基于 DirectShow 和 WPF 的实时视频图像采集与处理系统设计与实现

基于DirectShow视频帧实时捕捉的设计与实现朱尹华;周尚波;王兴星;谢磊;周庆【期刊名称】《计算机应用与软件》【年(卷),期】2011(028)001【摘要】In this paper, we present a solution to resolve the" black screen" problem occurred in software system such as distance education, etc. Firstly, we implement the video-frames real-time capturing from video stream of multimedia files by using DirectShow technology to deal with multimedia files or video stream in multimedia stream. Then, the GDI function of Windows is invoked to render the image frames,which are captured by the DirectShow. Finally, according to the standard of MPEG2 a file is composed in AVI video format which is able to replay real-timely.%主要针对远程教育等软件系统中现存的"黑屏"问题提出一种解决方案.运用DirectShow技术对多媒体文件或多媒体流中的视频流进行处理,实现从多媒体文件视频流中进行视频帧的实时捕获,而后调用Windows中GDI函数对获取的图像帧进行渲染,最后按照MPEG2标准合成AVI视频文件并可以实时重放.【总页数】5页(P35-38,40)【作者】朱尹华;周尚波;王兴星;谢磊;周庆【作者单位】重庆大学计算机学院,重庆,400030;重庆大学计算机学院,重庆,400030;重庆大学计算机学院,重庆,400030;重庆大学计算机学院,重庆,400030;重庆大学计算机学院,重庆,400030【正文语种】中文【相关文献】1.基于DirectShow技术的视频帧捕捉方法 [J], 余婷;管庶安2.基于DirectShow技术视频流捕捉及压缩的实现方案 [J], 华畯;杨树堂;李建华3.基于 DirectShow 和 WPF 的实时视频图像采集与处理系统设计与实现 [J], 武凤翔4.基于USB2.0的数字图像视频流的实时捕捉与显示系统的设计与实现 [J], 徐大诚;邵雷;李培光5.利用DirectShow技术实时捕捉视频流中的图像帧 [J], 胡涛;刘睿;张志刚因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

我们知道目前很多工业相机的图像数据采集都是基于DirectShow的，常见的有映美精等。

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。

运用DirectShow，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。

它广泛地支持各种媒体格式，包括Asf、Mpeg、Avi、Dv、Mp3、Wave等等，使得多媒体数据的回放变得轻而易举。

另外，DirectShow还集成了DirectX其它部分（比如DirectDraw、DirectSound）的技术，直接支持DVD的播放，视频的非线性编辑，以及与数字摄像机的数据交换。

更值得一提的是，DirectShow提供的是一种开放式的开发环境，我们可以根据自己的需要定制自己的组件。

笔者使用visual studio 2005 来开发了基于DirectShow的视频捕获软件，并用开发的软件对映美精相机进行了测试。

本软件不但可以实现对相机的视频捕获，而且还可以抓取图像帧。

软件运行时自动搜索所连接的相机，预览后可以对相机参数进行设置。

下面是软件的主界面。

预览视频后可以对视频格式和图像参数进行设置。

开始预览时，捕获的视频是黑白的，我们将颜色空间设置为UYVY即可捕获彩色视频。

下面是捕获的一帧图像，图像质量虽然没有映美精自带的软件效果好，但已经实现了所需各项基本功能，接下来的工作将会进一步提高软件性能。

另外我们还可以捕获视频，点击“捕获视频”按钮，输入要保持的文件名，注意要以.avi后缀结尾，点确定就开始捕获视频。

从我们开发的软件可以看到，映美精的相机能够很好的支持DirectShow的驱动，我们的软件对映美精相机的识别是如此的容易。

接下来我们将继续开发基于其它驱动的图像捕获软件，为最终实现在一个软件中识别各种相机而努力。

基于DirectShow平台的流媒体教学系统的构建与研究的开题报告一、题目基于DirectShow平台的流媒体教学系统的构建与研究二、研究背景与目的随着互联网技术的快速发展，流媒体技术成为了互联网传输内容的主流方式之一。

教育行业也逐渐将其应用于教学过程中。

流媒体教学系统具有即时、实时、互动性强等优点，能够有效地提高教学效率和教学质量。

本研究旨在基于DirectShow平台，结合流媒体技术构建一个成熟、稳定的流媒体教学系统，旨在使教学资源的传递更加高效、便捷、稳定，提高教学效果。

三、研究内容及技术路线本研究的技术路线如下：1.流媒体技术研究，包括：流媒体协议、流媒体传输、视频编码与解码等技术的研究；2.DirectShow平台的研究，包括：DirectShow操作流程、视频采集与处理等技术的研究；3.设计流媒体教学系统的架构与功能模块，包括：视频采集、编解码、流媒体传输、互动交流、数据存储等模块的设计和实现；4.系统性能优化和测试，包括：对系统进行性能测试，收集系统的各项指标数据，并通过优化提高系统的性能及用户体验。

四、研究意义本研究将能够提高教育行业人员在教学中利用流媒体技术的能力，设计并构建一个高效、稳定的流媒体教学系统，提高教学效率和教育质量。

同时，通过对流媒体技术和DirectShow平台的研究，可以推进相关技术的发展，填补相关领域的空白。

五、研究方法本研究主要采用文献调研、市场调查、实验研究和系统设计等方法，通过实验测试和数据分析，对系统进行性能优化和测试，最终得出结论和优化方案。

六、预期成果基于DirectShow平台的流媒体教学系统，并对其进行性能测试和优化。

七、研究进度安排第一年：1.研究流媒体技术；2.研究DirectShow平台；3.教学系统架构与模块设计。

第二年：1.系统功能模块的实现；2.系统性能优化和测试。

第三年：1.对系统进行性能测试和数据分析；2.撰写论文并提交答辩。

基于DirectShow的数字视频采集与传输系统内容摘要：本文简单介绍了DirectShow技术，研究了利用DirectShow实现视频采集、压缩和网络传输技术。

并利用第三方提供的编解码器实现了MPEG-4视频数据的网络传输系统，在该系统中利用RTP 协议进行视频数据传输，同时实现了远端帧率的控制。

1 引言近年来，随着国民经济的发展，社会各个部门对于视频监视系统的需求越来越多。

但目前的很多监视系统都跟具体的硬件相关，必须要具体的采集卡的支持才能实现。

所以有必要开发一种具有通用性的视频监视系统，用普通的摄像头就能实现视频的采集。

基于DirectShow的开发能很灵活地控制音视频的效果，所以选择DirectShow这种可扩展性好的技术做开发对以后的应用升级很有帮助。

此外，为了实现流媒体传输控制的策略，流媒体的传输和回放也是应解决的问题之一。

由Microsoft提供的DirectShow技术基于组件对象模型技术，支持宽松的格式变化，提供高品质的多媒体流回放。

利用它可以在普通微机中实现流媒体的客户端处理，并可以提高系统的通用性和可扩展性。

对于视频数据的传输，压缩率是一个必须考虑到的因素。

MPEG-4是由ISO和IEC的MPEG组制定的一个关于活动图像和声音的编码国际标准。

它在基于内容的交互性、压缩率、通用访问能力等方面提供了一系列新的或改进的功能。

MPEG-4视频在提供较好的图像质量的同时拥有较高的压缩率，适合于作为传输的图像压缩标准。

2相关技术2.1 DirectShow技术简介DirectShow是Microsoft为开发高性能多媒体应用而开发的底层应用程序接口（API）,它是DirectX家族的核心成员之一。

DirectShow自身是通过一种系统内置的或程序员开发的过滤器（Filter）来控制和处理多媒体数据的体系结构。

该体系结构定义了如何处理和控制过滤器内部及相互之间的多媒体数据流。

每个过滤器都有输入或输出针（Pin）, 或两者都有。

软件技术课程设计实验报告（基于DirectShow的P2P网络视频采集、传输与播放系统）一.概述DirectShow是一个windows平台上的流媒体框架，提供了高质量的多媒体流采集和回放功能。

它支持多种多样的媒体文件格式，包括ASF、MPEG、AVI、MP3和WAV文件。

同时DirectShow支持使用WDM驱动或早期的VFW驱动来进行多媒体流的采集。

DirectShow整合了其它的DirectX技术，能自动地侦测并使用可利用的音视频硬件加速，也能支持没有硬件加速的系统。

DirectShow大大简化了媒体回放、格式转换和采集工作。

但与此同时，它也为用户自定义的解决方案提供了底层流控制框架，从而使用户可以自行创建支持新的文件格式或其它用途的DirectShow组件。

DirectShow的主要功能是提供对多媒体流的捉捕与回放。

这种多媒体流既可以来自本地磁盘文件，也可以来自网络上的远程服务器。

也就是说，它提供了一种“在线播放”的功能，在远程数据尚未完全传输到本地机器上的同时，本地应用程序可不必等待数据完全传输完毕再进行播放，可以一边传输，一边播放。

这就为网络化的视频采集数据的实时解码显示提供一个方便的开发平台。

点对点技术（peer-to-peer，简称P2P）又称对等互联网络技术，是一种网络新技术，依赖网络中参与者的计算能力和带宽，而不是把依赖都聚集在较少的几台服务器上。

P2P网络通常用于通过连接来连接节点。

这类网络可以用于多种用途，各种文件共享软件已经得到了广泛的使用。

P2P技术也被使用在类似VoIP等实时媒体业务的数据通信中。

二.需求分析2.1 开发要求1.熟悉、掌握vs2010开发工具，以及DirectShow SDK9.0软件开发包。

2.熟悉了解Socket网络编程；3.开发基于DirectShow的应用软件，要求能够完成P2P的网络视频采集、视频传输、视频播放的功能。

4.基本功能：实现采集视频、传输视频、实现异地播放采集视频。

基于DirectShow的多摄像头视频采集1.为什么使用DirectShow笔者使用的是两个USB摄像头，单摄像头视频采集使用OpenCV的VideoCapture类没有问题，但是双摄像头就有问题，一个正常，另外一个采集不到信息，显示一片灰色。

网上有种解决方法是逆序打开摄像头，结果两个窗口是可以采集到视频信息，但是竟然是同一个摄像头的视频信息，无奈的只能使用DirectShow采集多摄像头视频信息。

先看看什么是DirectShow：DirectShow 是 DirectX 的组件之一， DirectX 软件开发包是 Microsoft 提供的一套在 Windows平台上开发高性能图形、声音、输入、输出和网络游戏的编程接口。

这其中，DirectShow提供了应用程序从适当的硬件中捕捉和预览音、视频的能力。

数据源包括: VCR、 Camera、 TV Tuner、 Microphone 或其他的数据源。

应用程序可以立刻显示捕捉的数据(预览)，或是保存到一个文件中。

摄像头采集信息常用的软件AMCap就是基于DirectShow SDK编写的。

查阅一下官方文档，感觉好难的样子，难道要新学一门“快过时”的技术吗？幸好于仕琪老师写了一个CCameraDS类，可直接返回IplImage，使用方便。

2.在VS2010中配置DirectShow并采集双目摄像头视频下载DirectShow相关文件，我已经共享在百度云盘，点击下载。

解压以后copy到D:\opencv里（放在这里为了管理方便）在解决资源管理器中的项目名称处右键\属性\配置属性\VC++目录，引用目录中添加DirectShow的include文件夹，我添加的是D:\opencv\DirectShow\Include在引用目录下面有一个库目录，添加DirectShow的Lib文件夹，我添加的是D:\opencv\DirectShow\Lib;下载CCameraDS类相关文件，点击下载。