在DirectShow的视频图像上叠加线条和文字
最近一直在从事工业测量方面的开发工作，难免会用到各种各样的相机，其中支持DX的USB相机开发起来比较方便，由于工作需要经常要在视频图像上叠加线条和文字，图1便是我最近一段时间写的一套工业检测系统，图像是从USB相机中实时获取的。看到网上有些帖子也在讨论这个问题，现在给出我的一个非常简单的思路并附上源代码(vc++6.0编译通过，需要连接USB相机，可用普通摄像头来代替。地址:http://xiaolang86.download.csdn.net/)。
图1
用过DirectShow的就知道，用DirectShow连接相机并绘制视频图像十分方便，只需要把当前窗口的句柄传给IVideoWindow过滤器，然后设置一下图像绘制的区域就可以实现了，但是这样一来要在图像窗口上叠加一些线条和文字就比较难了。我的思路是，只用DirectShow来连接相机和获取数据，绘制则自己来写，在DC里面实现。大家可以参考我上传的DDShowDemo的程序。具体步骤如下：
1. 设置环境变量：
DShow里面的静态库很多，如果只是需要连接相机，只有几个库就可以了。根据我个人的实际我只用到了Winmm.lib，strmiids.lib，quartz.lib三个库，第一个好像是windows的库。头文件的话我建议把DX里所有的头文件都拷过来，大家也可以把我的源代码目录下的Include/DX这个文件夹全部拷贝过去。具体在VC6.0里面的设置，大家可以去Project->Setting里面看一下。
2. 连接相机：
(1)首先介绍一下连接相机的类：
连接相机是利用CCaptureVideo类，这个类是根据DX中的Demo改编过来的，在网上都可以下到，我的程序中做了一些改动，大家可以直接将源程序中的CaptureView.cpp和CaptureView.h文件拷贝到自己的工程中。在CCaptureVideo类中其实还嵌套了一个CSampleGrabberCB的友元类，该友元类里的BufferCB函数是用来获取每一帧的图像的。
在CCaptureVideo的cpp文件中引入了两个头文件:
#include "DDShowDemoView.h"
#include "GlobalVar.h"
第一个是要绘制的视图的头文件，大家可以改成自己的；第二个是放一些全局变量的头文件，大家可以去看一下定义，需要介绍的是定义在GlobalVar.h里面的一个结构体，个人认为非常有用：
//struct
typedef struct tagCallBackInfo
{
double dblSampleTime;
long lBufferSize;
BYTE *pBuffer;
BITMAPINFOHEADER bih;
} CALLBACKINFO;
这个结构里面定义了采样时间，图像大小，图像数据，图像信息头。并定义了一个实例：CALLBACKINFO cb. 定义好之后，如果要对图像进行某些操作，我们关心的就只是cb.pBuffer就可以了，并且这是一个全局变量在程序的任何地方都可以引用，非常方便。
(2)具体代码
在App中定义一个相机实例CCaptureVideo m_cap;注意需要把theApp进行extern声明，这样可以在其它地方访问m_cap，当然也可以把m_cap放到上面说的全局定义文件中。
在View类的InitialUpdate函数中添加如下代码：黑体字所示
void CDDShowDemoView::OnInitialUpdate()
{
CView::OnInitialUpdate();
//Contact Camera
//zhou's comment:if put this->GetSafeHwnd(),
//DDShow will draw itself, but no vector can be drawed up the buffer,so //give it NULL
HRESULT hr = theApp.m_cap.Init(0,NULL);
//Start Invalidate
SetTimer(0,20,NULL);
}
需要说明的是，如果在Init函数中把当前视图的句柄传进去，那么绘制的工作就可以由DShow来帮你是实现了，这个是我所不希望的，所以我传NULL进去。大家可以跟进Init函数里去看一看，其实真正将图像和当前视图联系起来是函数SetupVideoWindow()，在这个函数里面又需要把视图句柄传进去，如黑体字代码。这不是矛盾吗？大家可以试一下，如果在SetupVideoWindow函数里面也传NULL进去，效果是一样的，但是DX会认为你指定一个视图绘制数据，它会帮你开启一个ActiveWindow的窗口。
HRESULT CCaptureVideo::SetupVideoWindow()
{
HRESULT hr;
//can not be NULL, or will active activewindow
hr = m_pVW->put_Owner((OAHWND)g_pView->m_hWnd);
// hr = m_pVW->put_Owner((OAHWND)m_hWnd);
if (FAILED(hr))return hr;
hr = m_pVW->put_WindowStyle(WS_CHILD);
if (FAILED(hr))return hr;
ResizeVideoWindow();
hr = m_pVW->put_Visible(OATRUE);
return hr;
}
连接好相机之后，就需要通知视图有视频流数据过来，需要刷新。这里的刷新通过开启一个Timer进程来实现。这个是我最近才改动的，之前在做视频开发的时候，我都是将视图刷新放到CSampleGrabberCB的BufferCB函数中，效果也还不错，但是后来换了一种品牌的相机之后，程序也可以获取数据，但是整个程序占用CPU非常高，达到80%以上，才改成在视图里面开启一个时间进程，在视图内部刷新。大家可以看到在OnTimer函数里面就一句话:Invalidate(false):
void CDDShowDemoView::OnTimer(UINT nIDEvent)
{
if( nIDEvent == 0 )
Invalidate( false );
CView::OnTimer(nIDEvent);
}
这样相机就连接成功，现在需要自己动手写一个绘制函数了。
3. 绘制数据
在视图类中添加一个DrawImgBuffer函数
void CDDShowDemoView::DrawImgBuffer(CDC *pMemDC, BYTE *pBuffer, BITMAPINFOHEADER *pbih, CRect rtInput, CRect rtOutput, HWND hwnd )
{
// If we haven't yet snapped a still, return
if (!pBuffer)
return;// FALSE;
HDC hdcDraw = pMemDC->GetSafeHdc();//::GetDC( hwnd );
//select into dc
CBitmap *pOldbitmap = (CBitmap*)pMemDC->SelectObject( pBuffer );
PAINTSTRUCT ps;
::BeginPaint(hwnd, &ps);
::SetStretchBltMode(hdcDraw, COLORONCOLOR);
StretchDIBits(
hdcDraw,
rtOutput.left, rtOutput.top, rtOutput.Width(), rtOutput.Height(),
rtInput.top, rtInput.left, rtInput.Width(), rtInput.Height(),
pBuffer,
(BITMAPINFO*) pbih,
DIB_RGB_COLORS,
SRCCOPY );
::EndPaint(hwnd, &ps);
::ReleaseDC( hwnd, hdcDraw );
}
接着在OnDraw函数里面加上这个函数就好了：
void CDDShowDemoView::OnDraw(CDC* pDC)
{
CDDShowDemoDoc* pDoc = GetDocument();
ASSERT_VALID(pDoc);
CMemDC *pMemDC = new CMemDC(pDC);
CRect rt(0,0,1280,1024);
if( cb.pBuffer )
{
DrawImgBuffer( pMemDC, cb.pBuffer, &cb.bih, rt,rt, this->GetSafeHwnd() );
//just for test:zhoulm's demo
//you can put your line and text there:
CFont font;
font.CreatePointFont( 120, _T("Arial") );
CFont *pOldFont = pMemDC->SelectObject( &font );
pMemDC->SetBkMode(TRANSPARENT);
pMemDC->SetTextColor(RGB(0,255,0));
pMemDC->TextOut( 100, 100, "zhoulm's Demo! Welcome to:www.whudpcv.cn" );
pMemDC->SelectObject( pOldFont );
}
if( pMemDC )
{
delete pMemDC;
pMemDC = NULL;
}
}
注意这里一定要用MemDC来绘制，而不能用微软自带的DC。MemDC定义在MemDC.h文件中，大家需要把这个文件也加入到工程中来。在这里绘制的时候，就可以看到CALLBACKINFO结构体是多么的方便了，直接访问cb.pBuffer就好了，信息头也直接使用cb.bih就好。
编译，完成！看看最后效果吧：
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