avi檔案編程

AVI是音訊視訊交錯格式(Audio Video Interleaved)的英文縮寫，它是Microsoft公司開發的一種符合RIFF檔案規格的數字音頻與視頻檔案格式，原先用於Microsoft Video for Windows (簡稱VFW)環境，現在已被Windows 95/98、OS/2等多數作業系統直接支援。AVI格式允許視頻和音頻交錯在一起同步播放，支援256色和RLE壓縮，但AVI檔案並未限定壓縮標準，因此，AVI檔案格式只是作為控制介面上的標準，不具有相容性，用不同壓縮演算法產生的AVI檔案，必須使用相應的解壓縮演算法才能播放出來。常用的AVI播放驅動程式，主要是Microsoft Video for Windows或Windows 95/98中的Video 1，以及Intel公司的Indeo Video。在介紹AVI檔案前，我們要先來看看RIFF檔案結構。AVI檔案採用的是RIFF檔案結構方式，RIFF（Resource Interchange File Format，資源互換檔案格式）是微軟公司定義的一種用於管理windows環境中多媒體資料的檔案格式，波形音頻wave，MIDI和數位視訊AVI都採用這種格式儲存。構造RIFF檔案的基本單元叫做資料區塊（Chunk），每個資料區塊包含3個部分，1 4位元組的資料區塊標記（或者叫做資料區塊的ID）2 資料區塊的大小3 資料整個RIFF檔案可以看成一個資料區塊，其資料區塊ID為RIFF，稱為RIFF塊。一個RIFF檔案中只允許存在一個RIFF塊。RIFF塊中包含一系列的子塊，其中有一種字塊的ID為“LIST”，稱為LIST，LIST塊中可以再包含一系列的子塊，但除了LIST塊外的其他所有的子塊都不能再包含子塊。RIFF和LIST塊分別比普通的資料區塊多一個被稱為形式類型（Form Type）和清單類型（List Type）的資料域，其組成如下：1 4位元組的資料區塊標記（Chunk ID）2 資料區塊的大小3 4位元組的形式類型或者清單類型4 資料下面我們看看AVI檔案的結構。AVI檔案是目前使用的最複雜的RIFF檔案，它能同時儲存同步表現的音頻視頻資料。AVI的RIFF塊的形式類型是AVI，它包含3個子塊，如下所述：1資訊塊，一個ID為”hdrl”的LIST塊，定義AVI檔案的資料格式。2資料區塊，一個ID為 “movi”的LIST塊，包含AVI的音視頻序列資料3索引塊，ID為 “idxl”的子塊，定義 “movi”LIST塊的索引資料，是可選塊。AVI檔案的結構如所示，下面將具體介紹AVI檔案的各子塊構造。1資訊塊，資訊塊包含兩個子塊，即一個ID為 avih 的子塊和一個ID 為 strl 的LIST塊。

 

“avih”子塊的內容可由如下的結構定義：typedef struct {DWORD dwMicroSecPerFrame ; //顯示每楨所需的時間ns，定義avi的顯示速率DWORD dwMaxBytesPerSec; // 最大的資料轉送率DWORD dwPaddingGranularity; //記錄塊的長度需為此值的倍數，通常是2048DWORD dwFlages; //AVI檔案的特殊屬性，如是否包含索引塊，音視頻資料是否交叉儲存DWORD dwTotalFrame; //檔案中的總楨數DWORD dwInitialFrames; //說明在開始播放前需要多少楨DWORD dwStreams; //檔案中包含的資料流種類DWORD dwSuggestedBufferSize; //建議使用的緩衝區的大小，//通常為儲存一楨映像以及同步聲音所需要的資料之和DWORD dwWidth; //映像寬DWORD dwHeight; //映像高DWORD dwReserved[4]; //保留值}MainAVIHeader;“strl” LIST塊用於記錄AVI資料流，每一種資料流都在該LIST塊中佔有3個子塊，他們的ID分別是”strh”,”strf”, “strd”；“strh”子塊由如下結構定義，typedef struct {FOURCC fccType; //4位元組，表示資料流的種類 vids 表示視頻資料流//auds 音頻資料流FOURCC fccHandler;//4位元組 ，表示資料流解壓縮的驅動程式代號DWORD dwFlags; //資料流屬性WORD wPriority; //此資料流的播放優先順序WORD wLanguage; //音訊語言代號DWORD dwInitalFrames;//說明在開始播放前需要多少楨DWORD dwScale; //資料量，視頻每楨的大小或者音訊採樣大小DWORD dwRate; //dwScale /dwRate = 每秒的採樣數DWORD dwStart; //資料流開始播放的位置，以dwScale為單位DWORD dwLength; //資料流的資料量，以dwScale為單位DWORD dwSuggestedBufferSize; //建議緩衝區的大小DWORD dwQuality; //解壓縮品質參數，值越大，品質越好DWORD dwSampleSize; //音訊採樣大小RECT rcFrame; //視頻映像所佔的矩形}AVIStreamHeader;“strf”子塊緊跟在”strh”子塊之後，其結構視”strh”子塊的類型而定，如下所述；如果 strh子塊是視頻資料流，則 strf子塊的內容是一個與windows裝置無關位元影像的BIMAPINFO結構，如下typedef struct tagBITMAPINFO{BITMAPINFOHEADER bmiHeader;RGBQUAD bmiColors[1]; //顏色表}BITMAPINFO;typedef struct tagBITMAPINFOHEADER{DWORD biSize;LONG biWidth;LONG biHeight;WORD biPlanes;WORD biBitCount;DWORD biCompression;DWORD biSizeImage;LONG biXPelsPerMeter;LONG biYPelsPerMeter;DWORD biClrUsed;DWORD biClrImportant;}BITMAPINFOHEADER;如果 strh子塊是音頻資料流，則strf子塊的內容是一個WAVEFORMAT結構，如下typedef struct {WORD wFormatTag; WORD nChannels; //聲道數DWORD nSamplesPerSec; //採樣率DWORD nAvgBytesPerSec; //WAVE聲音中每秒的資料量WORD nBlockAlign; //資料區塊的對齊標誌WORD biSize; //此結構的大小}WAVEFORMAT“strd”子塊緊跟在strf子塊後，儲存供壓縮驅動程式使用的參數，不一定存在，也沒有固定的結構。“strl” LIST塊定義的AVI資料流依次將 “hdrl “ LIST 塊中的資料流頭結構與”movi” LIST塊中的資料聯絡在一起，第一個資料流頭結構用於資料流0，第二個用於資料流1，依次類推。資料區塊中儲存視頻和音頻資料流，資料可直接存於 “movi” LIST塊中。資料區塊中音視頻資料按不同的字塊存放，其結構如下所述，音頻字塊“##wb”Wave 資料流視頻子塊中儲存DIB資料，又分為壓縮或者未壓縮DIB，“##db”RGB資料流“##dc”壓縮的映像資料流看到了吧，avi檔案的映像資料可以是壓縮的，和非壓縮格式的。對於壓縮格式來說，也可採用不同的編碼，也許你曾經遇到有些avi沒法識別，就是因為編碼方式不一樣，如果沒有相應的解碼，你就沒法識別視頻資料。AVI的編碼方式有很多種，比較常見的有 mpeg2，mpeg4， divx等。索引塊，索引快包含資料區塊在檔案中的位置索引，能提高avi檔案的讀寫速度，其中存放著一組AVIINDEXENTRY結構資料。如下，這個塊並不是必需的，也許不存在。typedef struct {DWORD ckid; //記錄資料區塊中子塊的標記DWORD dwFlags; //表示chid所指子塊的屬性DWORD dwChunkOffset; //子塊的相對位置DWORD dwChunkLength; //子塊長度};Ok，現在我相信你肯定會對AVI的檔案結構已經很清楚了，在介紹完了AVI檔案結構後，我們就來看看如何對avi檔案進行讀寫了，為了對avi進行讀寫，微軟提供了一套API，總共50個函數，他們的用途主要有兩類，一個是avi檔案的操作，一類是資料流streams的操作。

　　 1、開啟和關閉檔案

　　 AVIFileOpen ，AVIFileAddRef， AVIFileRelease

　　 2、從檔案中讀取檔案資訊

　　 通過AVIFileInfo可以擷取avi檔案的一些資訊，這個函數返回一個AVIFILEINFO結構，通過AVIFileReadData可以用來擷取AVIFileInfo函數得不到的資訊。這些資訊也許不包含在檔案的頭部，比如擁有file的公司和個人的名稱。

　　 3、寫入檔案資訊

　　 可以通過AVIFileWriteData函數來寫入檔案的一些額外資訊。

　　 4、開啟和關閉一個流

　　 開啟一個資料流就跟開啟檔案一樣，你可以通過 AVIFileGetStream函數來開啟一個資料流，這個函數建立了一個流的介面，然後在該介面中儲存了一個控制代碼。

　　 如果你想操作檔案的某一個單獨的流，你可以採用AVIStreamOpenFromFile函數，這個函數綜合了AVIFileOpen和AVIFileGetStream函數。

　　 如果你想操作檔案中的多個資料流，你就要首先AVIFileOpen，然後AVIFileGetStream。

　　 可以通過AVIStreamAddRef來增加stream介面的引用。

　　 通過AVIStreamRelease函數來關閉資料流。這個函數用來減少streams的引用計數，當計數減少為0時，刪除。

　　 5、從流中讀取資料和資訊

　　 AVIStreamInfo函數可以擷取資料的一些資訊，該函數返回一個AVISTREAMINFO結構，該結構包含了資料的類型壓縮方法，建議的buffersize，回放的rate，以及一些description。

　　 如果資料流還有一些其它的額外的資訊，你可以通過AVIStreamReadData函數來擷取。應用程式分配一個記憶體，傳遞給這個函數，然後這個函數會通過這個記憶體返回資料流的資訊，額外的資訊可能包括資料流的壓縮和解壓縮的方法，你可以通過AVIStreamDataSize宏來回去需要申請記憶體塊的大小。

　　 可以通過AVIStreamReadFormat函數擷取資料流的格式資訊。這個函數通過指定的記憶體返回資料流的格式資訊，比如對於視頻流，這個buffer包含了一個BIMAPINFO結構，對於音頻流，記憶體塊包含了WAVEFORMATEX或者PCMAVEFORMAT結構。你可以通過給AVIStreamReadFormat傳遞一個空buffer就可以擷取buffer的大小。也可以通過AVIStreamFormatSize宏。

　　 可以通過AVIStreamRead函數來返回多媒體的資料。這個函數將資料複製到應用程式提供的記憶體中，對於視頻流，這個函數返回映像禎，對於音頻流，這個函數返迴音頻的sample資料。可以通過給AVIStreamRead傳遞一個NULL的buffer來擷取需要的buffer的大小。也可以通過AVIStreamSampleSize宏來擷取buffer的大小。

　　 有些AVI資料流控制代碼可能需要在啟動資料流的前要做一下準備工作，此時，我們可以調用AVIStreamBeginStreaming函數來告知AVI資料流handle來申請分配它需要的一些資源。在完畢後，調用AVIStreamEndStreamming函數來釋放資源。

　　 6、操作壓縮的視頻資料

　　 如果你要示範一禎或者幾禎壓縮視頻映像時，你可以調用AVIStreamRead函數，將擷取的資料傳遞給DrawDib函數來顯示映像。這些函數可以顯示壓縮和未壓縮的映像。

　　 AVIFile也提供了一個函數AVIStreamGetFrameOpen，來擷取未壓縮的視頻禎，這個函數建立了記憶體來擷取未壓縮的資料。也可以通過AVIStreamGetFrame函數來解壓縮一個單獨的視頻禎。這個函數可以解壓縮某一禎映像，然後將資料以一個BIMAPINFOHEADER結構返回。當你調用完AVIStreamGetFrame函數後，要調用AVIStreamGetFrameClose函數釋放上一個函數申請的資源。

　　 7、根據已存在的資料流建立檔案

　　 建立一個包含多個資料流的檔案的方法就是整合多個資料流，將其寫入一個新檔案。這些資料流可以是記憶體中的資料，也可以是存在於另一個檔案中。

　　 我們可以用AVISave這個函數來build一個檔案。這個函數可以建立一個檔案，並且將指定的多個資料流按照指定的順序寫入檔案，你也可以通過AVISaveV函數來建立一個新的檔案，這個函數的功能和AVISave的功能一樣，主要區別是AVISaveV採用的資料流數組，而AVISave是單個的資料流，多次儲存。

　　 我們可以調用AVISaveOptions函數來顯示一個對話方塊，可以讓使用者來選擇壓縮方式。

　　 我們可以在調用AVISave和AVISaveV函數時指定一個回呼函數，用來顯示avi檔案的產生進度，可以讓使用者隨時地取消產生avi檔案。

　　 我們可以調用GetSaveFileNamePreview函數來顯示儲存的對話方塊讓使用者選擇儲存的檔案名稱。

　　 通過AVIMakeFileFromStreams函數我們可以建立一個虛擬檔案控制代碼，其他的avi函數可以通過這個虛擬檔案控制代碼來操作檔案中的資料流，操作完畢要記得調用AVIFileRelease釋放。

8、向檔案寫入一個資料流

　　 我們可以通過AVIFileCreateStream函數來在一個新檔案或者已經存在的檔案中建立一個資料流。這個函數根據AVISTREAMINFO結構定義了新的資料流，並為新的資料流建立一個介面，返回介面的指標。

　　 在寫入新的資料前，一定要指定流的格式資訊，通過AVIStreamSetFormat函數，當設定一個視頻流的時候，一定要使用BIMAPINFO結構來設定，音頻就用WAVEFORMAT。

　　 然後我們就可以通過AVIStreamWrite函數將我們的多媒體資料寫入資料流了。這個函數將應用程式提供的記憶體資料複製到指定的流。預設的avi handler將資料寫入流的最後。

　　 如果你有其他額外的資訊需要寫入流，你可以調用AVIFileWriteData或者AVIStreamWriteData，最後記得在完成資料寫入後，要調用AVIStreamRelease。

　　 9、資料流中的禎的位置

　　 尋找起始禎：

　　 可以通過AVIStreamStart函數來擷取第一禎包含的sample number。也可以通過AVIStreamInfo函數來擷取這個資訊，這個函數的AVISTREAMINFO結構中包含了dwStart，可以通過AVIStreamStartTime宏來擷取第一個sample。

　　 可以通過AVIStreamLength函數來擷取流的長度。這個函數返迴流中的sample的數目。也可以通過AVIStreamInfo函數來擷取這些資訊，可以通過AVIStreamLengthTime宏來擷取流的長度，毫秒。

　　 在視頻流中，一個sample對應著一禎映像，所以，有時這些sample中沒有視頻資料，如果你調用AVIStreamRead函數來資料，可能返回NULL，也可以通過AVIStreamFindSample通過指定FIND_ANY標誌來尋找指定的sample。

　　 尋找關鍵禎

　　 通過AVIStreamFindSample函數尋找符合要尋找的sample，然後可以通過下面的宏判斷是否關鍵禎。

　　 在time和sample間互相切換。

　　 AVIStreamSampleToTime這個函數可以將smaple轉換成毫秒。對於視頻，這個值代表的是這個禎開始播放的時間。

　　 在瞭解了上面的知識後，我們對avi的檔案結構以及如何操作avi檔案心裡就明白了，下面我們可以開始我們的編程了。我們要做兩件事情：

　　 1、如何將一組靜態bmp位元影像合成一個avi的視頻檔案；

　　 2、如何將一個未壓縮的avi檔案解析成一幅幅位元影像。

　　 下面的函數示範了如何將一個檔案夾下面的所有bmp檔案都儲存為一個avi檔案，函數的第一個參數是要產生的AVI的檔案名稱，第二個參數是存放bmp檔案的檔案夾名，這個函數會枚舉該檔案夾下的所有bmp檔案，合成一個AVI檔案。

 

void Cbmp2aviDlg::AVItoBmp(CString strAVIFileName, CString strBmpDir) { 　 // TODO: 在此添加控制項通知處理常式代碼 　 AVIFileInit(); 　 PAVIFILE avi; 　 int res=AVIFileOpen(&avi, strAVIFileName, OF_READ, NULL); 　 int n = GetLastError(); 　 if (res!=AVIERR_OK) 　 { 　　 //an error occures 　　 if (avi!=NULL) 　　　 AVIFileRelease(avi); 　　 return ; 　 } 　 AVIFILEINFO avi_info; 　 AVIFileInfo(avi, &avi_info, sizeof(AVIFILEINFO)); 　 PAVISTREAM pStream; 　 res=AVIFileGetStream(avi, &pStream, streamtypeVIDEO /*video stream*/, 　　　 0 /*first stream*/); 　 if (res!=AVIERR_OK) 　 { 　　 if (pStream!=NULL) 　　　 AVIStreamRelease(pStream); 　　　 AVIFileExit(); 　　 return ; 　 } 　 //do some task with the stream 　 int iNumFrames; 　 int iFirstFrame; 　 iFirstFrame=AVIStreamStart(pStream); 　 if (iFirstFrame==-1) 　 { 　　 //Error getteing the frame inside the stream 　　 if (pStream!=NULL) 　　　 AVIStreamRelease(pStream); 　　 AVIFileExit(); 　　 return ; 　 } 　 iNumFrames=AVIStreamLength(pStream); 　 if (iNumFrames==-1) 　 { 　　 //Error getteing the number of frames inside the stream 　　 if (pStream!=NULL) 　　　 AVIStreamRelease(pStream); 　　 AVIFileExit(); 　　 return ; 　 } 　 //getting bitmap from frame 　 BITMAPINFOHEADER bih; 　 ZeroMemory(&bih, sizeof(BITMAPINFOHEADER)); 　 bih.biBitCount=24; //24 bit per pixel 　 bih.biClrImportant=0; 　 bih.biClrUsed = 0; 　 bih.biCompression = BI_RGB; 　 bih.biPlanes = 1; 　 bih.biSize = 40; 　 bih.biXPelsPerMeter = 0; 　 bih.biYPelsPerMeter = 0; 　 //calculate total size of RGBQUAD scanlines (DWORD aligned) 　 bih.biSizeImage = (((bih.biWidth * 3) + 3) & 0xFFFC) * bih.biHeight ; 　 PGETFRAME pFrame; 　 pFrame=AVIStreamGetFrameOpen(pStream, NULL ); 　 AVISTREAMINFO streaminfo; 　 AVIStreamInfo(pStream,&streaminfo,sizeof(AVISTREAMINFO)); 　 //Get the first frame 　 BITMAPINFOHEADER bih2; 　 long lsize = sizeof(bih2); 　 int index=0; 　 for (int i=iFirstFrame; i<iNumFrames; i++) 　 { 　　 index= i-iFirstFrame; 　　 BYTE* pDIB = (BYTE*) AVIStreamGetFrame(pFrame, index); // 　　 AVIStreamReadFormat(pStream,index,&bih2,&lsize); 　　 BITMAPFILEHEADER stFileHdr; 　　 BYTE* Bits=new BYTE[bih2.biSizeImage]; 　　 AVIStreamRead(pStream,index,1,Bits,bih2.biSizeImage,NULL,NULL); 　　 //RtlMoveMemory(Bits, pDIB + sizeof(BITMAPINFOHEADER), bih2.biSizeImage); 　　 bih2.biClrUsed =0; 　　 stFileHdr.bfOffBits=sizeof(BITMAPFILEHEADER)+sizeof(BITMAPINFOHEADER); 　　 stFileHdr.bfSize=sizeof(BITMAPFILEHEADER); 　　 stFileHdr.bfType=0x4d42; 　　 CString FileName; 　　 FileName.Format("Frame-%05d.bmp", index); 　　 CString strtemp = strBmpDir; 　　 strtemp += "//"; 　　 strtemp += FileName; 　　 FILE* fp=_tfopen(strtemp ,_T("wb")); 　　 fwrite(&stFileHdr,1,sizeof(BITMAPFILEHEADER),fp); 　　 fwrite(&bih2,1,sizeof(BITMAPINFOHEADER),fp); 　　 int ff = fwrite(Bits,1,bih2.biSizeImage,fp); 　　 int e = GetLastError(); 　　 fclose(fp); 　　 ///// 　　 delete Bits; 　　 //CreateFromPackedDIBPointer(pDIB, index); 　 } 　 AVIStreamGetFrameClose(pFrame); 　 //close the stream after finishing the task 　 if (pStream!=NULL) 　　 AVIStreamRelease(pStream); 　 AVIFileExit(); }

　　 下面的這個函數示範了如何將AVI檔案中的每一楨映像單獨取出來，儲存為bmp檔案。函數的頭一個參數是avi檔案名稱，第二個參數是存放bmp檔案的檔案夾。

//產生avi void Cbmp2aviDlg::BMPtoAVI(CString szAVIName, CString strBmpDir) { 　 CFileFind finder; 　 strBmpDir += _T("//*.*"); 　 AVIFileInit(); 　 AVISTREAMINFO strhdr; 　 PAVIFILE pfile; 　 PAVISTREAM ps; 　 int nFrames =0; 　 HRESULT hr; 　 BOOL bFind = finder.FindFile(strBmpDir); 　 while(bFind) 　 { 　　 bFind = finder.FindNextFile(); 　　 if(!finder.IsDots() && !finder.IsDirectory()) 　　 { 　　　 CString str = finder.GetFilePath(); 　　　 FILE *fp = fopen(str,"rb"); 　　　 BITMAPFILEHEADER bmpFileHdr; 　　　 BITMAPINFOHEADER bmpInfoHdr; 　　　 fseek( fp,0,SEEK_SET); 　　　 fread(&bmpFileHdr,sizeof(BITMAPFILEHEADER),1, fp); 　　　 fread(&bmpInfoHdr,sizeof(BITMAPINFOHEADER),1, fp); 　　　 BYTE *tmp_buf = NULL; 　　　 if(nFrames ==0 ) 　　　 { 　　　　 AVIFileOpen(&pfile,szAviName,OF_WRITE | OF_CREATE,NULL); 　　　　 _fmemset(&strhdr, 0, sizeof(strhdr)); 　　　　 strhdr.fccType = streamtypeVIDEO;// stream type 　　　　 strhdr.fccHandler = 0; 　　　　 strhdr.dwScale = 1; 　　　　 strhdr.dwRate = 15; // 15 fps 　　　　 strhdr.dwSuggestedBufferSize = bmpInfoHdr.biSizeImage ; 　　　　 SetRect(&strhdr.rcFrame, 0, 0, bmpInfoHdr.biWidth, bmpInfoHdr.biHeight); 　　　　 // And create the stream; 　　　　 hr = AVIFileCreateStream(pfile,&ps,&strhdr); 　　　　 // hr = AVIStreamSetFormat(ps,nFrames,&bmpInfoHdr,sizeof(bmpInfoHdr)); 　　　 } 　　　 tmp_buf = new BYTE[bmpInfoHdr.biWidth * bmpInfoHdr.biHeight * 3]; 　　　 fread(tmp_buf, 1, bmpInfoHdr.biWidth * bmpInfoHdr.biHeight * 3, fp); 　　　 hr = AVIStreamSetFormat(ps,nFrames,&bmpInfoHdr,sizeof(bmpInfoHdr)); 　　　 hr = AVIStreamWrite(ps, // stream pointer 　　　　　　 nFrames , // time of this frame 　　　　　　 1, // number to write 　　　　　　 (LPBYTE) tmp_buf, 　　　　　　 bmpInfoHdr.biSizeImage , // size of this frame 　　　　　　 AVIIF_KEYFRAME, // flags.... 　　　　　　 NULL, 　　　　　　 NULL); 　　　 nFrames ++; 　　　 fclose(fp); 　　 } 　 } 　 AVIStreamClose(ps); 　 if(pfile != NULL) 　　 AVIFileRelease(pfile); 　 AVIFileExit(); }