摄像头编程及其动态能力

在基于OMCS在开发类似视频聊天的应用时，我们经常需要获取摄像头的相关信息；而在进行视频聊天时，我们可能还希望有一些动态的能力。比如，在不中断视频聊天的情况下，切换一个摄像头、或者修改摄像头采集的分辨率或编码质量等等。OMCS提供了很多有用的特性以支持上述需求。

我们如何得知当前的计算机有哪些摄像头了？

OMCS提供了一个工具类OMCS.Tools.Camera，来帮助我们获取这些信息。Camera有个静态方法GetCameras，用于枚举当前计算机上的所有摄像头。

/// <summary>
  ///枚举当前计算机上的所有摄像头设备。
  /// </summary>        
  public static List<CameraInformation> GetCameras()

CameraInformation封装了摄像头的基本信息，其类图如下所示：

我们可以将GetCameras方法返回的列表直接绑定到Combox控件，效果如下所示：

默认情况下，IMultimediaManager使用的摄像头的索引为0。如果索引为0的摄像头不可用，或者，用户指定使用其它的摄像头，则可以将指定摄像头的索引保存到配置文件。当客户端程序启动时，从配置文件中读取该索引值，并将其赋值给IMultimediaManager的CameraDeviceIndex属性。

当选定了一个摄像头，我们如何知道该摄像头支持哪些采集分辨率、支持最高的帧频是多少了？

Camera提供了另一个静态方法GetCameraCapability，来获取目标摄像头的能力信息。

/// <summary>
  ///获取目标摄像头的能力信息（分辨率、最大帧频）
  /// </summary>
  /// <param name="deviceIndex">目标摄像头的索引</param>        
  public static List<CameraCapability> GetCameraCapability(int deviceIndex)

CameraCapability类封装了摄像头的能力信息，其类图如下所示：

我们可以将GetCameraCapability方法返回的列表直接绑定到Combox控件，效果如下所示：

下面我们设想一种情况，假设我的电脑上装有两个可用的摄像头，我正在使用索引为0的摄像头和我的朋友视频聊天，某个时刻，我想在不中断视频聊天的情况下，切换到索引为1的摄像头。这种需求就称为动态切换摄像头。

OMCS支持动态切换摄像头，并且操作相当简单：我们只需要将IMultimediaManager的CameraDeviceIndex属性赋值为要切换到的摄像头的索引即可。

切换会在OMCS内部自动进行，在很短的时间切换完成后，OMCS会将新摄像头采集的视频数据发送给各个guest。

还记得QQ视频聊天有这种能力，我们可以在视频聊天的时候，选择使用大窗口模式。这实际上就是使用摄像头更高的分辨率来采集视频，比如原始的采集分辨率为320*240，可切换到更高的640*480。

OMCS支持在不需要任何中断的情况下，修改正在使用的摄像头的采集分辨率。操作也是相当简单：我们只需要将IMultimediaManager的CameraVideoSize属性设置为目标分辨率大小即可。当然，如果设置的分辨率不被当前摄像头所支持，则将抛出NotSupportedException。另外要注意，在编码质量相同的情况下，视频的分辨率越高，所输出的码流就越大，所要求的带宽也越大。

为了避免设置不恰当的分辨率给CameraVideoSize属性，在赋值之前，我们可以通过OMCS.Tools.Camera的静态方法Support来判断目标摄像头是否支持指定的分辨率：

/// <summary>
   ///目标摄像头是否支持采集指定的分辨率。
   /// </summary>     
   public static bool Support(int deviceIndex, Size videoSize)

在客户端运行的任何时候，我们都可以通过设置IMultimediaManager的CameraEncodeQuality属性，来实时调整摄像头采集的视频的编码质量。编码质量越高（CameraEncodeQuality取值越小），对带宽的要求就越高；反之亦然。

当然，正如前面文章所介绍的，如果IMultimediaManager的AutoAdjustCameraEncodeQuality属性被设置为true，则CameraEncodeQuality将会被OMCS自动调节以优先保证语音的清晰连贯，手动对CameraEncodeQuality的设置就不起作用了。

如果我们将AutoAdjustCameraEncodeQuality设置为false，并且我们的应用自己能检测到网络状态的实时变化，那么，我们就可以根据当前的网络状态，来手动调整CameraEncodeQuality。

设想这样一种情况：我在进行视频会议时，某个时间出于某种原因，我不想让与会者看到我的视频，一段时间后，我又希望恢复原样。

从节省带宽的角度，最好的方式就是在这段时间内不输出视频帧。OMCS能简单地实现这种控制：我们只需将IMultimediaManager的OutputVideo属性设置为false，即可关闭视频帧的输出。

下面要设想的场景稍微复杂一点：在视频会议时，我的视频会发送给与会的每个人，假设我与每个与会者之间都建立的是P2P通道，视频帧都经过P2P通道传送。现在的问题时，每个P2P通道的质量是不一样的，有的可能很快，有的可能很慢。我们假设到与会者A的通道非常慢，到其他与会者的通道质量都很好。那么，我们来分析一下在两种广播模式下，可能出现的情况。

1.同步广播模式

在同步广播模式下，只有当某个视频帧在所有的通道上都发送完毕时，才会去发送下一个视频帧。这样就会出现因为与A之间的通道缓慢，而导致其他与会者看到自己的视频出现卡或不连贯的情况。

2.异步广播模式

在异步广播模式下，视频帧在所有的通道上都是异步发送的，这样A通道的缓慢不会影响到其它的与会者。OMCS采用的就是这种模式。

但是，由于通道A的缓慢，生产视频帧的速度远大于通道A消费视频帧的速度，这就导致了需要使用更多的内存来缓存那些来不及发送的视频帧。就客户端进程看来，其所占用的内存会不断增加，就像内存泄漏一样。

如何解决这个问题了？OMCS给出的方案是可以选择在通道繁忙时丢弃帧。通过将IMultimediaManager的AllowDiscardFrameWhenBroadcast属性设置为true，便可启用这种方案。

AllowDiscardFrameWhenBroadcast被启用后，当一个新的视频帧要通过某个P2P通道发送给对应的与会者时，会先检测一下该P2P通道是否繁忙，如果繁忙，就取消该视频帧在这个通道上的发送。这样，就避免了内存无线增长的情况。但在这种方案下，那些通道比较慢的与会者，因为丢弃视频帧的原因，看到别人的视频可能就会出现马赛克、卡、不连续的现象。

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