无线视频信号采集系统设计

无线视频信号采集系统设计

摘要：无线视频采集系统由无线摄像头采集视频信息并发射一定频率的无线信号，发送出的无线模拟信号由无线信号接收器接收，通过视频连接线把信号送到USB视频采集卡EASYCAP中，视频采集卡把送入的模拟信号转换成数字信号送到连接的计算机中，实现无线视频的采集和通过软件在计算机中对信号进行处理。

关键词：无线视频信号采集VC++ VFW 截图录像

中图分类号：TN911 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2015）05（b）-0028-03

随着社会的不断进步，各领域得到了迅速的发展，机械化、自动化已经成为了现代生产生活的主流生产方式，这样就对监控系统有了一个更高更成熟的要求，需要有一套方便可靠的视频采集系统作为监控系统的平台。视频采集系统分为有线视频传输网络和无线视频传输网络，在特殊工作环境越来越占据我们大部分工作的今天，周边的工作环境不允许使用有线网络，并且还带来了高建设、和高维修的费用，所以无线视频信号的采集系统已经变成国际上重点的研究和发展方向。无线视频采集系统可以运用在工厂，用于监控自动化高的生产设备，也可以装载到机器人中完成特殊的任

务，比如排爆机器人，降低人员的伤亡。

现在对无线信号的采集和处理主要通过视频采集卡进行采集，有一些公司生产的采集卡提供第三方的软件开发包（SDK）这样便于用户进行第二次开发。在监视计算机方面主要使用VC++，VB等开发软件进行监视界面的开发，但是总体比起来VC++在视频处理上比VB较为成熟，利用VC++中的VFW视频开发包对视频采集卡采集回来的视频信号进行处理。

1 视频信号采集系统组成

该系统的组成大致分为硬件和软件部分，该文对软件部分的设计和开发做着重的介绍，软件部分则利用VC++6.0为软件开发平台。

1.1 硬件部分

硬件部分由无线摄像头、摄像头信号接收器和USB视频采集卡三部分组成。硬件连接如图1所示。

USB视频采集卡工作原理。

该次视频采集系统采用的是EASYCAP的USB视频采集卡，视频采集卡是我们进行视频处理必不可少的硬件设备，无线摄像头发送的和无线信号接收器接收的信号是连续的模拟信号，但是计算机却不会识别模拟信号，计算机只识别0或1这样的二进制码，这样就需要一个像本系统中的USB视频采集卡把无线视频接收器采集到的模拟信号进行

模/数转换，把连续的模拟信号转换成离散的数字信号，这样经过转换后的数字信号就可以被计算机编辑、处理和保存了。

在该系统中视频采集软件通过驱动识别USB视频采集卡并对采集回来的信息进行处理，因为视频采集卡采集到的都是一幅幅静态图片，所以要在软件中设置与USB视频采集卡相匹配的采集速率，这样就能对视频信号进行静态图片的抓取和保存，对视频流信号进行保存。具体数/模转换流程如图2。

1.2 软件部分

软件部分主要采用了VC++6.0来编写采集程序。

VC++6.0由微软公司开发，它是一个基于Windows操作系统的可视化集成开发环境，同时也具备C++语言编译器的功能。Visual C++6.0由编辑器、调试器以及程序向导AppWizard、类向导Class Wizard等开发工具组成。

VFW（Video for windows）是视频开发应用的一种早期技术。Microsoft的Visual C++从4.0版开始就支持Video for Windows（简称VFW）了，这给视频捕获编程带来了很大的方便。VFW（Video for Windows）是微软公司开发的针对于Windows自带的一个数字视频编辑软件开发包。用户不用自己安装VFW，而是Windows系统中自带了这个视频开发包，方便了用户的使用。VFW的中心就是一个A VI文件标准，

A VI（Audio Video Interleave）就是一种声音和视频同步组合在一起的一种文件，它是一种有损的压缩形式。

在VFW中为用户提供了一套完整的应用程序接口（API），API可以为用户提供一种与应用程序访问一组例程的能力，而且用户不需要访问源码和了解内部工作的细节。编写程序时可以利用API函数来编写应用程序，这样就可以避免编写无用程序，减小工作量。

VFW的视频捕获主要由A VICap窗口类来完成。A VICap 窗口类为应用程序提供了一个基于消息的接口。在该系统中视频的捕获和单帧捕获都是靠AviCap所提供的强大全面的函数和宏实现的，这是微软公司开发的VFW开发包为我们编辑视频采集软件提供的一条捷径，可以使用简单易读的函数和宏就可以达到我们编程需要达到的目的。

A VICap有两种显示视频的格式：（1）预览模式（preview），这是一个使用CPU资源的模式。视频流首先从采集硬件保存到系统内存，之后通过GDI函数将视频信息显示在捕获窗口中。从硬件角度讲，该模式需要使用VGA卡，通过VGA卡显示在监视器上。（2）叠加模式（Overlay）该模式显示视频是通过硬件的叠加，叠加的视频是不需要通过VGA卡的，叠加视频的硬件把自身的输出信号与VGA输出信号合并，最后显示到监视器上的信号是二者的组合信号。

2 VFW视频采集的开发

2.1 开发应用程序的步骤

VC++应用程序开发的一般步骤为：（1）创建一个项目；（2）采用workspace窗口和它的class view，file view，resource view去建立项目中的C++类、文件和资源；（3）将文件从项目中添加或删除；（4）编辑项目的源代码和资源；（5）为项目指定配置（Debug或Release）；（6）连遍项目文件；（7）纠正连遍错误；（8）执行并测试生成的可执行文件；（9）测试项目文件；（10）剖视以及代码优化。 2.2 VFW采集开发流程

使用VFW进行视频采集大致分为如下几个部分基本流程。

（1）使用函数capCreatureWindows（...）创建应用程序的视频捕获窗口。（2）使用函数capsetcallbackonstatus（...）函数处理回调函数状态，并用capsCalLbackonerror（...）函数来设置错误信息的回调处理。但是该次系统设计没有使用回调函数。（3）查找USB视频采集卡的驱动并连接。（4）得到USB视频采集卡的驱动信息。（5）判断是否连接正确，并设置采集速率。

2.3 监控系统的建立

使用VFW的宏函数实现视频捕获和预览，应用程序简单、控制灵活。在本系统中，是基于VC++6.0的对话框应用程序框架实现编程开发，很多的应用程序都是基于这种开发