DirectShow編程（1）- DirectShow介紹

    學習DirectShow有一段時間了，把這段學習過程中翻譯出來的SDK與大家分享，同時也希望專家們指出我理解上的錯誤，萬分感謝。
1. DirectShow介紹
    DirectShow是一個windows平台上的流媒體架構，提供了高品質的多媒體流採集和回放功能。它支援多種多樣的媒體檔案格式，包括ASF、MPEG、AVI、MP3和WAV檔案，同時支援使用WDM驅動或早期的VFW驅動來進行多媒體流的採集。DirectShow整合了其它的DirectX技術，能自動地偵測並使用可利用的音視頻硬體加速，也能支援沒有硬體加速的系統。
    DirectShow大大簡化了媒體回放、格式轉換和採集工作。但與此同時，它也為使用者自訂的解決方案提供了底層流量控制架構，從而使使用者可以自行建立支援新的檔案格式或其它用途的DirectShow組件。
    以下是幾個使用DirectShow編寫的典型應用：DVD播放器、視頻編輯應用、AVI到ASF轉換器、MP3播放器和數位視訊採集應用。
    DirectShow是建立在元件物件模型（COM）上的，因此當你編寫DirectShow應用時，你必須具備COM用戶端程式編寫的知識。對於大部分的應用，你不需要實現自己的COM對象，DirectShow提供了大部分你需要的DirectShow組件，但是假如你需要編寫自己的DirectShow組件，你還需要具備編寫COM組件的知識。
1.1. DirectShow支援的格式
    DirectShow是一個開放的架構，因此只要有合適的filter來分析和解碼，它可以支援任何格式。DirectShow預設支援以下的檔案類型和壓縮格式：
    註：打*號的需要Windows Media Format SDK支援
    檔案類型：
      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
    壓縮格式：
      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
    微軟自己沒有提供MPEG2解碼器，一些可用的DirectShow MPEG2硬體或軟體解碼器是由第三方提供的。
1.2. 常見問題集（摘錄）
1.2.1. 一般問題
    ＊DirectShow支援哪些作業系統？
      DirectShow支援Windows9X、Windows2000、Windows Me和Windows XP。
   
    ＊使用DirectShow需要多少COM知識？
      應用程式開發人員只需要基本的COM組件知識：執行個體化COM組件、調用介面、管理介面的引用計數。Filter開發人員則需要更多。
     
    ＊有與DirectShow相容的硬體列表（HCL）嗎？
      沒有。如果硬體相容DirectShow，DirectShow會使用它們，如果沒有相容的硬體，DirectShow使用GDI繪製視頻，以及使用WaveOut系列多媒體API來播放音頻。
     
    ＊可以使用哪些語言來編寫DirectShow應用？
      DirectShow主要為C/C++開發設計。Visual Basic只能使用其中的很小一部分。可以通過MS JScript或VB Script來支援基於指令碼的DVD和TV應用。也可能用Delphi來編寫，但SDK文檔不提供這方面的內容。
     
    ＊DirectShow會通過Managed 程式碼實現嗎？
      目前還沒有這個計劃。DirectX SDK提供了有限的使用音視頻回放類的託管回放功能，你可以使用COM interop建立Managed 程式碼的DirectShow用戶端應用，但是因為效能上的原因，不推薦建立運行在CLR上的filter。

    ＊DirectShow開發需要什麼樣的編譯器？
      任何能夠產生COM對象的編譯器都可以。
     
    ＊DirectShow和DirectX的其它組件的關係
      DirectShow和DirectX的其它組件在內部進行聯絡。DirectShow在硬體的支援下使用DirectSound和DirectDraw。Video Renderer和Overlay Mixer使用DirectDraw 3和DirectDraw5表面（surfaces）。Video Mixing Renderer 7（只支援WINXP）使用DirectDraw7表面。Video Mixing Renderer 9使用最新的（目前是Directx9）Direct3D API函數。即便是某個應用程式套件組合含了DirectX其它組件，你也不必使用其它組件的API去編寫它。參考SDK的例子：Texture3D Sample。
     
    ＊DirectShow與ActiveMovie的關係？
      ActiveMovie是DirectShow原來的名稱，現已不再使用，但是一部分API仍保留了"AM"的首碼，比如AM_MEDIA_TYPE和IAMVideoAccelerator。
     
    ＊DirectShow是限於多媒體應用嗎？
      DirectShow預設包含的組件主要是為音視頻流設計的，但是，DirectShow架構已經成功地用於其它資料流的解決方案中。
     
    ＊GraphEdit工具有源碼嗎？GraphEdit.exe是否可再發布？
      沒有源碼，不可再發布。
     
    ＊DMO可以代替DirectShow filter嗎？
      在編寫編碼器、解碼器、效果器應用時，鼓勵用DMO代替DirectShow filter。在其它的應用中，使用DirectShow filter可能會比較合適。
     
1.2.2. 程式編寫問題
    ＊如何設定編譯環境，需要哪些標頭檔和庫？
      參考"設定編譯環境"章節
     
    ＊GraphEdit列示了很多沒有文檔支援的filter，它們都是些什嗎？
      GraphEdit枚舉了所有作為filter類型註冊在系統中的filter，包括由第三方應用程式安裝的filter，以及其它微軟技術如Windows Media或NetMeeting安裝的，另外，一些DirectShow filter被用來做寫入程式碼或硬解碼驅動的外殼。Microsoft H.263 Video Codec用於NetMeeting，不再被DirectShow支援。
   
    ＊如何知道DirectShow已經被安裝？
      調用CoCreateInstance建立一個Filter Graph Manager執行個體，如果成功，表示DirectShow已經被安裝，下面是一個例子：

IGraphBuilder *pGraph;        HRESULT hr = CoCreateInstance(CLSID_FilterGraph,              NULL, CLSCTX_INPROC_SERVER,              IID_IGraphBuilder, (void **) &pGraph);

           
    ＊如果不通過屬性設定頁來更改filter的設定？
      當然是通過filter提供的介面羅。如果沒有提供，就沒有辦法啦
     
    ＊DirectShow能通知應用程式當前回放位置嗎？
      不提供回調來通知位置，需要使用一個計時器定時調用IMediaSeeking::GetCurrentPosition方法來得到當前回放位置。
     
    ＊filter運行在哪個特權層級下？
      運行在Ring 3特權層級下，某些流量控制驅動（如音視頻採集驅動）運行在Ring 0特權層級下。
     
    ＊需要一個Kernel調試器嗎？
      這依據具體的項目。安裝DirectX調試執行階段程式庫（DirectX debug runtime library）意味著安裝調試驅動（Debug driver）和其它核心組件（kernel mode component），因此如果你的應用程式在其中的某個組件中產生了一個調試斷言（debug assert），你的機器就會自動重啟除非你擁有一個kernal調試器。
     
    ＊DEFINE_GUID宏是怎麼工作的？
      使用DEFINE_GUID宏可以讓你通過包含同一個標頭檔來定義GUID值而不必使用extern關鍵詞。比如，你的工程中有三個源檔案：src1.cpp,src2.cpp,src3.cpp，它們都使用一個相同的GUID值，而為了保證一致性，這個GUID只能在你的工程中定義一次，這時，其它的源檔案必須定義外部參考來使用它。用了DEFINE_GUID，你可以使用在所有源檔案中包含同一個標頭檔，在標頭檔中這樣定義GUID：

DEFINE_GUID(CLSID_MyObject,          0x00000000, 0x0000, 0x0000, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00);

            這個例子中GUID為0，實際編程中請用Guidgen工具來產生一個GUID,在其中的一個源檔案中，在你的標頭檔前包含initguid.h，如：

// Src1.cpp  #include  #include "MyGuids.h"    // Src2.cpp  #include "MyGuids.h"  // Src3.cpp  #include "MyGuids.h"

      
 在沒有包含Initguid.h的地方，DEFINE_GUID宏建立外部參考來使用GUID值，在包含Initguid.h的地方，DEFINE_GUID重定義DEFINE_GUID宏以產生GUID的定義。
 如是沒有在任何地方添加Initguid.h，你會得到一個連結錯誤："unresolved external symbol." ，如果同樣的GUID包含Initguid.h兩次，會得到編譯錯誤"redefinition; multiple initialization."要解決這些問題，請確認Initguid.h只包含一次。同樣的，不要包含Initguid.h到先行編譯標頭檔中去，因為先行編譯標頭檔會被每個源檔案包含。