DirectShow编程（1）- DirectShow介绍

http://blog.csdn.net/believefym/article/details/1779723

   最近一段时间，在编写DirectShow应用程序时常常遇到一些问题，原因是对DirectShow技术没有较全面地掌握，对各个接口间的关系以及 filter与filter之间连接的内部过程等都只是一知半解，除了再仔细地看看DirectShow的基类库源文件之外，觉得也很有必要从头到尾看一 遍DirectShow的MSDN文档。在看时顺便有选择地翻译出来，一来以便以后再看时可以轻松点，二来也敦促自己不能不求甚解早早看看了事。在翻译的 过程中也加了一些自己的补充，因为觉得某些MSDN章节实在是过于简单还有些模棱两可。

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Windows Media Format SDK支持
    文件类型：
      Windows Media? Audio (WMA)* 
      Windows Media? Video (WMV)* 
      Advanced Systems Format (ASF)* 
      Motion Picture Experts Group (MPEG) 
      Audio-Video Interleaved (AVI) 
      QuickTime (version 2 and lower) 
      WAV 
      AIFF 
      AU 
      SND 
      MIDI 
    压缩格式：
      Windows Media Video* 
      ISO MPEG-4 video version 1.0* 
      Microsoft MPEG-4 version 3* 
      Sipro Labs ACELP* 
      Windows Media Audio* 
      MPEG Audio Layer-3 (MP3) (decompression only) 
      Digital Video (DV) 
      MPEG-1 (decompression only) 
      MJPEG 
      Cinepak 
    微软自己没有提供MPEG2解码器，一些可用的DirectShow MPEG2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、Windows Me和Windows XP。
    
    ＊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。Visual Basic只能使用其中的很小一部分。可以通过MS JScript或VB Script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。DirectX SDK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COM interop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。Video Renderer和Overlay Mixer使用DirectDraw 3和DirectDraw5表面（surfaces）。Video Mixing Renderer 7（只支持WINXP）使用DirectDraw7表面。Video Mixing Renderer 9使用最新的（目前是Directx9）Direct3D API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：Texture3D Sample。
      
    ＊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DirectShow filter吗？
      在编写编码器、解码器、效果器应用时，鼓励用DMO代替DirectShow filter。在其它的应用中，使用DirectShow filter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 Windows Media或NetMeeting安装的，另外，一些DirectShow filter被用来做硬编码或硬解码驱动的外壳。Microsoft H.263 Video Codec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Filter Graph Manager实例，如果成功，表示DirectShow已经被安装，下面是一个例子：

      IGraphBuilder *pGraph;

       HRESULT hr = 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Ring 3特权级别下，某些流控制驱动（如音视频采集驱动）运行在Ring 0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（DirectX debug runtime library）意味着安装调试驱动（Debug driver）和其它核心组件（kernel mode component），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（debug assert），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："unresolved external symbol." ，如果同样的GUID包含Initguid.h两次，会得到编译错误"redefinition; multiple initialization."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。