基于DirectShow的WinCE多媒体编程

基于DirectShow的WinCE多媒体编程 by斜风细雨QQ：253786989    2012-02-17

(1) 简介

  DirectShow是由微软开发的处理多媒体文件的应用程序接口(API),基于COM(组件对象模型)框架。

  下图截自MSDN，展示了应用程序与DirectShow以及一些软硬件组件之间的关系。

  如图所示，DirectShow主要由Filters和Filter Graph Manager组成。其中Filters有好多种，Source Filters叫做源过滤器，主要作用是从多媒体文件（来自本地或者Internet等）引入源数据流。Transform Filters叫做传输过滤器，作用是对源数据流进行处理，如编解码（包括软解码和硬解码）、转换格式、解压缩等等。Rendering Filters是渲染过滤器，它会在最后将处理完的数据流传送给相关硬件播放，如通过DirectDraw控制显卡显示图形，通过DirectSound控制声卡发出声音等等。除此之外，DirectShow还包含其它很多过滤器，以后再详细了解。

  图中Source Filters、Transform Filters、Rendering Filters组合在一起，称为过滤器图。DirectShow就是由这些完成各自分工的Filters前后串联在一起来完成工作。Filter Graph Manager称为“过滤器图管理对象”，主要作用是协调不同的Filters，建立参考时钟供Filters使用，采用队列机制将DirectShow事件传递给应用程序等等。

  图中每个过滤器，都包含有称为Pin（引脚）的私有对象，它们派生自IPin。Pin分为两类：输入Pin和输出Pin。如多媒体数据流从输入Pin进入Source Filters，然后从Source Filters的输出Pin与Transform Filters的输入Pin连接。多媒体数据流经过Source Filters的处理之后，通过Pin连接进入Transform Filters。

(2) DirectShow接口

  WM/WinCE平台下的DirectShow有几十个接口，下面是常用接口及接口中的常用方法。

a) IGraphBuilder：此接口用来创建filter graph。

  其中常用方法RenderFile，用来渲染指定类型的文件。

b) IMediaControl：控制Filter Graph中的多媒体数据流。

  其中常用方法如Run开始播放，Pause暂停播放，Stop停止播放。

c) IMediaEvent，IMediaEventEx：处理Filter Graph产生的事件。应用程序通过此接口获得播放过程中发生的事件，如EC_COMPLETE（播放完毕）等等。主要方法如SetNotifyWindow指定处理事件的窗口，GetEvent获取事件，FreeEventParams释放与事件参数相关联的资源。

d) IVideoWindow：用于设置多媒体播放窗口的属性。主要方法如put_Owner指定视频播放窗口的父窗口，put_FullScreenMode指定全屏播放模式，SetWindowPosition指定视频窗口的位置，put_Visible显示或隐藏视频窗口，get_Visible获取当前视频窗口是否可视，put_WindowStyle设置视频窗口风格属性，put_MessageDrain指定一个窗口，从视频窗口接收鼠标和键盘消息。

e) IMediaSeeking：对多媒体数据流的播放位置等属性进行控制。主要方法如SetPositions设置当前播放位置和终止播放位置，GetCurrentPositions获得当前播放位置，SetRate设置播放速率，GetRate获取播放速率等，GetDuration以纳秒为单位获取多媒体文件的总时间长度。

f) IBasicAudio：控制音频的音量和平衡。主要方法如put_Volume设置音量大小，get_Volume获取音量大小，put_Balance设置声道平衡，get_Balance获取声道平衡等。

g) IBasicVideo：控制视频属性。主要方法如get_BitRate获取视频流的比特率，GetVideoSize获取视频尺寸。

(3) WinCE组件

  同样的程序，同样的代码。在有些平台上可以正常使用，播放音视频文件，采集摄像头图像等等。但有的平台就不可以。原因就是WinCE系统在定制的时候，每个厂家所添加的Media相关组件不同，所以不同厂家的WinCE平台所具备的多媒体能力也不同。

  下面是WinCE7下的Media相关组件：

a) 音频编解码器和渲染器

  比如想播放MP3格式的音乐，就必须勾选上MP3 Codec。

b) 视频编解码器和渲染器

c) DirectShow

  这里面包括DirectShow的核心组件和filters，DirectShow以filters完成核心功能。如果相关DirectShow组件没有添加的话，那使用该系统所导出的SDK，很可能我们的DirectShow应用程序编译都通不过。即使编译通过，也肯定不能正常工作。

  除此之外，还有Media Formats、Media Library、Media Renderer、Windows Media Player等相关组件。有关这些内容可以看Wince7的帮助文档。下面是使用DirectShow需要添加的相关组件的简单介绍：

(4) 枚举系统中注册的filters

  利用DirectShow的IEnumRegFilters接口枚举系统中注册的filters，下面是实现代码：

[cpp] view plain copy

1. HRESULT hr = 0;  
2. IFilterMapper *pMapper = NULL;  
3. IEnumRegFilters *pEnum = NULL;  
4. REGFILTER *pRegFilter = NULL;  
5. ULONG cFetched = 0;  
6.   
7. // 初始化COM环境  
8. CoInitialize(NULL);  
9.   
10. // 获取IFilterMapper接口  
11. hr = CoCreateInstance(CLSID_FilterMapper, NULL, CLSCTX_INPROC, IID_IFilterMapper, (void **)&pMapper);  
12. if (FAILED(hr))  
13. {  
14.     MessageBox(TEXT("得到IFilterMapper接口失败!"));  
15.     return;  
16. }  
17.   
18. // 获取IEnumRegFilters接口  
19. hr = pMapper->EnumMatchingFilters(&pEnum, 0, FALSE, GUID_NULL, GUID_NULL, FALSE, FALSE, GUID_NULL, GUID_NULL);  
20. if (FAILED(hr))  
21. {  
22.     MessageBox(TEXT("得到IEnumRegFilters接口失败!"));  
23.     return;  
24. }  
25.   
26. // 枚举系统中注册的filters  
27. CString strFilters, strTemp;  
28. while (pEnum->Next(1, &pRegFilter, &cFetched) == S_OK)  
29. {  
30.     for (int i = 0; i < cFetched; ++i)  
31.     {  
32.         strTemp.Format(TEXT("%s\r\n"), (pRegFilter+i)->Name);  
33.     }  
34.   
35.     strFilters += strTemp;  
36.   
37.     // 释放内存  
38.     CoTaskMemFree(pRegFilter);  
39. }  
40.   
41. SetDlgItemText(IDC_FILTERS, strFilters);  
42.   
43. // 释放接口  
44. pEnum->Release();  
45. pMapper->Release();  
46.   
47. // 释放COM环境  
48. CoUninitialize();  

  某次运行结果如图：

(5) 初始化DirectShow接口

  下面的代码演示如何获取(2)中所提到的DirectShow常用接口，如果获取这些接口成功，接下来的工作就是利用这些接口提供的方法来播放、控制视频文件了。编写DirectShow应用程序时需要#include <dshow.h>，并且引用strmiids.lib。如果提示找不到dshow.h，那很可能是使用的sdk不支持，也就是该sdk所对应的wince平台没有添加DirectShow相关组件。

[cpp] view plain copy

1. // 第1步：创建IGraphBuilder接口  
2. hResult = CoCreateInstance(CLSID_FilterGraph, NULL, CLSCTX_INPROC, IID_IGraphBuilder, (void **)&m_pGB);  
3. if (hResult != S_OK)  
4. {  
5.     return FALSE;  
6. }  
7.   
8. // 第2步：利用IGraphBuilder接口渲染视频文件  
9. hResult = m_pGB->RenderFile(strFileName,NULL);  
10. if (hResult != S_OK )  
11. {  
12.     return FALSE;  
13. }  
14.   
15. // 第3步：得到媒体播放控制接口IMediaControl  
16. hResult = m_pGB->QueryInterface(IID_IMediaControl, (void **)&m_pMC);   
17. if (hResult != S_OK)  
18. {  
19.     return FALSE;  
20. }  
21.   
22. // 第4步：得到媒体播放位置搜索接口IMediaSeeking  
23. hResult = m_pGB->QueryInterface(IID_IMediaSeeking,(void**)&m_pMS);  
24. if (hResult != S_OK)  
25. {  
26.     return FALSE;  
27. }  
28.   
29. // 设置查找定位的时间单位  
30. GUID guid_timeFormat = TIME_FORMAT_MEDIA_TIME;  
31. m_pMS->SetTimeFormat(&guid_timeFormat);  
32.   
33. // 第5步：得到媒体事件接口IMediaEventEx  
34. hResult = m_pGB->QueryInterface(IID_IMediaEventEx,(void**)&m_pME);  
35. if (hResult != S_OK)  
36. {  
37.     return FALSE;  
38. }  
39.   
40. // 第6步：得到IVideoWindow接口  
41. hResult = m_pGB->QueryInterface(IID_IVideoWindow, (void **)&m_pVW);  
42. if (hResult != S_OK)  
43. {  
44.     return FALSE;  
45. }  
46.   
47. // 第7步：得到基础视频流接口IBasicVideo  
48. hResult = m_pGB->QueryInterface(IID_IBasicVideo, (void **)&m_pBV);  
49. if (hResult != S_OK)  
50. {  
51.     return FALSE;  
52. }  
53.   
54. // 第8步：得到基础音频流接口IBasicAudio  
55. hResult = m_pGB->QueryInterface(IID_IBasicAudio, (void **)&m_pBA);  
56. if (hResult != S_OK)  
57. {  
58.     return FALSE;  
59. }  

(6) 小结

  通过上面的学习，熟悉了DirectShow的相关接口和接口的常用方法之后，就可以编写多媒体应用程序了。可以先从codeproject、pudn等网站上找些别人已经封装好的DirectShow c++ wrapper，仔细看看那些比较成熟的库是如何封装的，是如何初始化并使用那些DirectShow接口的，最后再在其基础上进行修改，以适应自己的需要或者加强它们的功能。这样上手的速度能更快些。

基于DirectShow的WinCE多媒体编程 by斜风细雨QQ：253786989    2012-02-17

基于DirectShow的WinCE多媒体编程 by斜风细雨QQ：253786989    2012-02-17

(1) 简介

  DirectShow是由微软开发的处理多媒体文件的应用程序接口(API),基于COM(组件对象模型)框架。

  下图截自MSDN，展示了应用程序与DirectShow以及一些软硬件组件之间的关系。

  如图所示，DirectShow主要由Filters和Filter Graph Manager组成。其中Filters有好多种，Source Filters叫做源过滤器，主要作用是从多媒体文件（来自本地或者Internet等）引入源数据流。Transform Filters叫做传输过滤器，作用是对源数据流进行处理，如编解码（包括软解码和硬解码）、转换格式、解压缩等等。Rendering Filters是渲染过滤器，它会在最后将处理完的数据流传送给相关硬件播放，如通过DirectDraw控制显卡显示图形，通过DirectSound控制声卡发出声音等等。除此之外，DirectShow还包含其它很多过滤器，以后再详细了解。

  图中Source Filters、Transform Filters、Rendering Filters组合在一起，称为过滤器图。DirectShow就是由这些完成各自分工的Filters前后串联在一起来完成工作。Filter Graph Manager称为“过滤器图管理对象”，主要作用是协调不同的Filters，建立参考时钟供Filters使用，采用队列机制将DirectShow事件传递给应用程序等等。

  图中每个过滤器，都包含有称为Pin（引脚）的私有对象，它们派生自IPin。Pin分为两类：输入Pin和输出Pin。如多媒体数据流从输入Pin进入Source Filters，然后从Source Filters的输出Pin与Transform Filters的输入Pin连接。多媒体数据流经过Source Filters的处理之后，通过Pin连接进入Transform Filters。

(2) DirectShow接口

  WM/WinCE平台下的DirectShow有几十个接口，下面是常用接口及接口中的常用方法。

a) IGraphBuilder：此接口用来创建filter graph。

  其中常用方法RenderFile，用来渲染指定类型的文件。

b) IMediaControl：控制Filter Graph中的多媒体数据流。

  其中常用方法如Run开始播放，Pause暂停播放，Stop停止播放。

c) IMediaEvent，IMediaEventEx：处理Filter Graph产生的事件。应用程序通过此接口获得播放过程中发生的事件，如EC_COMPLETE（播放完毕）等等。主要方法如SetNotifyWindow指定处理事件的窗口，GetEvent获取事件，FreeEventParams释放与事件参数相关联的资源。

d) IVideoWindow：用于设置多媒体播放窗口的属性。主要方法如put_Owner指定视频播放窗口的父窗口，put_FullScreenMode指定全屏播放模式，SetWindowPosition指定视频窗口的位置，put_Visible显示或隐藏视频窗口，get_Visible获取当前视频窗口是否可视，put_WindowStyle设置视频窗口风格属性，put_MessageDrain指定一个窗口，从视频窗口接收鼠标和键盘消息。

e) IMediaSeeking：对多媒体数据流的播放位置等属性进行控制。主要方法如SetPositions设置当前播放位置和终止播放位置，GetCurrentPositions获得当前播放位置，SetRate设置播放速率，GetRate获取播放速率等，GetDuration以纳秒为单位获取多媒体文件的总时间长度。

f) IBasicAudio：控制音频的音量和平衡。主要方法如put_Volume设置音量大小，get_Volume获取音量大小，put_Balance设置声道平衡，get_Balance获取声道平衡等。

g) IBasicVideo：控制视频属性。主要方法如get_BitRate获取视频流的比特率，GetVideoSize获取视频尺寸。

(3) WinCE组件

  同样的程序，同样的代码。在有些平台上可以正常使用，播放音视频文件，采集摄像头图像等等。但有的平台就不可以。原因就是WinCE系统在定制的时候，每个厂家所添加的Media相关组件不同，所以不同厂家的WinCE平台所具备的多媒体能力也不同。

  下面是WinCE7下的Media相关组件：

a) 音频编解码器和渲染器

  比如想播放MP3格式的音乐，就必须勾选上MP3 Codec。

b) 视频编解码器和渲染器

c) DirectShow

  这里面包括DirectShow的核心组件和filters，DirectShow以filters完成核心功能。如果相关DirectShow组件没有添加的话，那使用该系统所导出的SDK，很可能我们的DirectShow应用程序编译都通不过。即使编译通过，也肯定不能正常工作。

  除此之外，还有Media Formats、Media Library、Media Renderer、Windows Media Player等相关组件。有关这些内容可以看Wince7的帮助文档。下面是使用DirectShow需要添加的相关组件的简单介绍：

(4) 枚举系统中注册的filters

  利用DirectShow的IEnumRegFilters接口枚举系统中注册的filters，下面是实现代码：

[cpp] view plain copy

1. HRESULT hr = 0;  
2. IFilterMapper *pMapper = NULL;  
3. IEnumRegFilters *pEnum = NULL;  
4. REGFILTER *pRegFilter = NULL;  
5. ULONG cFetched = 0;  
6.   
7. // 初始化COM环境  
8. CoInitialize(NULL);  
9.   
10. // 获取IFilterMapper接口  
11. hr = CoCreateInstance(CLSID_FilterMapper, NULL, CLSCTX_INPROC, IID_IFilterMapper, (void **)&pMapper);  
12. if (FAILED(hr))  
13. {  
14.     MessageBox(TEXT("得到IFilterMapper接口失败!"));  
15.     return;  
16. }  
17.   
18. // 获取IEnumRegFilters接口  
19. hr = pMapper->EnumMatchingFilters(&pEnum, 0, FALSE, GUID_NULL, GUID_NULL, FALSE, FALSE, GUID_NULL, GUID_NULL);  
20. if (FAILED(hr))  
21. {  
22.     MessageBox(TEXT("得到IEnumRegFilters接口失败!"));  
23.     return;  
24. }  
25.   
26. // 枚举系统中注册的filters  
27. CString strFilters, strTemp;  
28. while (pEnum->Next(1, &pRegFilter, &cFetched) == S_OK)  
29. {  
30.     for (int i = 0; i < cFetched; ++i)  
31.     {  
32.         strTemp.Format(TEXT("%s\r\n"), (pRegFilter+i)->Name);  
33.     }  
34.   
35.     strFilters += strTemp;  
36.   
37.     // 释放内存  
38.     CoTaskMemFree(pRegFilter);  
39. }  
40.   
41. SetDlgItemText(IDC_FILTERS, strFilters);  
42.   
43. // 释放接口  
44. pEnum->Release();  
45. pMapper->Release();  
46.   
47. // 释放COM环境  
48. CoUninitialize();  

  某次运行结果如图：

(5) 初始化DirectShow接口

  下面的代码演示如何获取(2)中所提到的DirectShow常用接口，如果获取这些接口成功，接下来的工作就是利用这些接口提供的方法来播放、控制视频文件了。编写DirectShow应用程序时需要#include <dshow.h>，并且引用strmiids.lib。如果提示找不到dshow.h，那很可能是使用的sdk不支持，也就是该sdk所对应的wince平台没有添加DirectShow相关组件。

[cpp] view plain copy

1. // 第1步：创建IGraphBuilder接口  
2. hResult = CoCreateInstance(CLSID_FilterGraph, NULL, CLSCTX_INPROC, IID_IGraphBuilder, (void **)&m_pGB);  
3. if (hResult != S_OK)  
4. {  
5.     return FALSE;  
6. }  
7.   
8. // 第2步：利用IGraphBuilder接口渲染视频文件  
9. hResult = m_pGB->RenderFile(strFileName,NULL);  
10. if (hResult != S_OK )  
11. {  
12.     return FALSE;  
13. }  
14.   
15. // 第3步：得到媒体播放控制接口IMediaControl  
16. hResult = m_pGB->QueryInterface(IID_IMediaControl, (void **)&m_pMC);   
17. if (hResult != S_OK)  
18. {  
19.     return FALSE;  
20. }  
21.   
22. // 第4步：得到媒体播放位置搜索接口IMediaSeeking  
23. hResult = m_pGB->QueryInterface(IID_IMediaSeeking,(void**)&m_pMS);  
24. if (hResult != S_OK)  
25. {  
26.     return FALSE;  
27. }  
28.   
29. // 设置查找定位的时间单位  
30. GUID guid_timeFormat = TIME_FORMAT_MEDIA_TIME;  
31. m_pMS->SetTimeFormat(&guid_timeFormat);  
32.   
33. // 第5步：得到媒体事件接口IMediaEventEx  
34. hResult = m_pGB->QueryInterface(IID_IMediaEventEx,(void**)&m_pME);  
35. if (hResult != S_OK)  
36. {  
37.     return FALSE;  
38. }  
39.   
40. // 第6步：得到IVideoWindow接口  
41. hResult = m_pGB->QueryInterface(IID_IVideoWindow, (void **)&m_pVW);  
42. if (hResult != S_OK)  
43. {  
44.     return FALSE;  
45. }  
46.   
47. // 第7步：得到基础视频流接口IBasicVideo  
48. hResult = m_pGB->QueryInterface(IID_IBasicVideo, (void **)&m_pBV);  
49. if (hResult != S_OK)  
50. {  
51.     return FALSE;  
52. }  
53.   
54. // 第8步：得到基础音频流接口IBasicAudio  
55. hResult = m_pGB->QueryInterface(IID_IBasicAudio, (void **)&m_pBA);  
56. if (hResult != S_OK)  
57. {  
58.     return FALSE;  
59. }  

(6) 小结

  通过上面的学习，熟悉了DirectShow的相关接口和接口的常用方法之后，就可以编写多媒体应用程序了。可以先从codeproject、pudn等网站上找些别人已经封装好的DirectShow c++ wrapper，仔细看看那些比较成熟的库是如何封装的，是如何初始化并使用那些DirectShow接口的，最后再在其基础上进行修改，以适应自己的需要或者加强它们的功能。这样上手的速度能更快些。

基于DirectShow的WinCE多媒体编程 by斜风细雨QQ：253786989    2012-02-17