CN101833520A - 计算机系统、多个应用程序同时使用一个摄像头的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种计算机系统、多个应用程序同时使用一个摄像头的方法。计算机系统包括耦合于摄像头的虚拟摄像头组件。虚拟摄像头组件包括视频采集源过滤器，虚拟摄像头服务中心和虚拟摄像头设置工具。视频采集源过滤器和虚拟摄像头设置工具都耦合于虚拟摄像头服务中心。视频采集源过滤器处理来自摄像头的视频数据，并传送处理后的数据给多个摄像头应用程序。虚拟摄像头服务中心控制视频采集源过滤器，并将视频数据从摄像头传送到视频采集源过滤器。虚拟摄像头设置工具使用合适的工作参数来配置虚拟摄像头服务中心。本发明通过使用虚拟摄像头组件，解决了多个应用程序之间的冲突，使得多个应用程序可同时共享单个摄像头。

Description

计算机系统、多个应用程序同时使用一个摄像头的方法

技术领域

本发明涉及一种计算机系统，尤其涉及一种支持多个应用程序同时使用一个摄像头的计算机系统及方法。

背景技术

摄像头被广泛应用于多个客户端应用程序，例如：网络摄像头录制程序，视频会议工具和即时通讯(Instant Messenger，IM)工具等。

如图1所示的现有技术，系统100包括摄像头应用程序模块102，Windows驱动模块(Windows driver model，WDM)采集过滤器104和物理摄像头110。摄像头应用程序模块102包括多个摄像头应用程序，例如，MSN MESSENGER 108A，YAHOOMESSENGER 108B，SKYPE 108C和“360度WEB FACE”应用程序(以下简称FACE程序)114。其中，摄像头应用程序模块102中的FACE程序114是由凹凸科技有限公司开发的智能登录和加锁/解锁应用程序。

WDM采集过滤器104是一种标准的MICROSOFT DIRECTX组件，可作用于摄像头110的设备驱动程序(未示出)。摄像头110的设备驱动程序可由驱动文件组成，例如：后缀为“.dll”的文件。如果WDM采集过滤器104将摄像头110的设备驱动程序链接到一个应用程序，该设备驱动程序便无法再和另外的应用程序通信。也就是说，在任意给定的时间，WDM采集过滤器104只支持一个应用程序使用摄像头110采集到的数据。

例如，当FACE程序114请求访问摄像头110时，WDM采集过滤器104会被访问，且摄像头110的设备驱动程序被装载。配置完毕，摄像头110便开始正常工作，FACE程序114开始进行面部识别的正常操作。此时，若另一个程序(例如，MSNMESSENGER 108A)尝试使用摄像头110，而FACE程序114也正在使用该摄像头110时，MSN MESSENGER 108A便无法访问摄像头110的设备驱动程序。因此，当多个应用程序同时使用摄像头110时会发生冲突，后访问的应用程序，如MSNMESSENGER 108A，无法使用摄像头110。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于提供一种计算机系统及方法，以解决多个应用程序之间的冲突，使多个应用程序同时共享单个摄像头。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种计算机系统，其包括：摄像头，用于采集多媒体数据；以及与该摄像头耦合的存储器，用于存储计算机可执行组件。该计算机可执行组件包括：第一应用程序，用于请求对摄像头的第一访问以获取第一数据集；第二应用程序，用于请求对摄像头的第二访问以获取第二数据集，其中第一访问和第二访问在时间上重叠；以及耦合于第一应用程序和第二应用程序与摄像头之间的虚拟摄像头组件，用于缓存该多媒体数据，并分别根据第一应用程序和第二应用程序各自的需求处理该多媒体数据。

本发明所述的计算机系统，所述虚拟摄像头组件包括：耦合于采集过滤器的视频采集源过滤器，其中，所述采集过滤器耦合于所述摄像头，所述视频采集源过滤器用于执行所述处理的操作，并传送处理后的多媒体数据给所述第一应用程序和所述第二应用程序。

本发明所述的计算机系统，所述虚拟摄像头组件还包括：耦合于所述视频采集源过滤器的虚拟摄像头服务中心，用于控制所述视频采集源过滤器，并用于经由所述采集过滤器将所述多媒体数据从所述摄像头传送到所述视频采集源过滤器。

本发明所述的计算机系统，所述虚拟摄像头组件还包括：虚拟摄像头设置工具，用于给所述虚拟摄像头服务中心配置工作参数。

本发明所述的计算机系统，所述虚拟摄像头组件还包括：耦合于所述视频采集源过滤器的虚拟摄像头服务中心，用于识别与所述第一程序和所述第二程序相关的需求，并发送表示最有限制性的需求的命令给所述摄像头，所述摄像头根据所述命令采集多媒体数据。

本发明所述的计算机系统，所述采集过滤器包括WINDOWS驱动模块采集过滤器。

本发明所述的计算机系统，所述第一应用程序是即时通讯应用程序，所述第二应用程序是面部识别应用程序。

本发明所述的计算机系统，所述第一应用程序和所述第二应用程序请求不同格式和不同分辨率的所述多媒体数据。

本发明所述的计算机系统，所述虚拟摄像头组件处理所述摄像头采集的所述多媒体数据以产生所述不同格式和所述不同分辨率的多媒体数据。

本发明还提供了一种计算机系统，其包括计算机可执行的虚拟摄像头组件，该虚拟摄像头组件用于支持多个应用程序同时使用一个物理摄像头。该虚拟摄像头组件包括：耦合于采集过滤器的视频采集源过滤器，该采集过滤器耦合于物理摄像头，视频采集源过滤器用于处理物理摄像头采集到的视频数据，并传送处理后的视频数据给所述多个应用程序，其中，在处理和传送之前，所述物理摄像头采集的所述视频数据存储在缓存中；及耦合于视频采集源过滤器的虚拟摄像头服务中心，用于控制该视频采集源过滤器，并用于通过所述采集过滤器从所述物理摄像头接收所述视频数据，并将所述视频数据传送到所述视频采集源过滤器。

本发明所述的计算机系统，所述虚拟摄像头组件还包括：耦合于所述虚拟摄像头服务中心的虚拟摄像头设置工具，用于给所述虚拟摄像头服务中心配置工作参数。

本发明所述的计算机系统，所述虚拟摄像头服务中心识别与所述多个应用程序相关的需求，并发送表示最有限制性的需求的命令给所述物理摄像头，所述物理摄像头根据所述命令采集所述视频数据。

本发明所述的计算机系统，所述视频采集源过滤器包括所述多个应用程序中的每个应用程序对应的过滤器实例。

本发明所述的计算机系统，所述采集过滤器包括WINDOWS驱动模块采集过滤器，用于驱动所述物理摄像头。

本发明所述的计算机系统，所述视频采集源过滤器包括过滤器标准接口，用于将所述多个应用程序耦合于所述虚拟摄像头组件，并将所述处理后的视频数据传送到所述多个应用程序。

本发明所述的计算机系统，所述多个应用程序请求不同格式和不同分辨率的所述视频数据。

本发明所述的计算机系统，所述视频采集源过滤器处理所述物理摄像头采集的所述视频数据以产生所述不同格式和所述不同分辨率的视频数据。

本发明所述的计算机系统，所述多个应用程序包括即时通讯应用程序和面部识别应用程序。

本发明还提供了一种多个应用程序同时使用一个物理摄像头的方法，该多个应用程序包括第一应用程序和第二应用程序，该方法包括：创建第一视频采集源过滤器实例，以响应当第一应用程序请求第一数据集时该第一应用程序发出的第一访问命令；创建第二视频采集源过滤器实例，以响应当第二应用程序请求第二数据集时该第二应用程序发出的第二访问命令，该第一数据集的请求和该第二数据集的请求同时发生；根据第一视频采集源过滤器实例提供第一数据集给第一应用程序，第一数据集由物理摄像头采集的视频数据生成，该第一数据集满足与第一应用程序相关的第一需求；及根据第二视频采集源过滤器实例提供第二数据集给第二应用程序，所述第二数据集由物理摄像头采集的视频数据生成，且该第二数据集满足与第二应用程序相关的第二需求，所述第一需求不同于所述第二需求。

本发明所述的多个应用程序同时使用一个物理摄像头的方法，还包括：缓存所述物理摄像头采集的所述视频数据；根据所述第一需求处理所述视频数据以得到所述第一数据集；及根据所述第二需求处理所述视频数据以得到所述第二数据集。

本发明所述的多个应用程序同时使用一个物理摄像头的方法，还包括：识别与所述第一应用程序相关的所述第一需求以及与所述第二应用程序相关的所述第二需求；及根据所述第一需求和所述第二需求中最有限制性的需求运行所述物理摄像头，以采集所述视频数据。

本发明所述的多个应用程序同时使用一个物理摄像头的方法，所述视频数据对应于所述第一需求和所述第二需求中分辨率最高的数据。

与现有技术相比，本发明的计算机系统利用虚拟摄像头组件避免了多个应用程序之间的冲突，从而支持多个应用程序同时共享单个摄像头。

附图说明

图1所示为现有技术中具有多个摄像头应用程序的系统的结构框图。

图2所示为根据本发明一个实施例的支持多个摄像头应用程序，同时共享单个摄像头的系统的结构框图。

图3所示为根据本发明一个实施例的虚拟摄像头组件的结构框图。

图4所示为根据本发明一个实施例的可支持多个摄像头应用程序共享单个摄像头的系统组件的框图。

图5所示为根据本发明一个实施例的多个摄像头应用程序共享单个摄像头的方法流程图。

图6所示为根据本发明一个实施例的多个摄像头应用程序共享单个摄像头的工作流程图。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本发明的技术方案进行详细的说明，以使本发明的特性和优点更为明显。

以下将对本发明的具体实施方式进行阐述。本发明将结合一些具体实施例进行阐述，但本发明不局限于这些具体实施例。对本发明进行的修改或者等同替换，均应涵盖在本发明的权利要求书所限定的范围当中。

以下具体描述中的某些部分是以流程、逻辑块、处理过程和其他对计算机存储器中数据位的操作的象征性表示来呈现的。这些描述和表示法是数据处理领域内的技术人员最有效地向该领域内的其他技术人员传达他们工作实质的方法。在本中请中，流程、逻辑块、处理过程或相似的事物，被构思成有条理的步骤或指令的序列以实现想要的结果。所述的步骤是需要对物理量进行物理操作的步骤。通常，但不是必然的，这些物理量的形式可为电或磁信号，可在计算机系统中被存储、传输、合并和比较等等。

然而，应该明白的是，这些术语及其相似表述都与适当的物理量相关，并仅仅是运用于这些物理量的便利标记。除非在之后的讨论中特别说明，在本申请的全部内容中，运用“请求”、“创建”、“计算”、“采集”、“处理”、“传送”或类似术语之处，指的都是计算机系统或类似的电子计算设备中的操作和处理过程，所述的计算机系统对以物理(电子)量形式存在于所述计算机系统的寄存器和存储器中的数据进行操作，并转换为类似地以物理量形式存在于所述计算机系统的寄存器、存储器或其他此类信息存储、传输或显示设备中的其他数据。

在此所述的实施例是以计算机可执行指令为讨论的大背景的，所述的计算机指令可位于某种形式的计算机可用的介质(如，程序模块)中，被一个或多个计算机或其他设备执行。通常，程序模块包括可执行特定任务或实现特定抽象数据类型的例行程序、编制程序、对象、元件、数据结构等。所述程序模块将在不同的实施例中结合或分开描述。

作为举例，且并不局限于其中，计算机可读介质可包括计算机存储介质和通讯介质。计算机存储介质包括以任何方法或技术实现的用以存储信息的易失性和非易失性的、移动和不可移动的介质，所述信息可为计算机可读的指令、数据结构、程序模块或其他数据。计算机存储介质包括(但不局限于)：随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)、闪存或其他存储器技术，光盘ROM(CD-ROM)，多功能数码光盘(DVD)或其他光学存储器、盒式磁带、磁带、磁盘存储器或其他磁的存储器设备，或任何其他可被用来存储所需信息的介质。

通讯介质可具体化为计算机可读的指令、数据结构、程序模块或其他已调制的数据信号(如，载波或其他传输机制)中的数据，并包括任何信息传输介质。所述的“已调制的数据信号”指具有一个或多个特征集或遵循某种信号信息编码方式变化的信号。作为举例，且并不局限于其中，通讯介质包括有线介质，如有线网络或直线连接；以及无线介质，如声学的、无线电的(RF)、红外线的和其他无线的介质。上述任何介质的组合都应包括在计算机可读介质的范围内。

图2所示为根据本发明一个实施例的系统200的示例性结构框图。系统200包括可支持多个摄像头应用程序，同时共享单个摄像头的虚拟摄像头组件206。系统200可应用于多种计算机平台，这些计算机平台可运行多种操作系统(例如但不局限于WINDOWS操作系统)。例如，系统200的计算机平台可为个人计算机，便携式计算机(pocket PC，PPC)，个人数字助理(personal digital assistant，PDA)或智能电话。在一个实施例中，系统200的组件和特性可应用于软件中。

在图2所示的实施例中，系统200包括摄像头应用程序模块202，虚拟摄像头组件206，WDM采集过滤器204以及物理摄像头210(比如：视频摄像头)。摄像头应用程序模块202包括多个客户端应用程序。在一个实施例中，客户端应用程序包括可支持实时视频聊天的即时通讯(instant messenger，IM)程序，例如：MSN MESSENGER 208A，YAHOO MESSENGER 208B，SKYPE208C，AMERICA ONLINE INSTANT MESSENGER(AIM)(未示出)，ICQ(未示出)，GOOGLE TALK(未示出)，PALTALK(未示出)等。在一个实施例中，摄像头应用程序模块202中的客户端应用程序可包括播放/录制应用程序(例如：WINDOWSMEDIA PLAYER(未示出))，视频会议软件(例如：NETMEETING(未示出))，视频编辑应用程序以及其他多媒体应用程序。在一个实施例中，摄像头应用程序模块202包括“360度WEB FACE”程序(以下简称FACE程序)214，该程序是凹凸科技股份公司开发的智能登录和加锁/解锁应用程序。通过面部识别技术，FACE程序214可安全、快捷地登录、加锁或解锁WINDOWS操作系统。用户无需输入用户名和密码，只需通过摄像头210验证面部信息就能完成上述操作。

摄像头应用程序模块202中所有的应用程序可使用摄像头210提供的多媒体数据。在这个实施例中，只有一个摄像头210示出。然而在其他的实施例中，多个带有对应设备驱动程序的摄像头可与计算机主机平台相连。在这样的实施例中，用户可从多个摄像头中选择一个摄像头使用。

当应用程序访问摄像头210时，摄像头210开启并保持开启状态。摄像头210可支持各种图片(例如：*.jpg，*.gif，*.bmp等)和视频(例如：*.wmv，*.avi，*.asf，*.mpeg，*.rm，*.rmvb等)介质。

在图2所示的实施例中，摄像头应用程序模块202耦合于虚拟摄像头组件206。在一个实施例中，虚拟摄像头组件206通过使用MICROSOFT软件开发工具箱(software development kit，SDK)的组件DIRECTSHOW进行实例化。SDK是一个程序包，包括：应用程序接口(application program interfaces，APIs)，编程工具，标题，库，示例代码，文件等。在DIRECTSHOW SDK的帮助下，程序员可使用不同的高级程序设计语言来建立虚拟摄像头组件206的子系统。

虚拟摄像头组件206可由兼容组件对象模型(componentobject model，COM)的可执行程序或进程组成。COM是一种由MICROSOFT推出的软件组件接口标准。多种支持COM技术的编程语言(例如：C++和JAVA)可被用来创建虚拟摄像头组件206的动态对象。因此，在不清楚对象内部实施的情况下重复使用该对象成为可能，且只需为虚拟摄像头组件206提供定义明确的接口即可。

WINDOWS操作系统提供COM API。COM API负责装载COM可执行程序(例如：虚拟摄像头组件206)，并建立从摄像头应用程序模块202中的摄像头应用程序到虚拟摄像头组件206的连接。于是，虚拟摄像头组件206便可接通摄像头应用程序模块202中任意的摄像头应用程序。虚拟摄像头组件206的操作与摄像头210执行的操作相同。正如即将描述的实施例，可建立多个视频采集源过滤器实例来支持摄像头应用程序模块202中的多个摄像头应用程序。

WINDOWS操作系统包括内核模式的WINDOWS驱动模块(WINDOWS Driver Module，WDM)采集过滤器204，用于虚拟视频。WDM采集过滤器204耦合于虚拟摄像头组件206，并可链接摄像头设备驱动文件或动态链接库(dynamic link library，DLL或.dll)文件。通过建立和DLL文件的链接，WDM采集过滤器204可访问摄像头210以获取采集到的视频数据流。在这个实施例中，WDM采集过滤器204由MICROSOFT DIRECTSHOWSDK提供，并被命名为KsProxy Filter(Ksproxy.ax)。WDM采集过滤器204还可设置所需的视频流帧速率和分辨率模式。

图3所示为根据本发明一个实施例的虚拟摄像头组件206的示例性结构框图。该虚拟摄像头组件206包括视频采集源过滤器306，虚拟摄像头服务中心302和虚拟摄像头设置工具304。

视频采集源过滤器306是标准的DIRECTSHOW模块化组件，并可包括源过滤器、变换过滤器和输出程序过滤器(未示出)。视频采集源过滤器306可读取，写入和处理摄像头210采集的视频流数据，并把该数据传送给摄像头应用程序模块202的多个应用程序。在一个实施例中，视频采集源过滤器306访问缓存350(图4中示出)，该缓存350用于存储由摄像头210采集的视频或图像数据。与排他地直接使用摄像头210不同，多个摄像头应用程序(比如：MSN MESSENGER 208A，YAHOO MESSENGER208B，FACE程序214等)可同时读取缓存350中的图片和视频流数据。视频采集源过滤器306和其他过滤器排放在过滤器图结构中。每一个过滤器可由一个功能模块组成。

在图3所示的实施例中，视频采集源过滤器306包括过滤器标准接口310和服务访问模块312。过滤器标准接口310是视频采集源过滤器306的标准接口。视频采集源过滤器306通过过滤器标准接口310与摄像头应用程序模块202中的摄像头应用程序进行通信。服务访问模块312与虚拟摄像头服务中心302相连，用于通过虚拟摄像头服务中心302读取来自摄像头210的视频数据。

虚拟摄像头服务中心302提供过滤器图管理器的服务。虚拟摄像头服务中心302不仅控制视频采集源过滤器306的过滤器图，还可处理控制流和数据流。虚拟摄像头服务中心302传送访问命令给摄像头210，并提供摄像头210采集的数据给缓存350。运行之前，虚拟摄像头设置工具304配置虚拟摄像头服务中心302。虚拟摄像头设置工具304可设置虚拟摄像头服务中心302的参数，以下将结合图5详细描述。

图4所示为根据本发明一个实施例的系统400的示例性结构框图。在系统400中，摄像头应用程序模块202中的多个摄像头应用程序通过使用虚拟摄像头组件206共享单个摄像头210。图4中的双向箭头表示元素间的逻辑关系。这些元素通过控制流和数据流彼此相连。

在图4所示的实施例中，两个应用程序共享摄像头210。也就是说，当FACE程序214和模块212中的一个程序(例如：MSNMESSENGER 208A)同时运行和访问摄像头210时，它们都连接到虚拟摄像头组件206。

在这个实施例中，FACE程序214和MSN MESSENGER208A都与视频采集源过滤器306的过滤器标准接口310相连。过滤器标准接口310耦合于服务访问模块312。视频采集源过滤器306耦合于虚拟摄像头服务中心302，并由虚拟摄像头服务中心302控制。由于虚拟摄像头服务中心302耦合于WDM采集过滤器204，虚拟摄像头组件206经由WDM采集过滤器204与摄像头210耦合。

当FACE程序214和MSN MESSENGER 208A访问摄像头210时，可产生两个对应的视频采集源过滤器实例。这两个视频采集源过滤器实例可请求相同的视频数据格式(例如：分辨率，帧速率等)或两种不同的视频数据格式。FACE程序214使用的第一视频采集源过滤器实例可启动面部识别命令，而MSNMESSENGER 208A使用的第二视频采集源过滤器实例仅仅请求视频流。当这两个视频采集源过滤器实例生成时，虚拟摄像头组件206便实现配置并开始工作。

因此，虚拟摄像头设置工具304首先设置虚拟摄像头服务中心302的适当参数(例如：分辨率)。虚拟摄像头服务中心302可搜索摄像头210，并将虚拟摄像头组件206和摄像头210绑定。在分析和处理来自两个视频采集源过滤器实例的两个访问命令之后，虚拟摄像头服务中心302通过WDM采集过滤器204传送该两个命令给摄像头210。作为回应，WDM采集过滤器204驱动摄像头210，摄像头210开始采集视频流或图像数据。例如，如果两个应用程序依赖不同的图像分辨率，摄像头210可采集分辨率较高的视频或图像数据。在这个实施例中，第一视频采集源过滤器实例(响应FACE程序214)还可对采集到的数据进行面部识别计算。

通过WDM采集过滤器204，采集到的视频流或图像数据被传送到虚拟摄像头组件206，并在缓存350中缓存。收到数据以后，虚拟摄像头组件206将数据处理成两个视频采集源过滤器实例所需的格式。如果是两种不同的格式需求，该数据仍可被处理成所需的不同格式。更具体的说，由虚拟摄像头服务中心302接收视频流或图像数据，并由视频采集源过滤器306处理该数据。然后，跟随两个对应的视频采集源过滤器实例，处理过的数据通过过滤器标准接口310被分别传送到FACE程序214和MSN MESSENGER 208A。

图5所示为根据本发明一个实施例的多个摄像头应用程序同时共享单个摄像头的方法500的示例性流程图。在一个实施例中，方法500的操作是通过执行存储在计算机可读介质中的计算机可执行指令来实现的。在一个实施例中，虚拟摄像头组件在MICROSOFT SDK平台下开发，并由兼容COM的可执行进程组成。虚拟摄像头组件与物理摄像头绑定。如果有多个物理摄像头，用户可从列表中选择一个物理摄像头，虚拟摄像头组件则与所选物理摄像头绑定。在一个实施例中，虚拟摄像头组件包括：虚拟摄像头服务中心，耦合于虚拟摄像头服务中心的视频采集源过滤器，耦合于虚拟摄像头服务中心的虚拟摄像头设置工具。视频采集源过滤器处理物理摄像头采集的视频数据，并传送该数据给多个摄像头应用程序。虚拟摄像头服务中心控制视频采集源过滤器，并将视频数据传送给视频采集源过滤器。虚拟摄像头设置工具使用适当的工作参数配置虚拟摄像头服务中心。

虚拟摄像头组件可供多个同时请求访问物理摄像头的应用程序使用。为了描述方便，图5根据一个实施例描述了为两个摄像头应用程序与虚拟摄像头组件建立连接的工作流程。例如，一个基于面部识别的智能登录和加锁/解锁应用程序(例如：图2中FACE程序214)和一个基于因特网即时通讯应用程序(例如：图2中MSN MESSENGER 208A)可同时访问物理摄像头。图5的方法可推广到多于两个摄像头应用程序的情况。

在步骤502A中，FACE程序请求与摄像头建立第一连接。FACE程序可访问摄像头进行面部识别。同时，在步骤502B中，MSN程序请求与摄像头建立第二连接。MSN程序可访问摄像头进行视频流数据传递。在访问物理摄像头时，FACE程序和MSN程序都无需知道虚拟摄像头组件的存在。从摄像头应用程序的角度出发，与虚拟摄像头组件建立的连接是透明的，因此应用程序表现为直接和物理摄像头通信。FACE程序和MSN程序可依次或同时发出两个连接请求。当计算机主机收到两个连接命令时，则访问和装载虚拟摄像头组件。

在步骤504A和步骤504B中，分别创建FACE程序的第一视频采集源过滤器实例和MSN程序的第二视频采集源过滤器实例。虚拟摄像头组件得到触发以回应两个应用程序的请求。当使用虚拟摄像头组件时，创建视频采集源过滤器实例以支持两个访问程序FACE和MSN。一个实例可为一个实际的应用，也可为虚拟创建一个装载于存储器中的实体的副本。视频采集源过滤器实例为虚拟摄像头组件的COM API的副本。该COM API的适当参数可得到设置。通过创建第一视频采集源过滤器实例，可建立FACE程序与虚拟摄像头组件的第一连接。同时，通过创建第二视频采集源过滤器实例，可建立MSN程序与虚拟摄像头组件的第二连接。在一个实施例中，虚拟摄像头组件的过滤器名可在步骤504A和步骤504B获得。过滤器名是由虚拟摄像头组件COM API程序员指定的。

在步骤506中，当FACE和MSN程序请求不同格式或不同分辨率的视频数据时，最高需求将被传送到物理摄像头。也就是说，物理摄像头是按照最关键或最有限制性的需求运行。例如，最高需求可能是更复杂的视频数据格式的请求或更高的视频数据分辨率的请求。例如，FACE程序的第一视频采集源过滤器实例发送面部识别命令，并请求一系列分辨率为640×480像素的图像；MSN程序的第二视频采集源过滤器实例请求分辨率为320×240像素的视频流。通过分析和处理两个请求，虚拟摄像头组件的虚拟摄像头服务中心可发送指示采集最高分辨率(640×480像素)的视频数据的命令。该命令可通过WDM采集过滤器发送到物理摄像头。

在步骤508中，根据最高需求驱动摄像头采集视频数据。在步骤506的例子中，作为收到的最高需求命令的回应，WDM采集过滤器被访问和装载，该WDM采集过滤器驱动摄像头采集分辨率为640×480像素的视频数据。

在步骤510中，采集到的视频数据被传送到虚拟摄像头组件并进行缓存。WDM采集过滤器读取采集数据并传送该数据到虚拟摄像头组件。虚拟摄像头组件的虚拟摄像头服务中心首先接收采集数据。

在步骤512A中，处理视频数据(即响应最高需求的采集数据)以得到根据FACE程序的第一视频采集源过滤器实例要求的格式和分辨率的数据。同样在步骤512B中，处理该视频数据以得到根据MSN程序的第二视频采集源过滤器实例要求的格式和分辨率的数据。如前所述，虚拟摄像头组件的视频采集源过滤器处理视频数据。在上述例子中，收到的分辨率为640×480像素的视频数据从虚拟摄像头服务中心传送到视频采集源过滤器。根据FACE程序的第一视频采集源过滤器实例，视频数据被采样成一系列分辨率都为640×480像素的图像，然后传送给面部识别算法程序。同样的，根据MSN程序的第二视频采集源过滤器实例，分辨率为640×480像素的视频数据被转换成320×240像素的视频数据。

在步骤514A中，符合第一视频采集源过滤器实例所要求的格式和分辨率的数据被传送到FACE程序。在上述的例子中，分辨率为640×480像素的图像被传送到FACE程序，用于面部识别处理。在步骤514B中，符合第二视频采集源过滤器实例所要求的格式和分辨率的数据被传送到MSN程序。在上述的例子中，分辨率为320×240像素的视频流被传送到MSN程序，用于通过因特网进行即时通讯。因此，FACE程序和MSN程序可同时使用摄像头采集到的视频数据，并正常工作。

图6所示为根据本发明一个实施例的多个摄像头应用程序共享单个摄像头的示例性工作流程图600。工作流程图600以一系列控制流和视频数据流作为参考。实线表示控制流，而虚线表示视频数据流。在一个实施例中，虚拟摄像头组件由可兼容COM的可执行进程或程序组成。

在支持多用户和多任务的操作系统(例如WINDOWS)中，用户602可同时启动多个应用程序，其中部分启动的应用程序可能需要使用物理摄像头。例如，在一个实施例中，第一即时通讯程序MSN MESSENGER 208A，第二即时通讯程序YAHOOMESSENGER 208B及基于面部识别的智能登录和加锁/解锁应用程序FACE程序214都在运行并请求访问摄像头。为更好说明这个实例，假设只有一个摄像头与计算机系统相连。图6将结合图4进行描述。

如果MSN MESSENGER 208A开始访问摄像头，则创建第一视频采集源过滤器实例610A。如果YAHOO MESSENGER208B访问摄像头，则创建第二视频采集源过滤器实例610B。同理，作为对N个登录摄像头的访问的响应，将创建N个视频采集源过滤器实例。当FACE程序214访问登录摄像头时，则创建第N视频采集源过滤器实例610N。视频采集源过滤器实例610A，610B和610N是与物理摄像头连接的虚拟接口，并为视频采集源过滤器306的实例。

然后，虚拟摄像头服务中心302分析并管理N个视频采集源过滤器实例610A，610B......610N，并产生一个命令经由WDM采集过滤器204传送给物理摄像头。虚拟摄像头服务中心302可发送视频采集源过滤器实例中的最高需求(例如，需求最高的分辨率)的命令给摄像头。虚拟摄像头服务中心302也可确定N个实例的优先级，并多路传送相冲突的请求。

作为对该命令的响应，摄像头采集满足最高需求的视频数据。WDM采集过滤器204控制的摄像头设备驱动程序614驱动摄像头。WDM采集过滤器204读取采集到的数据并传送给虚拟摄像头组件。虚拟摄像头组件的虚拟摄像头服务中心302首先接收该数据。

然后，虚拟摄像头服务中心302将视频数据缓存到视频采集源过滤器306可访问的缓存器350中。为了满足N个视频采集源过滤器实例610A，610B......610N，虚拟摄像头服务中心302命令视频采集源过滤器306处理最高需求的视频数据，从而分别产生满足N个视频采集源过滤器实例610A，610B......610N所需格式和分辨率的数据。N个视频采集源过滤器实例610A，610B......610N可请求相同格式和/或分辨率的数据，也可请求不同格式/分辨率的数据。

最后，如工作流程图600所示，处理后的数据被发送到跟随N个视频采集源过滤器实例610A，610B......610N的N个摄像头应用程序。

因此，本发明的实施例公开了多个摄像头应用程序共享一个摄像头的方法，避免了这些程序之间的冲突。摄像头应用程序无法辨认它们是和物理摄像头通信还是和虚拟摄像头组件通信。虚拟摄像头组件的使用对于摄像头应用程序来说是透明的，它们的行为就像是直接和物理摄像头连接。同理，用户602与虚拟摄像头组件的交互作用也表现为用户直接与物理摄像头的交互作用。从摄像头应用程序和用户的角度，都等同于所有程序都在使用物理摄像头。

上文具体实施方式和附图仅为本发明的常用实施例。显然，在不脱离权利要求书所界定的本发明精神和发明范围的前提下可以有各种增补、修改和替换。本领域技术人员应该理解，本发明在实际应用中可根据具体的环境和工作要求在不背离发明准则的前提下在形式、结构、布局、比例、材料、元素、组件及其它方面有所变化。因此，在此披露的实施例仅用于说明而非局限，本发明的范围由权利要求书及其合法等同物界定，而不限于此前的描述。

Claims (22)

1.一种计算机系统，其特征在于，包括：

摄像头，用于采集多媒体数据；及

耦合于所述摄像头的存储器，用于存储计算机可执行组件，该计算机可执行组件包括：

第一应用程序，用于请求对所述摄像头的第一访问，以获取第一数据集；

第二应用程序，用于请求对所述摄像头的第二访问，以获取第二数据集，所述第一访问和所述第二访问在时间上重叠；及

耦合于所述第一应用程序和所述第二应用程序与所述摄像头之间的虚拟摄像头组件，用于缓存所述多媒体数据，并分别根据所述第一应用程序和所述第二应用程序的需求处理所述多媒体数据。

2.根据权利要求1所述的计算机系统，其特征在于，所述虚拟摄像头组件包括：

耦合于采集过滤器的视频采集源过滤器，其中，所述采集过滤器耦合于所述摄像头，所述视频采集源过滤器用于执行所述处理的操作，并传送处理后的多媒体数据给所述第一应用程序和所述第二应用程序。

3.根据权利要求2所述的计算机系统，其特征在于，所述虚拟摄像头组件还包括：

耦合于所述视频采集源过滤器的虚拟摄像头服务中心，用于控制所述视频采集源过滤器，并用于经由所述采集过滤器将所述多媒体数据从所述摄像头传送到所述视频采集源过滤器。

4.根据权利要求3所述的计算机系统，其特征在于，所述虚拟摄像头组件还包括：

虚拟摄像头设置工具，用于给所述虚拟摄像头服务中心配置工作参数。

5.根据权利要求2所述的计算机系统，其特征在于，所述虚拟摄像头组件还包括：

耦合于所述视频采集源过滤器的虚拟摄像头服务中心，用于识别与所述第一程序和所述第二程序相关的需求，并发送表示最有限制性的需求的命令给所述摄像头，所述摄像头根据所述命令采集多媒体数据。

6.根据权利要求2所述的计算机系统，其特征在于，所述采集过滤器包括WINDOWS驱动模决采集过滤器。

7.根据权利要求1所述的计算机系统，其特征在于，所述第一应用程序是即时通讯应用程序，所述第二应用程序是面部识别应用程序。

8.根据权利要求1所述的计算机系统，其特征在于，所述第一应用程序和所述第二应用程序请求不同格式和不同分辨率的所述多媒体数据。

9.根据权利要求8所述的计算机系统，其特征在于，所述虚拟摄像头组件处理所述摄像头采集的所述多媒体数据以产生所述不同格式和所述不同分辨率的多媒体数据。

10.一种计算机系统，其特征在于，包括计算机可执行的虚拟摄像头组件，用于支持多个应用程序同时使用一个物理摄像头，所述虚拟摄像头组件包括：

耦合于采集过滤器的视频采集源过滤器，其中，所述采集过滤器耦合于所述物理摄像头，所述视频采集源过滤器用于处理所述物理摄像头采集到的视频数据，并传送处理后的视频数据给所述多个应用程序，其中，在处理和传送之前，所述物理摄像头采集的所述视频数据存储在缓存中；及

耦合于所述视频采集源过滤器的虚拟摄像头服务中心，用于控制所述视频采集源过滤器，并用于经由所述采集过滤器将所述视频数据从所述物理摄像头传送到所述视频采集源过滤器。

11.根据权利要求10所述的计算机系统，其特征在于，所述虚拟摄像头组件还包括：

耦合于所述虚拟摄像头服务中心的虚拟摄像头设置工具，用于给所述虚拟摄像头服务中心配置工作参数。

12.根据权利要求10所述的计算机系统，其特征在于，所述虚拟摄像头服务中心识别与所述多个应用程序相关的需求，并发送表示最有限制性的需求的命令给所述物理摄像头，所述物理摄像头根据所述命令采集所述视频数据。

13.根据权利要求10所述的计算机系统，其特征在于，所述视频采集源过滤器包括所述多个应用程序中的每个应用程序对应的过滤器实例。

14.根据权利要求10所述的计算机系统，其特征在于，所述采集过滤器包括WINDOWS驱动模块采集过滤器，用于驱动所述物理摄像头。

15.根据权利要求10所述的计算机系统，其特征在于，所述视频采集源过滤器包括过滤器标准接口，用于将所述多个应用程序耦合于所述虚拟摄像头组件，并将所述处理后的视频数据传送到所述多个应用程序。

16.根据权利要求10所述的计算机系统，其特征在于，所述多个应用程序请求不同格式和不同分辨率的所述视频数据。

17.根据权利要求16所述的计算机系统，其特征在于，所述视频采集源过滤器处理所述物理摄像头采集的所述视频数据以产生所述不同格式和所述不同分辨率的视频数据。

18.根据权利要求10所述的计算机系统，其特征在于，所述多个应用程序包括即时通讯应用程序和面部识别应用程序。

19.一种多个应用程序同时使用一个物理摄像头的方法，所述多个应用程序包括第一应用程序和第二应用程序，其特征在于，所述方法包括：

创建第一视频采集源过滤器实例，以响应当第一应用程序请求第一数据集时该第一应用程序发出的第一访问命令；

创建第二视频采集源过滤器实例，以响应当第二应用程序请求第二数据集时该第二应用程序发出的第二访问命令，所述第一数据集的请求和所述第二数据集的请求同时发生；

根据所述第一视频采集源过滤器实例提供所述第一数据集给所述第一应用程序，所述第一数据集由所述物理摄像头采集的视频数据生成，且满足与所述第一应用程序相关的第一需求；及

根据所述第二视频采集源过滤器实例提供所述第二数据集给所述第二应用程序，所述第二数据集由所述物理摄像头采集的所述视频数据生成，且满足与所述第二应用程序相关的第二需求，所述第一需求不同于所述第二需求。

20.根据权利要求19所述的多个应用程序同时使用一个物理摄像头的方法，其特征在于，还包括：

缓存所述物理摄像头采集的所述视频数据；

根据所述第一需求处理所述视频数据以得到所述第一数据集；及

根据所述第二需求处理所述视频数据以得到所述第二数据集。

21.根据权利要求19所述的多个应用程序同时使用一个物理摄像头的方法，其特征在于，还包括：

识别与所述第一应用程序相关的所述第一需求以及与所述第二应用程序相关的所述第二需求；及

根据所述第一需求和所述第二需求中最有限制性的需求运行所述物理摄像头，以采集所述视频数据。

22.根据权利要求19所述的多个应用程序同时使用一个物理摄像头的方法，其特征在于，所述视频数据对应于所述第一需求和所述第二需求中分辨率最高的数据。

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