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摄像头视频采集----基于AviCap

作者：Li_阴宅 | 2024-08-21 11:30:09

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摄像头视频采集----基于AviCap

http://blog.csdn.net/saloon_yuan/article/details/9259505

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。




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