利用 VFW 在 Delphi 中開發視訊擷取程式：完整實作指南

前言：視訊擷取技術的關鍵角色

在現代圖像處理系統中，視訊擷取與即時處理堪稱核心關鍵技術。能否精準擷取指定視訊影像，進而實現精確的資料分析與處理，直接關係到整個系統的成敗。筆者在開發「公路安全線軋壓檢測系統」時深有體會：該系統旨在監測關鍵路段車輛是否瞬間軋壓黃色安全線，透過即時拍攝、抓取瞬間影像，經系統分析處理後及時檢測車輛行駛狀況，進而驅動控制設備做出相應處理。顯然，即時擷取視訊影像是系統的命脈所在。

為何選擇 Microsoft VFW 技術

為解決即時視訊擷取需求，筆者採用 Microsoft 推出的 Video for Windows (VFW) 技術。VFW 讓應用程式能透過數位化設備從傳統類比視訊源取得數位視訊片段，其核心優在於播放時不需專用硬體。針對數位視訊資料量龐大的問題，VFW 引入 AVI 檔案標準，規範視訊與音訊在硬碟及 AVI 檔案中的交替儲存方式。VFW 更提供標準介面，讓程式設計師透過發送訊息或設定屬性即可擷取、播放與編輯視訊片段。安裝 VFW 時會自動配置所需組件（裝置驅動程式、視訊壓縮程式等），主要包含六大功能模組：

視訊擷取程式開發四大核心步驟

2.1 運用 AVICap 視窗類別

本文採用 AVICap 視窗類別開發視訊擷取程式。AVICap 支援即時視訊串流擷取與單幀擷取，並提供視訊源控制。雖然常用的 MCI 控制項也提供數位視訊服務，但其命令主要基於檔案操作，無法滿足即時從視訊緩衝區提取資料的需求。對於無視訊疊加能力捕獲卡的 PC，MCI 更無法擷取視訊串流。AVICap 優勢在於能直接存取視訊緩衝區，無需產生中間檔案，即時性強、效率高，亦可將數位視訊擷取至檔案中。

2.2 開發基本流程

1. 建立「擷取視窗」：視訊擷取前必須先建立擷取視窗，作為所有擷取與設定操作的基礎。使用 AVICap 的 capCreateCaptureWindow 函數建立，視窗樣式設為 WS_CHILD 和 WS_VISIBLE。擷取視窗功能涵蓋：擷取視訊/音訊串流至 AVI 檔案、動態連接/斷開輸入裝置、Overlay 或 Preview 模式即時顯示、指定檔案名與複製擷取內容、設定擷取速率、顯示控制對話框、建立/儲存/載入調色盤、複製影像至剪貼簿、儲存單幀影像為 DIB 格式等。
2. 關聯擷取視窗與驅動程式：單獨的擷取視窗無法運作，必須透過 capDriverConnect 函數與裝置驅動程式關聯，才能取得視訊訊號。
3. 設定視訊裝置屬性：透過設定 TCaptureParms 結構成員變數，控制取樣頻率、中斷取樣按鍵、狀態列行為。設定完成後用 capCaptureSetSetup 生效，再以 capPreviewScale、capPreviewRate 設定預覽比例與速度，或採用裝置預設值。
4. 開啟預覽：用 capOverlay 選擇是否採用疊加模式預覽（減少系統資源佔用、加快顯示速度），再以 capPreview 啟動預覽，即可在螢幕看見攝影機影像。

若需自行處理擷取的視訊資料，則須使用擷取視窗回呼函數，如逐幀取得視訊資料或串流方式取得資料。

Delphi 視訊擷取程式實作範例

針對系統存取與處理速度的特殊需求，筆者選用 Delphi 為開發工具。以下以逐幀從視訊裝置擷取視訊資料的程式為例，說明各函數作用與具體開發過程。範例功能：螢幕顯示擷取視訊，並可取得每幀影像資料。

實作步驟

1. 新建專案，將 AVICAP32.PAS 加入 uses 子句。
2. 在 Form1 放置一個 TPanel（Name 設為 gCapVideoArea，用於顯示視訊），及兩個 TButton（OpenVideo、CloseVideo）。
3. 定義全域變數：

   ghCapWnd: THandle;        // 擷取視窗控制代碼
   VideoStr: LPVIDEOHDR;     // 取得視訊資料指標的結構，用於回呼函數
   CapParms: TCaptureParms;  // 設定裝置屬性的結構變數
   

4. 編寫 OpenVideo 按鈕 OnClick 事件程式碼：

   procedure TForm1.OpenVideoClick(Sender: TObject);
   begin
     // 使用 TPanel 建立擷取視窗
     ghCapWnd := capCreateCaptureWindow(PChar('KruwoSoft'),
       WS_CHILD or WS_VISIBLE, 0, 0,
       gCapVideoArea.Width, gCapVideoArea.Handle, 0);
   
     // 設定回呼函數
     capSetCallbackOnVideoStream(ghCapWnd, @VideoStreamCallBack); // 擷取視訊串流
     capSetCallbackOnError(ghCapWnd, @ErrorCallBack);             // 取得裝置錯誤
     capSetCallbackOnStatus(ghCapWnd, @StatusCallBack);           // 取得裝置狀態
     capSetCallbackOnFrame(ghCapWnd, @FrameCallBack);             // 幀擷取回呼
   
     // 關聯擷取視窗與裝置驅動 (參數 0 為第一個裝置)
     capDriverConnect(ghCapWnd, 0);
   
     // 設定擷取參數
     CapParms.dwRequestMicroSecPerFrame := 40000;  // 25 fps
     CapParms.fLimitEnabled      := FALSE;
     CapParms.fCaptureAudio      := FALSE;         // 無音訊
     CapParms.fMCIControl        := FALSE;
     CapParms.fYield             := TRUE;
     CapParms.vKeyAbort          := VK_ESCAPE;
     CapParms.fAbortLeftMouse    := FALSE;
     CapParms.fAbortRightMouse   := FALSE;
     capCaptureSetSetup(ghCapWnd, @CapParms, SizeOf(TCaptureParms));
   
     capPreviewScale(ghCapWnd, 1);
     capPreviewRate(ghCapWnd, 66);
   
     // 不產生 AVI 檔案，直接擷取串流
     capCaptureSequenceNoFile(ghCapWnd);
   
     // 啟用疊加模式並開始預覽
     capOverlay(ghCapWnd, 1);
     capPreview(ghCapWnd, 1);
   end;
   

5. 編寫 CloseVideo 按鈕 OnClick 事件：

   procedure TForm1.CloseVideoClick(Sender: TObject);
   begin
     capCaptureAbort(ghCapWnd);     // 停止擷取
     capDriverDisconnect(ghCapWnd); // 斷開擷取視窗與驅動
   end;
   

6. 定義幀擷取回呼函數：

   function FrameCallBack(hWnd: HWND; lpVHdr: LongInt): LongInt; stdcall;
   var
     DataPoint: ^Byte;
     DibLen, RectWidth, RectHeight: Integer;
   begin
     VideoStr := LPVIDEOHDR(lpVHdr);
     DibLen := VideoStr^.dwBufferLength;
     GetMem(DataPoint, 64000);
     // 複製幀資料到記憶體 (DataPoint 需預先配置空間)
     CopyMemory(DataPoint, VideoStr^.lpData, DibLen);
     // 此處可進一步處理影像資料...
     Result := 1;
   end;
   

結語與注意事項

靈活運用 AVICap 視窗類別的回呼函數可滿足多樣化需求，但須注意：從視訊卡擷取的視訊資料格式與影像長寬需參考視訊卡參數。部分視訊卡支援多種格式與解析度，還原影像時務必依據實際使用的視訊卡參數設定，以確保影像正確顯示與處理。