DirectShow程序运行过程简析
这段时间一直在学习陆其明老师的《DirectShow开发指南》一书,书中对DirectShow的很多细节讲解清晰,但是却容易让人缺少对全局的把握。在学习过程中,整理了关于DirectShow程序运行过程的内容,希望会对上手学习DirectShow的人有所帮助。
DirectShow是微软公司提供的一套在Windows平台上进行流媒体处理的开发包,与DirectX开发包一起发布。对于DirectShow的使用除妖是为了对多媒体流的捕捉和回放提供支持,以及对获取的数据进行后期的处理和存储。
在介绍DirectShow程序运行过程之前,需要先说明几个概念。
Filter:有些资料中翻译为过滤器,用于参与数据处理的功能模块。根据功能的不同,可以分为Source Filters、Transform Filters和Rendering Filters,分别用于对数据的获取,处理和分发。
Pin:Filter对外提供的接口,分为输入Pin和输出Pin,作为Filter之间的连接通道用于数据传输。
Filter Graph:用于管理Filter的模型,展示整个数据流的处理过程。在Filter Graph中,每个Filter按一定的顺序进行连接,数据在Filter之间进行传递。微软提供的GraphEdit工具是用于对Filter的测试,在这个工具中可以很直观的看到Filter Graph的运行和处理。
Filter Graph Manager:用于管理Filter Graph,控制数据处理过程。
DirectShow程序的运行过程就是以上提到的对象之间协作的过程。由于DirectShow应用程序实际上是一种COM组件的客户程序,所以涉及到COM组件的创建,对象接口的调用等问题。
(1)DirectShow应用程序运行的第一步就是初始化COM库。
HRESULT hr = Colnitialize(NULL); // 调用 Colnitialize来初始化COM库
(2)创建Filter Graph Manager实例
HRESULT hr = CoCreateInstance(CLSID_FilterGraph, NULL,
CLSCTX_INPROC_SERVER, IID_IGraphBuilder, (void **)&pGraph);
(3)创建Filter Graph Manager之后,根据实际应用,创建完整的Filter链路。此处的Filter可以是调用已有的Filter,或者是调用由用户自行实现的Filter。在Filter之间连接链路的过程就是将对应的Pin进行连接的过程,即为媒体类型的协商过程。无论是输入Pin还是输出Pin,支持的媒体类型都是有限的,需要选择两端都支持的媒体类型,才能实现Pin之间的连接。需要提出的是,连接的过程总是从输出Pin指向输入Pin。
①首先,枚举欲连接的输入Pin上所有的媒体类型,用这些媒体类型与输出Pin进行连接,如果输出Pin也支持某种媒体类型,那么该连接即成功,若在输入Pin上支持的媒体类型都不能被支持,就会转而从输出Pin方进行枚举,如果输出方Pin支持的媒体类型同时也被输入方Pin支持,那么也使该连接成功。如果两次枚举过程都不能成功建立连接,则这两个Pin之间不能进行连接。
HRESULT CBasePin::AttempConnection(IPin*,const CMediaType*)
②在建立连接之后,还不能立刻进行数据传输,还需要针对Pin上的内存分配器进行协商。连接双方的Pin之间进行传输的数据单元叫做Sample,Sample是由分配器(Allocator)来管理的。连接两个Filter的Pin必须使用同一个分配器,而具体需要由哪个Pin来创建是需要协商的。
HRESULT CBaseOutputPin::DecideAllocator(IMemlnputPin*,IMemAllocator)
(4)在成功构建了一个Filter Graph之后,就可以进行播放了。此时,使用Filter Graph Manager控制Filter graph及在其中的数据流。在这个过程中,应用程序会收到Filter Graph Manager发送的事件,并对这些事件进行响应。
以上就是一个DirectShow应用程序运行的基本过程,在此过程中还牵涉到很多细节,例如在推模式和拉模式两种不同的数据传送模式下,Pin之间数据如何传送的问题等,在本文中没有进行详细说明。
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