摄像头视频采集----基于AviCap

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相对DirectShow，AviCap算是视频采集框架里面的老前辈了，虽然已经有点力不从心，但对一些要求不高的场合还是很实用的，网上一番搜索之后（借鉴了很多现成的轮子），实现了一个基于AviCap的摄像头采集程序（C sharp实现）：

先实现一个CapVideo的类，主要是引入avicap提供的接口，结构体及一些方法的定义

其中主要用到了Avicap32.dll中提供的以下三个函数：

capCreateCaptureWindowA：创建一个视频显示窗口

capGetDriverDescriptionA：获取视频设备描述符

capGetVideoFormat：获取视频格式

[csharp]  view plain  copy

1.    public class CapVideo  
2.     {  
3.         #region DLL Import Method  
4.         [DllImport("avicap32.dll")]  
5.         public static extern IntPtr capCreateCaptureWindowA(byte[] lpszWindowName, int dwStyle, int x, int y, int nWidth, int nHeight, IntPtr hWndParent, int nID);  
6.         [DllImport("avicap32.dll")]  
7.         public static extern bool capGetDriverDescriptionA(short wDriver, byte[] lpszName, int cbName, byte[] lpszVer, int cbVer);  
8.         [DllImport("avicap32.dll")]  
9.         public static extern int capGetVideoFormat(IntPtr hWnd, IntPtr psVideoFormat, int wSize);  
10.         [DllImport("User32.dll")]  
11.         public static extern bool SendMessage(IntPtr hWnd, int wMsg, bool wParam, int lParam);  
12.         [DllImport("User32.dll")]  
13.         public static extern bool SendMessage(IntPtr hWnd, int wMsg, short wParam, int lParam);  
14.         [DllImport("User32.dll")]  
15.         public static extern bool SendMessage(IntPtr hWnd, int wMsg, short wParam, FrameEventHandler lParam);  
16.         [DllImport("User32.dll")]  
17.         public static extern bool SendMessage(IntPtr hWnd, int wMsg, int wParam, ref BITMAPINFO lParam);  
18.         [DllImport("User32.dll")]  
19.         public static extern int SetWindowPos(IntPtr hWnd, int hWndInsertAfter, int x, int y, int cx, int cy, int wFlags);  
20.         #endregion   
21.  
22.         #region public const Fields  
23.         public const int WM_USER = 0x400;  
24.         public const int WS_CHILD = 0x40000000;  
25.         public const int WS_VISIBLE = 0x10000000;  
26.         public const int SWP_NOMOVE = 0x2;  
27.         public const int SWP_NOZORDER = 0x4;  
28.         public const int WM_CAP_DRIVER_CONNECT = WM_USER + 10;  
29.         public const int WM_CAP_DRIVER_DISCONNECT = WM_USER + 11;  
30.         public const int WM_CAP_SET_CALLBACK_FRAME = WM_USER + 5;  
31.         public const int WM_CAP_SET_PREVIEW = WM_USER + 50;  
32.         public const int WM_CAP_SET_PREVIEWRATE = WM_USER + 52;  
33.         public const int WM_CAP_SET_VIDEOFORMAT = WM_USER + 45;  
34.         public const int WM_CAP_GRAB_FRAME_NOSTOP = WM_USER + 61;  
35.         public const int WM_CAP_GRAB_FRAME = WM_USER + 60;  
36.         public const int WM_CAP_FILE_SAVEDIBA = WM_USER + 25;  
37.         #endregion  
38.  
39.         #region Structures  
40.         [StructLayout(LayoutKind.Sequential)]  
41.         public struct VIDEOHDR  
42.         {  
43.             [MarshalAs(UnmanagedType.I4)]  
44.             public int lpData;  
45.             [MarshalAs(UnmanagedType.I4)]  
46.             public int dwBufferLength;  
47.             [MarshalAs(UnmanagedType.I4)]  
48.             public int dwBytesUsed;  
49.             [MarshalAs(UnmanagedType.I4)]  
50.             public int dwTimeCaptured;  
51.             [MarshalAs(UnmanagedType.I4)]  
52.             public int dwUser;  
53.             [MarshalAs(UnmanagedType.I4)]  
54.             public int dwFlags;  
55.             [MarshalAs(UnmanagedType.ByValArray, SizeConst = 4)]  
56.             public int[] dwReserved;  
57.         }  
58.   
59.         [StructLayout(LayoutKind.Sequential)]  
60.         public struct BITMAPINFOHEADER  
61.         {  
62.             [MarshalAs(UnmanagedType.I4)]  
63.             public Int32 biSize;  
64.             [MarshalAs(UnmanagedType.I4)]  
65.             public Int32 biWidth;  
66.             [MarshalAs(UnmanagedType.I4)]  
67.             public Int32 biHeight;  
68.             [MarshalAs(UnmanagedType.I2)]  
69.             public short biPlanes;  
70.             [MarshalAs(UnmanagedType.I2)]  
71.             public short biBitCount;  
72.             [MarshalAs(UnmanagedType.I4)]  
73.             public Int32 biCompression;  
74.             [MarshalAs(UnmanagedType.I4)]  
75.             public Int32 biSizeImage;  
76.             [MarshalAs(UnmanagedType.I4)]  
77.             public Int32 biXPelsPerMeter;  
78.             [MarshalAs(UnmanagedType.I4)]  
79.             public Int32 biYPelsPerMeter;  
80.             [MarshalAs(UnmanagedType.I4)]  
81.             public Int32 biClrUsed;  
82.             [MarshalAs(UnmanagedType.I4)]  
83.             public Int32 biClrImportant;  
84.         }  
85.   
86.         [StructLayout(LayoutKind.Sequential)]  
87.         public struct BITMAPINFO  
88.         {  
89.             [MarshalAs(UnmanagedType.Struct, SizeConst = 40)]  
90.             public BITMAPINFOHEADER bmiHeader;  
91.             [MarshalAs(UnmanagedType.ByValArray, SizeConst = 1024)]  
92.             public Int32[] bmiColors;  
93.         }  
94.         #endregion  
95.  
96.         #region Public Method  
97.         public delegate void FrameEventHandler(IntPtr lwnd, IntPtr lpVHdr);  
98.   
99.         public static object GetStructure(IntPtr ptr, ValueType structure)  
100.         {  
101.             return Marshal.PtrToStructure(ptr, structure.GetType());  
102.         }  
103.   
104.         public static object GetStructure(int ptr, ValueType structure)  
105.         {  
106.             return GetStructure(new IntPtr(ptr), structure);  
107.         }  
108.   
109.         public static void Copy(IntPtr ptr, byte[] data)  
110.         {  
111.             Marshal.Copy(ptr, data, 0, data.Length);  
112.         }  
113.   
114.         public static void Copy(int ptr, byte[] data)  
115.         {  
116.             Copy(new IntPtr(ptr), data);  
117.         }  
118.   
119.         public static int SizeOf(object structure)  
120.         {  
121.             return Marshal.SizeOf(structure);  
122.         }  
123.         #endregion  
124.     }  

接着实现一个Camera类，主要实现摄像头采集开始，停止，截图等功能。

[csharp]  view plain  copy

1. public class Camera  
2. {  
3.       
4.     public Camera(IntPtr handle, int width, int height)  
5.     {  
6.         mControlPtr = handle;  
7.         mWidth = width;  
8.         mHeight = height;  
9.     }  
10.   
11.     //定义委托  
12.     public delegate void RecievedFrameEventHandler(byte[] data);  
13.     public event RecievedFrameEventHandler RecievedFrame;  
14.   
15.     private IntPtr lwndC;   
16.     private IntPtr mControlPtr;   
17.     private int mWidth;  
18.     private int mHeight;  
19.   
20.     private CapVideo.FrameEventHandler mFrameEventHandler;  
21.  
22.     #region Camera Operation  
23.   
24.     //开始采集  
25.     public bool StartCamera()  
26.     {  
27.         byte[] lpszName = new byte[100];  
28.         byte[] lpszVer = new byte[100];  
29.           
30.         //获取设备信息  
31.         CapVideo.capGetDriverDescriptionA(0, lpszName, 100, lpszVer, 100);  
32.         //创建捕获窗口  
33.         this.lwndC = CapVideo.capCreateCaptureWindowA(lpszName, CapVideo.WS_VISIBLE + CapVideo.WS_CHILD, 0, 0, mWidth, mHeight, mControlPtr, 0);  
34.   
35.         //连接设备  
36.         if (this.capDriverConnect(this.lwndC, 0))  
37.         {  
38.             //设置为预览模式，初始帧率为60  
39.             this.capPreview(this.lwndC, true);  
40.             this.capPreviewRate(this.lwndC, 60);  
41.             
42.             //BitMap及其头信息  
43.             CapVideo.BITMAPINFO bitmapinfo = new CapVideo.BITMAPINFO();  
44.             bitmapinfo.bmiHeader.biSize = CapVideo.SizeOf(bitmapinfo.bmiHeader);  
45.             bitmapinfo.bmiHeader.biWidth = 400;  
46.             bitmapinfo.bmiHeader.biHeight = 200;  
47.             bitmapinfo.bmiHeader.biPlanes = 1;  
48.             bitmapinfo.bmiHeader.biBitCount = 24;  
49.   
50.             //设置视频参数  
51.             this.capSetVideoFormat(this.lwndC, ref bitmapinfo, CapVideo.SizeOf(bitmapinfo));  
52.   
53.             //注册回调  
54.             this.mFrameEventHandler = new CapVideo.FrameEventHandler(FrameCallBack);  
55.             this.capSetCallbackOnFrame(this.lwndC, this.mFrameEventHandler);  
56.   
57.             //设置窗口  
58.             CapVideo.SetWindowPos(this.lwndC, 0, 0, 0, mWidth, mHeight, 6);  
59.             return true;  
60.         }  
61.         else  
62.         {  
63.             return false;  
64.         }  
65.     }  
66.      
67.   
68.     //停止采集  
69.     public void CloseCamera()  
70.     {  
71.         this.capDriverDisconnect(this.lwndC);  
72.     }  
73.   
74.     //快照  
75.     public bool SnapShot(string str)  
76.     {  
77.         bool blRes = CapVideo.SendMessage(this.lwndC, CapVideo.WM_CAP_GRAB_FRAME_NOSTOP, 0, 0);  
78.         if ( !blRes )  
79.         {  
80.             return blRes;  
81.         }  
82.         IntPtr ptr = Marshal.StringToHGlobalAnsi(str);  
83.         return CapVideo.SendMessage(this.lwndC,CapVideo.WM_CAP_FILE_SAVEDIBA,0,ptr.ToInt32());  
84.         Marshal.FreeHGlobal(ptr);  
85.   
86.     }  
87.   
88.     //收到帧数据时会执行此回调函数  
89.     private void FrameCallBack(IntPtr lwnd, IntPtr lpVHdr)  
90.     {  
91.         CapVideo.VIDEOHDR videoHeader = new CapVideo.VIDEOHDR();  
92.         byte[] VideoData;  
93.         //获取帧头信息图像数据地址  
94.         videoHeader = (CapVideo.VIDEOHDR)CapVideo.GetStructure(lpVHdr, videoHeader);  
95.         VideoData = new byte[videoHeader.dwBytesUsed];  
96.         //复制图像数据  
97.         CapVideo.Copy(videoHeader.lpData, VideoData);  
98.         if (this.RecievedFrame != null)  
99.             this.RecievedFrame(VideoData);  
100.     }  
101.   
102.     //连接设备  
103.     private bool capDriverConnect(IntPtr lwnd, short i)  
104.     {  
105.         return CapVideo.SendMessage(lwnd, CapVideo.WM_CAP_DRIVER_CONNECT, i, 0);  
106.     }  
107.   
108.     //断开连接  
109.     private bool capDriverDisconnect(IntPtr lwnd)  
110.     {  
111.         return CapVideo.SendMessage(lwnd, CapVideo.WM_CAP_DRIVER_DISCONNECT, 0, 0);  
112.     }  
113.   
114.     //设置为预览模式  
115.     private bool capPreview(IntPtr lwnd, bool f)  
116.     {  
117.         return CapVideo.SendMessage(lwnd, CapVideo.WM_CAP_SET_PREVIEW, f, 0);  
118.     }  
119.   
120.     //设置预览帧率  
121.     private bool capPreviewRate(IntPtr lwnd, short wMS)  
122.     {  
123.         return CapVideo.SendMessage(lwnd, CapVideo.WM_CAP_SET_PREVIEWRATE, wMS, 0);  
124.     }  
125.   
126.     //设置回调函数  
127.     private bool capSetCallbackOnFrame(IntPtr lwnd, CapVideo.FrameEventHandler lpProc)  
128.     {  
129.         return CapVideo.SendMessage(lwnd, CapVideo.WM_CAP_SET_CALLBACK_FRAME, 0, lpProc);  
130.     }  
131.   
132.     //设置视频格式  
133.     private bool capSetVideoFormat(IntPtr hCapWnd, ref CapVideo.BITMAPINFO BmpFormat, int CapFormatSize)  
134.     {  
135.         return CapVideo.SendMessage(hCapWnd, CapVideo.WM_CAP_SET_VIDEOFORMAT, CapFormatSize, ref BmpFormat);  
136.     }  
137.     #endregion  
138.   
139. }  

接下来就是演示例子，编写一个简单的WPF程序，利用以上代码实现摄像头采集，运行结果如下，画质不是很清楚，比起摄像头自带的软件，完全下降了两个档次，具体原因有待调查，不过利用AviCap来实现还是很节省资源的，采集时看了下CPU使用率，不超过5%。整个工程已上传至我的资源里，需要参考的朋友可以点击这里下载，另外后续想将摄像头分辨率调节的功能添加进去。