DShow要点.docx
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DShow要点
DShow要点
1.DirectShow介绍
DirectShow是一个windows平台上的流媒体框架，提供了高质量的多媒体流采集和回放功能。
它支持多种多样的媒体文件格式，包括ASF、MPEG、AVI、MP3和WAV文件，同时支持使用WDM驱动或早期的VFW驱动来进行多媒体流的采集。
DirectShow整合了其它的DirectX技术，能自动地侦测并使用可利用的音视频硬件加速，也能支持没有硬件加速的系统。
DirectShow大大简化了媒体回放、格式转换和采集工作。
但与此同时，它也为用户自定义的解决方案提供了底层流控制框架，从而使用户可以自行创建支持新的文件格式或其它用途的DirectShow组件。
以下是几个使用DirectShow编写的典型应用：
DVD播放器、视频编辑应用、AVI到ASF转换器、MP3播放器和数字视频采集应用。
DirectShow是建立在组件对象模型（COM）上的，因此当你编写DirectShow应用时，你必须具备COM客户端程序编写的知识。
对于大部分的应用，你不需要实现自己的COM对象，DirectShow提供了大部分你需要的DirectShow组件，但是假如你需要编写自己的DirectShow组件，你还需要具备编写COM组件的知识。
1.1.DirectShow支持的格式
DirectShow是一个开放的框架，因此只要有合适的filter来分析和解码，它可以支持任何格式。
DirectShow默认支持以下的文件类型和压缩格式：
注：
打*号的需要WindowsMediaFormatSDK支持
文件类型：
WindowsMedia?
Audio（WMA）*
WindowsMedia?
Video（WMV）*
AdvancedSystemsFormat（ASF）*
MotionPictureExpertsGroup（MPEG）
Audio-VideoInterleaved（AVI）
QuickTime（version2andlower）
WAV
AIFF
AU
SND
MIDI
压缩格式：
WindowsMediaVideo*
ISOMPEG-4videoversion1.0*
MicrosoftMPEG-4version3*
SiproLabsACELP*
WindowsMediaAudio*
MPEGAudioLayer-3（MP3）（decompressiononly）
DigitalVideo（DV）
MPEG-1（decompressiononly）
MJPEG
Cinepak
微软自己没有提供MPEG2解码器，一些可用的DirectShowMPEG2硬件或软件解码器是由第三方提供的。
1.2.常见问题集（摘录）
1.2.1.一般问题
＊DirectShow支持哪些操作系统？
DirectShow支持Windows9X、Windows2000、WindowsMe和WindowsXP。
＊使用DirectShow需要多少COM知识？
应用程序开发者只需要基本的COM组件知识：
实例化COM组件、调用接口、管理接口的引用计数。
Filter开发者则需要更多。
＊有与DirectShow兼容的硬件列表（HCL）吗？
没有。
如果硬件兼容DirectShow，DirectShow会使用它们，如果没有兼容的硬件，DirectShow使用GDI绘制视频，以及使用WaveOut系列多媒体API来播放音频。
＊可以使用哪些语言来编写DirectShow应用？
DirectShow主要为C/C++开发设计。
VisualBasic只能使用其中的很小一部分。
可以通过MSJScript或VBScript来支持基于脚本的DVD和TV应用。
也可能用Delphi来编写，但SDK文档不提供这方面的内容。
＊DirectShow会通过托管代码实现吗？
目前还没有这个计划。
DirectXSDK提供了有限的使用音视频回放类的托管回放功能，你可以使用COMinterop创建托管代码的DirectShow客户端应用，但是因为性能上的原因，不推荐创建运行在CLR上的filter。
＊DirectShow开发需要什么样的编译器？
任何能够产生COM对象的编译器都可以。
＊DirectShow和DirectX的其它组件的关系
DirectShow和DirectX的其它组件在内部进行联系。
DirectShow在硬件的支持下使用DirectSound和DirectDraw。
VideoRenderer和OverlayMixer使用DirectDraw3和DirectDraw5表面（surfaces）。
VideoMixingRenderer7（只支持WINXP）使用DirectDraw7表面。
VideoMixingRenderer9使用最新的（目前是Directx9）Direct3DAPI函数。
即便是某个应用程序包含了DirectX其它组件，你也不必使用其它组件的API去编写它。
参考SDK的例子：
Texture3DSample。
＊DirectShow与ActiveMovie的关系？
ActiveMovie是DirectShow原来的名称，现已不再使用，但是一部分API仍保留了"AM"的前缀，比如AM_MEDIA_TYPE和IAMVideoAccelerator。
＊DirectShow是限于多媒体应用吗？
DirectShow默认包含的组件主要是为音视频流设计的，但是，DirectShow框架已经成功地用于其它数据流的解决方案中。
＊GraphEdit工具有源码吗？
GraphEdit.exe是否可再发布？
没有源码，不可再发布。
＊DMO可以代替DirectShowfilter吗？
在编写编码器、解码器、效果器应用时，鼓励用DMO代替DirectShowfilter。
在其它的应用中，使用DirectShowfilter可能会比较合适。
1.2.2.程序编写问题
＊如何设置编译环境，需要哪些头文件和库？
参考"设置编译环境"章节
＊GraphEdit列示了很多没有文档支持的filter，它们都是些什么？
GraphEdit枚举了所有作为filter类型注册在系统中的filter，包括由第三方应用程序安装的filter，以及其它微软技术如WindowsMedia或NetMeeting安装的，另外，一些DirectShowfilter被用来做硬编码或硬解码驱动的外壳。
MicrosoftH.263VideoCodec用于NetMeeting，不再被DirectShow支持。
＊如何知道DirectShow已经被安装？
调用CoCreateInstance创建一个FilterGraphManager实例，如果成功，表示DirectShow已经被安装，下面是一个例子：
IGraphBuilder*pGraph;
HRESULThr=CoCreateInstance（CLSID_FilterGraph,
NULL,CLSCTX_INPROC_SERVER,
IID_IGraphBuilder,（void**）&pGraph）;
＊如果不通过属性设置页来更改filter的设置？
当然是通过filter提供的接口罗。
如果没有提供，就没有办法啦
＊DirectShow能通知应用程序当前回放位置吗？
不提供回调来通知位置，需要使用一个计时器定时调用IMediaSeeking:
:
GetCurrentPosition方法来得到当前回放位置。
＊filter运行在哪个特权级别下？
运行在Ring3特权级别下，某些流控制驱动（如音视频采集驱动）运行在Ring0特权级别下。
＊需要一个Kernel调试器吗？
这依据具体的项目。
安装DirectX调试运行时库（DirectXdebugruntimelibrary）意味着安装调试驱动（Debugdriver）和其它核心组件（kernelmodecomponent），因此如果你的应用程序在其中的某个组件中产生了一个调试断言（debugassert），你的机器就会自动重启除非你拥有一个kernal调试器。
＊DEFINE_GUID宏是怎么工作的？
使用DEFINE_GUID宏可以让你通过包含同一个头文件来定义GUID值而不必使用extern关键词。
比如，你的工程中有三个源文件：
src1.cpp,src2.cpp,src3.cpp，它们都使用一个相同的GUID值，而为了保证一致性，这个GUID只能在你的工程中定义一次，这时，其它的源文件必须定义外部引用来使用它。
用了DEFINE_GUID，你可以使用在所有源文件中包含同一个头文件，在头文件中这样定义GUID：
DEFINE_GUID（CLSID_MyObject,
0x00000000,0x0000,0x0000,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00）;
这个例子中GUID为0，实际编程中请用Guidgen工具来产生一个GUID,在其中的一个源文件中，在你的头文件前包含initguid.h，如：
//Src1.cpp
＃include
＃include"MyGuids.h"
//Src2.cpp
＃include"MyGuids.h"
//Src3.cpp
＃include"MyGuids.h"
在没有包含Initguid.h的地方，DEFINE_GUID宏创建外部引用来使用GUID值，在包含Initguid.h的地方，DEFINE_GUID重定义DEFINE_GUID宏以产生GUID的定义。
如是没有在任何地方添加Initguid.h，你会得到一个链接错误：
"unresolvedexternalsymbol."，如果同样的GUID包含Initguid.h两次，会得到编译错误"redefinition;multipleinitialization."要解决这些问题，请确认Initguid.h只包含一次。
同样的，不要包含Initguid.h到预编译头文件中去，因为预编译头文件会被每个源文件包含。
2.开始DirectShow旅程
这个章节的内容主要是编写DirectShow应用所需的一些基本概念，可以把它当作一个高级介绍，理解这些内容只需具备一般的编程和有关多媒体的知识。
2.1.设置DirectShow开发的编译环境
这节内容描述了如何来编译DirectShow应用。
你可以使用命令行形式来编译一个工程，也可以在MicrosoftVisualStudio集成环境下（包含VC++）实现。
头文件：
所有的DirectShow应用都需要Dshow.h这个头文件，某些DirectShow接口需要附加的头文件，参考接口的说明视具体情况定。
库文件：
DirectShow使用以下库文件：
Strmiids.lib输出类标识（CLSID）和接口标识（IID），所有DirectShow应用均需此库。
Quartz.lib 输出AMGetErrorText函数，如果不调用此函数，此库不是必需的。
有了以上这些头文件和库文件，你已经可以编写DirectShow应用了，但是微软建议使用DirectShow基类库来编写filter，这样可以大大减少程序编写的工作量。
要使用DirectShow基类库，需要先编译它，基类库位于SDK的Samples\Multimedia\DirectShow\BaseClasses文件夹下，包含两个版本的库：
发布版（retailversion）Strmbase.lib和调试版（debugversion）Strmbasd.lib。
具体参见"创建DirectShowFilter"一节。
2.2.DirectShow应用程序编程简介
这节介绍DirectShow用到的一些基本术语和概念，看完这节后，你将能够编写你的第一个DirectShow应用程序。
Filter和FilterGraph
一个DirectShow应用程序是由一个个称为filter的软件构件组合而成的，filter执行一些多媒体流的操作，如：
读文件、从视频采集设备中获得视频、将不同的格式的流解码如MPEG1、将数据送到图形卡或声卡中去。
Filter接收输入并产生输出。
举个例子，一个解码MPEG1视频流的filter，输入MPEG1格式的视频流，输出一系列未压缩的视频帧。
在DirectShow中，应用程序要实现功能就必须将这些filter链接在一起，因而一个filter的输出就变成了另一个filter的输入。
这一系列串在一起的filter称为filtergraph。
例如，下图就显示了一个播放avi文件的filtergraph:
FileSource（Async）filter从硬盘中读取avi文件；AVISplitterfilter分析文件并将其分解成两个流：
一个压缩的视频流和一个音频流；AVIDecompressorfilter将视频帧解码，VideoRendererfilter将解码后的视频帧通过DirectDraw或GDI显示出来；DefaultDirectSoundDevicefilter使用DirectSound播放音频流。
应用程序没有必要对这些数据流进行管理，而是通过一个叫FilterGraphManager这个上层组件来控制这些filter。
应用程序调用上层API如"Run"（通过graph移动数据）或"Stop"（停止移动数据）。
如果你需要对数据流作更多的操作，你可以通过COM接口直接进入filter。
FilterGraphManager同样也输出事件通知给应用程序。
FilterGraph的另一个用途是将filter连在一起创建一个filtergraph。
编写一个DirectShow应用程序大体需要三个步骤：
1.创建一个FilterGraphManager的实例
2.使用FilterGraphManager创建一个filtergraph，此时，需要已经具备所有必需的filter。
3.使用FilterGraphManager控制filtergraph和通过这些filter的流，在这个过程中，应用程序会收到FilterGraphManager发送的事件。
完成这些后，应用程序需发布这个FilterGraphManager和所有的filter。
2.3.播放一个文件
这一章以本节这个有趣的例子来结束，这个例子是一个播放音频或视频文件的简单控制台程序。
程序只有寥寥数行，但却展示了DirectShow编程的强大能力。
正如上一节所讲的创建DirectShow应用程序的三个步骤，第一步，首先，需要调用CoInitialize来作初始化，然后调用CoCreateInstance创建FilterGraphManager：
HRESULThr=CoInitialize（NULL）;
if（FAILED（hr））
{
return;
}
IGraphBuilder*pGraph;
HRESULThr=CoCreateInstance（CLSID_FilterGraph,NULL,
CLSCTX_INPROC_SERVER,IID_IGraphBuilder,（void**）&pGraph）;
如上所示，类标识符（CLSID）是CLSID_FilterGraph。
FilterGraphManager由进程内DLL（in-processDLL）提供，因此参数3，dwClsContext的值为CLSCTX_INPROC_SERVER。
由于DirectShow运行自由线程模式（free-threadingmodel），所以你同样可以使用COINIT_MULTITHREADED参数来调用CoInitializeEx。
第二步是创建filtergraph，调用CoCreateInstance得到的IGraphBuilder接口包含了大部分创建filtergraph的方法。
在这个例子中还需要另外两个接口：
IMediaControl和IMediaEvent。
IMediaControl控制数据流，它包含开启和停止graph的方法；IMediaEvent包含从FilterGraphManager获取事件的方法，在这个例子中，这个接口用来得到回放结束事件。
所有这些接口由FilterGraphManager提供，使用得到的IGraphBuiler接口指针来查询得到。
IMediaControl*pControl;
IMediaEvent *pEvent;
hr=pGraph->QueryInterface（IID_IMediaControl,（void**）&pControl）;
hr=pGraph->QueryInterface（IID_IMediaEvent,（void**）&pEvent）;
现在你可以创建filtergraph了，对于文件回放只需要一个简单的调用：
hr=pGraph->RenderFile（L"C:
\\Example.avi",NULL）;
IGraphBuilder:
:
RenderFile方法创建了一个能够播放指定文件的filtergraph，事实上，原本需要做的一些如创建filter实例及将这些filter连接起来的工作，都由这个方法自动完成了，如果是视频文件，这个filtergraph看起来应该是这个样子：
[filesource]->[如果是缩格式，这里是个解码器]->[VideoRenderer]
要开始回放，调用IMediaControl:
:
Run方法：
hr=pControl->Run（）;
当filtergraph运行时，数据经过各个filter最后回放为视频或音频。
回放发生在一个单独的线程中。
你可以通过调用IMediaEvent:
:
WaitForCompletion方法来等待回放的结束：
longevCode=0;
pEvent->WaitForCompletion（INFINITE,&evCode）;
这个方法在播放期间被阻塞，直至播放结束或超时。
当应用程序结束时，需要释放接口指针并关闭COM库：
pControl->Release（）;
pEvent->Release（）;
pGraph->Release（）;
CoUninitialize（）;
下面是这个例子的完整代码：
＃include
voidmain（void）
{
IGraphBuilder*pGraph=NULL;
IMediaControl*pControl=NULL;
IMediaEvent *pEvent=NULL;
//InitializetheCOMlibrary.
HRESULThr=CoInitialize（NULL）;
if（FAILED（hr））
{
printf（"ERROR-CouldnotinitializeCOMlibrary"）;
return;
}
//Createthefiltergraphmanagerandqueryforinterfaces.
hr=CoCreateInstance（CLSID_FilterGraph,NULL,CLSCTX_INPROC_SERVER,
IID_IGraphBuilder,（void**）&pGraph）;
if（FAILED（hr））
{
printf（"ERROR-CouldnotcreatetheFilterGraphManager."）;
return;
}
hr=pGraph->QueryInterface（IID_IMediaControl,（void**）&pControl）;
hr=pGraph->QueryInterface（IID_IMediaEvent,（void**）&pEvent）;
//Buildthegraph.IMPORTANT:
Changethisstringtoafileonyoursystem.
hr=pGraph->RenderFile（L"C:
\\Example.avi",NULL）;
if（SUCCEEDED（hr））
{
//Runthegraph.
hr=pControl->Run（）;
if（SUCCEEDED（hr））
{
//Waitforcompletion.
longevCode;
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