Visual C++编程实现摄像头视频捕捉(转载)

[点评:这是通过directshow来进行视频捕捉的.感觉这种方法还是很不错的,就是相对复杂了一点.]

DirectShow是微软公司提供的一套在Windows平台上进行流媒体处理的开发包，与DirectX开发包一起发布。DirectShow 为多媒体流的捕捉和回放提供了强有力的支持。用DirectShow开发应用程序，我们可以很方便地从支持WDM驱动模型的采集卡上捕获数据，并且进行相 应的后期处理乃至存储到文件中。

　　DirectShow是基于COM的，为了编写DirectShow应用程序，需要了解COM客户程序编写的基础知识。DirectShow提供了大量的接口，但在编程中发现还是不够方便，如果能构建一个视频捕捉类把常用的一些动作封装起来，那么就更方便了。

　　编程思路

　　为了更加容易建立视频捕捉应用程序，DirectShow提供了一个叫做Capture Graph Builder的对象，Capture Graph Builder提供IcaptureGraphBuilder2接口，该接口可以建立和控制Capture Graph。

　　建立视频捕捉程序，必须首先获取并初始化IcaptureGraphBuilder2接口，然后选择一个适当的视频捕捉设备。选择好设备后，为 该设备创建Capture filter，然后调用AddFilter把Capture filter添加到Filter Graph。

　　如果仅仅希望用摄像头来进行实时监控的话，只需要在上面的基础上调用ICaptureGraphBuilder2::RenderStream就可以了：

ICaptureGraphBuilder2 *pBuild; // Capture Graph Builder
//省略初始化部分代码
IBaseFilter *pCap; // Video capture filter.
//省略初始化和添加到Filter Graph部分代码
pBuild->RenderStream(&PIN_CATEGORY_PREVIEW, &MEDIATYPE_Video, pCap, NULL, NULL);

　　DirectShow提供了一个捕捉静态图像的方法：使用Sample Grabber filter。依次按照以下三个步骤就可以了：

　　第一步, 定义一个类实现Sample Grabber的回调接口IsampleGrabberCB：

class CSampleGrabberCB : public ISampleGrabberCB
{
　//在后面提供的类中具体完成
}
CSampleGrabberCB mCB;

　　第二步、调用RenderStream依次把Still pin、Sample Grabber和系统默认Renderer Filter连接起来。

　　第三步、配置Sample Grabber以捕获数据。

　　视频捕捉类CCaptureVideo的具体实现

// CCaptureVideo视频捕捉类头文件
/////////////////////////////////////////////////////////////////////
#if !defined(AFX_CAPTUREVIDEO_H__F5345AA4_A39F_4B07_B843_3D87C4287AA0__INCLUDED_)
#define AFX_CAPTUREVIDEO_H__F5345AA4_A39F_4B07_B843_3D87C4287AA0__INCLUDED_
/////////////////////////////////////////////////////////////////////
// CaptureVideo.h : header file
/////////////////////////////////////////////////////////////////////
#if _MSC_VER > 1000
#pragma once
#endif // _MSC_VER > 1000
＃i nclude
＃i nclude
＃i nclude
#ifndef SAFE_RELEASE
#define SAFE_RELEASE( x ) \
if ( NULL != x ) \
{ \
　x->Release( ); \
　x = NULL; \
}
#endif
class CSampleGrabberCB;
class CCaptureVideo : public CWnd
{
　friend class CSampleGrabberCB;
　public:
　　void GrabOneFrame(BOOL bGrab);
　　HRESULT Init(int iDeviceID,HWND hWnd);
　　int EnumDevices(HWND hList);
　　CCaptureVideo();
　　virtual ~CCaptureVideo();
　private:
　　HWND m_hWnd;
　　IGraphBuilder *m_pGB;
　　ICaptureGraphBuilder2* m_pCapture;
　　IBaseFilter* m_pBF;
　　IMediaControl* m_pMC;
　　IVideoWindow* m_pVW;
　　CComPtr m_pGrabber;
　protected:
　　void FreeMediaType(AM_MEDIA_TYPE& mt);
　　bool BindFilter(int deviceId, IBaseFilter **pFilter);
　　void ResizeVideoWindow();
　　HRESULT SetupVideoWindow();
　　HRESULT InitCaptureGraphBuilder();
};
#endif // !defined(AFX_CAPTUREVIDEO_H__F5345AA4_A39F_4B07_B843_3D87C4287AA0__INCLUDED_)
//-------------------------------------------------------------------
// CCaptureVideo视频捕捉类实现文件CaptureVideo.cpp
//-------------------------------------------------------------------
// CaptureVideo.cpp: implementation of the CCaptureVideo class.
//
/////////////////////////////////////////////////////////////////////
＃i nclude "stdafx.h"
＃i nclude "CaptureVideo.h"
#ifdef _DEBUG
#undef THIS_FILE
static char THIS_FILE[]=__FILE__;
#define new DEBUG_NEW
#endif
BOOL bOneShot=FALSE;//全局变量
class CSampleGrabberCB : public ISampleGrabberCB
{
　public:
　　long lWidth;
　　long lHeight;
　　TCHAR m_szFileName[MAX_PATH];// 位图文件名称
　　CSampleGrabberCB( ){
　　　strcpy(m_szFileName, "c:\\donaldo.bmp");
　　}
　　STDMETHODIMP_(ULONG) AddRef() { return 2; }
　　STDMETHODIMP_(ULONG) Release() { return 1; }
　　STDMETHODIMP QueryInterface(REFIID riid, void ** ppv){
　　if( riid == IID_ISampleGrabberCB || riid == IID_IUnknown ){
　　　*ppv = (void *) static_cast ( this );
　　　return NOERROR;
　　}
　　return E_NOINTERFACE;
　}
　STDMETHODIMP SampleCB( double SampleTime, IMediaSample * pSample ){
　return 0;
}
STDMETHODIMP BufferCB( double dblSampleTime, BYTE * pBuffer, long lBufferSize ){
　if( !bOneShot )return 0;
　
　if (!pBuffer)return E_POINTER;
　SaveBitmap(pBuffer, lBufferSize);
　bOneShot = FALSE;
　return 0;
}
//创建位图文件
BOOL SaveBitmap(BYTE * pBuffer, long lBufferSize )
{
　HANDLE hf = CreateFile(
　m_szFileName, GENERIC_WRITE, FILE_SHARE_READ, NULL,
　CREATE_ALWAYS, NULL, NULL );
　if( hf == INVALID_HANDLE_VALUE )return 0;
　　// 写文件头
　　BITMAPFILEHEADER bfh;
　　memset( &bfh, 0, sizeof( bfh ) );
　　bfh.bfType = ’MB’;
　　bfh.bfSize = sizeof( bfh ) + lBufferSize + sizeof( BITMAPINFOHEADER );
　　bfh.bfOffBits = sizeof( BITMAPINFOHEADER ) + sizeof( BITMAPFILEHEADER );
　　DWORD dwWritten = 0;
　　WriteFile( hf, &bfh, sizeof( bfh ), &dwWritten, NULL );
　　// 写位图格式
　　BITMAPINFOHEADER bih;
　　memset( &bih, 0, sizeof( bih ) );
　　bih.biSize = sizeof( bih );
　　bih.biWidth = lWidth;
　　bih.biHeight = lHeight;
　　bih.biPlanes = 1;
　　bih.biBitCount = 24;
　　WriteFile( hf, &bih, sizeof( bih ), &dwWritten, NULL );
　　// 写位图数据
　　WriteFile( hf, pBuffer, lBufferSize, &dwWritten, NULL );
　　CloseHandle( hf );
　　return 0;
　}
};
CSampleGrabberCB mCB;
//////////////////////////////////////////////////////////////////////
// Construction/Destruction
//////////////////////////////////////////////////////////////////////
CCaptureVideo::CCaptureVideo()
{
　//COM Library Intialization
　if(FAILED(CoInitialize(NULL))) /*, COINIT_APARTMENTTHREADED)))*/
　{
　　AfxMessageBox("CoInitialize Failed!\r\n");
　　return;
　}
　m_hWnd = NULL;
　m_pVW = NULL;
　m_pMC = NULL;
　m_pGB = NULL;
　m_pCapture = NULL;
}
CCaptureVideo::~CCaptureVideo()
{
　// Stop media playback
　if(m_pMC)m_pMC->Stop();
　if(m_pVW){
　　m_pVW->put_Visible(OAFALSE);
　　m_pVW->put_Owner(NULL);
　}
　SAFE_RELEASE(m_pCapture);
　SAFE_RELEASE(m_pMC);
　SAFE_RELEASE(m_pGB);
　SAFE_RELEASE(m_pBF);
　CoUninitialize( );
}
int CCaptureVideo::EnumDevices(HWND hList)
{
　if (!hList)
　　return -1;
　int id = 0;

　//枚举视频扑捉设备
　ICreateDevEnum *pCreateDevEnum;
　HRESULT hr = CoCreateInstance(CLSID_SystemDeviceEnum, NULL, CLSCTX_INPROC_SERVER,IID_ICreateDevEnum, (void**)&pCreateDevEnum);

　if (hr != NOERROR)return -1;
　CComPtr pEm;
　hr = pCreateDevEnum->CreateClassEnumerator(CLSID_VideoInputDeviceCategory,&pEm, 0);

　if (hr != NOERROR)return -1;
　pEm->Reset();
　ULONG cFetched;
　IMoniker *pM;
　while(hr = pEm->Next(1, &pM, &cFetched), hr==S_OK)
　{
　　IPropertyBag *pBag;
　　hr = pM->BindToStorage(0, 0, IID_IPropertyBag, (void **)&pBag);
　　if(SUCCEEDED(hr))
　　{
　　　VARIANT var;
　　　var.vt = VT_BSTR;
　　　hr = pBag->Read(L"FriendlyName", &var, NULL);
　　　if (hr == NOERROR)
　　　{
　　　　TCHAR str[2048];
　　　　id++;
　　　　WideCharToMultiByte(CP_ACP,0,var.bstrVal, -1, str, 2048, NULL, NULL);
　　　　::SendMessage(hList, CB_ADDSTRING, 0,(LPARAM)str);
　　　　SysFreeString(var.bstrVal);
　　　}
　　　pBag->Release();
　　}
　　pM->Release();
　}
　return id;
}
HRESULT CCaptureVideo::Init(int iDeviceID, HWND hWnd)
{
　HRESULT hr;
　hr = InitCaptureGraphBuilder();
　if (FAILED(hr)){
　　AfxMessageBox("Failed to get video interfaces!");
　　return hr;
　}
　// Bind Device Filter. We know the device because the id was passed in
　if(!BindFilter(iDeviceID, &m_pBF))return S_FALSE;
　hr = m_pGB->AddFilter(m_pBF, L"Capture Filter");
　// hr = m_pCapture->RenderStream(&PIN_CATEGORY_PREVIEW, &MEDIATYPE_Video,
　// m_pBF, NULL, NULL);
　// create a sample grabber
　hr = m_pGrabber.CoCreateInstance( CLSID_SampleGrabber );
　if( !m_pGrabber ){
　　AfxMessageBox("Fail to create SampleGrabber, maybe qedit.dll is not registered?");
　　return hr;
　}
　CComQIPtr< IBaseFilter, &IID_IBaseFilter > pGrabBase( m_pGrabber );

　//设置视频格式
　AM_MEDIA_TYPE mt;
　ZeroMemory(&mt, sizeof(AM_MEDIA_TYPE));
　mt.majortype = MEDIATYPE_Video;
　mt.subtype = MEDIASUBTYPE_RGB24;
　hr = m_pGrabber->SetMediaType(&mt);

　if( FAILED( hr ) ){
　　AfxMessageBox("Fail to set media type!");
　　return hr;
　}
　hr = m_pGB->AddFilter( pGrabBase, L"Grabber" );
　if( FAILED( hr ) ){
　　AfxMessageBox("Fail to put sample grabber in graph");
　　return hr;
　}

　// try to render preview/capture pin
　hr = m_pCapture->RenderStream(&PIN_CATEGORY_PREVIEW, &MEDIATYPE_Video,m_pBF,pGrabBase,NULL);
　if( FAILED( hr ) )
　　hr = m_pCapture->RenderStream(&PIN_CATEGORY_CAPTURE, &MEDIATYPE_Video,m_pBF,pGrabBase,NULL);

　　if( FAILED( hr ) ){
　　　AfxMessageBox("Can’t build the graph");
　　　return hr;
　　}
　
　hr = m_pGrabber->GetConnectedMediaType( &mt );
　if ( FAILED( hr) ){
　　AfxMessageBox("Failt to read the connected media type");
　　return hr;
　}

　VIDEOINFOHEADER * vih = (VIDEOINFOHEADER*) mt.pbFormat;
　mCB.lWidth = vih->bmiHeader.biWidth;
　mCB.lHeight = vih->bmiHeader.biHeight;
　FreeMediaType(mt);
　hr = m_pGrabber->SetBufferSamples( FALSE );
　hr = m_pGrabber->SetOneShot( FALSE );
　hr = m_pGrabber->SetCallback( &mCB, 1 );

　//设置视频捕捉窗口
　m_hWnd = hWnd ;
　SetupVideoWindow();
　hr = m_pMC->Run();//开始视频捕捉
　if(FAILED(hr)){AfxMessageBox("Couldn’t run the graph!");return hr;}
　return S_OK;
}
bool CCaptureVideo::BindFilter(int deviceId, IBaseFilter **pFilter)
{
　if (deviceId < 0)
　return false;

　// enumerate all video capture devices
　CComPtr pCreateDevEnum;
　HRESULT hr = CoCreateInstance(CLSID_SystemDeviceEnum, NULL, CLSCTX_INPROC_SERVER,
IID_ICreateDevEnum, (void**)&pCreateDevEnum);
　if (hr != NOERROR)
　{
　　return false;
　}
　CComPtr pEm;
　hr = pCreateDevEnum->CreateClassEnumerator(CLSID_VideoInputDeviceCategory,&pEm, 0);
　if (hr != NOERROR)
　{
　　return false;
　}
　pEm->Reset();
　ULONG cFetched;
　IMoniker *pM;
　int index = 0;
　while(hr = pEm->Next(1, &pM, &cFetched), hr==S_OK, index <= deviceId)
　{
　　IPropertyBag *pBag;
　　hr = pM->BindToStorage(0, 0, IID_IPropertyBag, (void **)&pBag);
　　if(SUCCEEDED(hr))
　　{
　　　VARIANT var;
　　　var.vt = VT_BSTR;
　　　hr = pBag->Read(L"FriendlyName", &var, NULL);
　　　if (hr == NOERROR)
　　　{
　　　　if (index == deviceId)
　　　　{
　　　　　pM->BindToObject(0, 0, IID_IBaseFilter, (void**)pFilter);
　　　　}
　　　　SysFreeString(var.bstrVal);
　　　}
　　　pBag->Release();
　　}
　　pM->Release();
　　index++;
　}
　return true;
}

HRESULT CCaptureVideo::InitCaptureGraphBuilder()
{
　HRESULT hr;

　// 创建IGraphBuilder接口
　hr=CoCreateInstance(CLSID_FilterGraph, NULL, CLSCTX_INPROC_SERVER, IID_IGraphBuilder, (void **)&m_pGB);
　// 创建ICaptureGraphBuilder2接口
　hr = CoCreateInstance (CLSID_CaptureGraphBuilder2 , NULL, CLSCTX_INPROC,
IID_ICaptureGraphBuilder2, (void **) &m_pCapture);
　if (FAILED(hr))return hr;
　m_pCapture->SetFiltergraph(m_pGB);
　hr = m_pGB->QueryInterface(IID_IMediaControl, (void **)&m_pMC);
　if (FAILED(hr))return hr;
　hr = m_pGB->QueryInterface(IID_IVideoWindow, (LPVOID *) &m_pVW);
　if (FAILED(hr))return hr;
　return hr;
}
HRESULT CCaptureVideo::SetupVideoWindow()
{
　HRESULT hr;
　hr = m_pVW->put_Owner((OAHWND)m_hWnd);
　if (FAILED(hr))return hr;
　hr = m_pVW->put_WindowStyle(WS_CHILD | WS_CLIPCHILDREN);
　if (FAILED(hr))return hr;
　ResizeVideoWindow();
　hr = m_pVW->put_Visible(OATRUE);
　return hr;
}
void CCaptureVideo::ResizeVideoWindow()
{
　if (m_pVW){
　　//让图像充满整个窗口
　　CRect rc;
　　::GetClientRect(m_hWnd,&rc);
　　m_pVW->SetWindowPosition(0, 0, rc.right, rc.bottom);
　}
}
void CCaptureVideo::GrabOneFrame(BOOL bGrab)
{
　bOneShot = bGrab;
}
void CCaptureVideo::FreeMediaType(AM_MEDIA_TYPE& mt)
{
　if (mt.cbFormat != 0) {
　　CoTaskMemFree((PVOID)mt.pbFormat);
　　// Strictly unnecessary but tidier
　　mt.cbFormat = 0;
　　mt.pbFormat = NULL;
　}
　if (mt.pUnk != NULL) {
　　mt.pUnk->Release();
　　mt.pUnk = NULL;
　}
}