCap,0)來完成。
2.6 獲取采集設(shè)備的功能和狀態(tài)
通過宏capDriverGetCaps(hWndCap,&m_CapDrvCap，sizeof(CAPDRIVERCAPS))來獲取
視頻設(shè)備的能力，通過宏capGetStatus(hWndCap,&m_CapStatus,sizeof(m_CapStatus))
來獲取視頻設(shè)備的狀態(tài)。
2.7 設(shè)置捕獲窗口顯示模式
視頻顯示有Overlay(疊加)和Preview(預(yù)覽)兩種模式。在疊加模式下，捕獲視頻數(shù)據(jù)布展系統(tǒng)資源，顯示速度快，視頻采集格式為YUV格式，可通過capOverlay(hWndCap,TRUE)來設(shè)置；預(yù)覽模式下要占用系統(tǒng)資源，視頻由系統(tǒng)調(diào)用GDI函數(shù)在捕獲窗顯示，顯示速度慢，它支持RGB視頻格式。
2.8 捕獲圖像到緩存或文件并作相應(yīng)處理
若要對采集數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)處理，則應(yīng)利用回調(diào)機(jī)制，由capSetCallbackOnFrame（hWndCap, FrameCall-
backProc)完成單幀視頻采集；由capSetCallbackOnVideoStream(hWndCap, VideoCallbackProc)完成視頻流采集。如果要保存采集數(shù)據(jù)，則可調(diào)用capCaptureSequence（hWnd）；要指定文件名，可調(diào)用capFileSetCap-
ture(hwnd, Filename)。
2.9 終止視頻捕獲 斷開與視頻采集設(shè)備的連接
調(diào)用capCatureStop(hWndCap)停止采集，調(diào)用capDriverDisconnect(hWndCap), 斷開視頻窗口與捕獲驅(qū)動(dòng)程序的連接。
3 視頻編輯和播放
利用VFW，不僅可以實(shí)現(xiàn)視頻流的實(shí)時(shí)采集，還提供了編輯和播放功能，主要通過AVIFILE、ICM、ACM、MCIWnd 等組件之間的協(xié)作來完成。
1) AVIFileInit();//初始化;
2) AVIFileOpen(); //打開一個(gè)AVI文件并獲文件的句柄;
3) AVIFileInfo(); //獲取文件的相關(guān)信息，如圖像的Width和Height等;
4) AVIFileGetStream(); //建立一個(gè)指向需要訪問的數(shù)據(jù)流的指針;
5) AVIStreamInfo(); //獲取存儲數(shù)據(jù)流信息的AVISTREAMINFO結(jié)構(gòu);
6) AVIStreamRead(); //讀取數(shù)據(jù)流中的原始數(shù)據(jù), 對AVI文件進(jìn)行所需的編輯處理；
7) AVIStreamRelease(); //釋放指向視頻流的指針;
8) AVIFileRelease();AVIFileExit(); //釋放AVI文件。
若數(shù)據(jù)是壓縮過的，則用AVIStreamGetFrameOpen(),AVIStreamGetFrame()和AVIStreamGetFrameClose()來操作，可以完成對視頻流的逐幀分解。
3.2 視頻播放
對于實(shí)現(xiàn)視頻流的播放，VFW提供了MCIWnd窗口類[4]，主要用于創(chuàng)建視頻播放區(qū)，控制并修改MCI窗口當(dāng)前加載媒體的屬性。一個(gè)由函數(shù)、消息和宏組成的庫與MCIWnd相關(guān)聯(lián)，通過它們可以進(jìn)行AVI文件操作，很方便地使應(yīng)用程序完成視頻播放功能。
1)MCIWndCreate(); //注冊MCIWnd窗口類，創(chuàng)建MCIWnd窗口，并指定窗口風(fēng)格；
2)AVIFileInit(); //初始化；
3) AVIFileOpen(); //打開AVI文件；
4) AVIFileGetStream(); //獲得視頻流；
5)運(yùn)用相關(guān)函數(shù)進(jìn)行各種播放任務(wù)：MCIWndPlay()正向播放AVI文件內(nèi)容,MCIWndPlayReverse()反向播放,MCIWndResume() 恢復(fù)播放,MCIWndPlayPause()暫停播放，MCIWndStop()停止播放等等。
6) AVIStreamRelease(); //釋放視頻流；
7）AVIFileRease();AVIFileExit(); //斷開與AVI文件的連接，釋放視頻源。
由以上步驟可以看出，視頻播放是視頻編輯其中的一種操作。
4 結(jié)束語
隨著社會(huì)的發(fā)展，人們對多媒體技術(shù)的需求也越來越高，已經(jīng)不滿足單一的通信功能，要求影像與聲音的同步服務(wù)，如可視電話、視頻會(huì)議、各種實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)、報(bào)警系統(tǒng)等，而數(shù)字視頻技術(shù)則是多媒體技術(shù)的核心之一。微軟推出的數(shù)字視頻處理軟件開發(fā)包Video for Windows,將開發(fā)者從硬件的底層束縛中解放出來，大大簡化了數(shù)字視頻捕獲這一原本很復(fù)雜的工作，利用它可以很方便的將模擬視頻信號數(shù)字化，并支持進(jìn)一步處理和播放，為開發(fā)實(shí)時(shí)視頻應(yīng)用程序開辟了道路。
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