利用 DirectShow 開發自己的 Filter

  利用 DirectShow 開發自己的 Filter

學習directshow已經有幾天了，下面將自己的學習心得寫下來，希望對其他的人有協助。 Filter實質是個COM組件，所以學習開發Filter之前你應該對com的知識有點瞭解。Com組件的實質是一個實現了純虛指標介面的C++對象。關於com的東西，這裡不多講。

　　一、給vc配置DirectShow的開發環境

　　無論開發Filter還是開發Dshow的應用程式都要配置一下開發環境的，其實就是包含一下dshow用到的標頭檔和動態庫。 選擇Tools菜單下面的Options。在彈出的Option對話方塊配置如下：

 

　　圖1 添加標頭檔

　　選擇動態庫檔案添加到工程中

 

　　圖2 添加動態庫

　　二、建立工程以及Filter的入口函數

　　建立工程：

　　一般情況下，建立Filter使用一個普通的Win32 DLL項目。而且，一般Filter項目不使用MFC。這時，應用程式通過CoCreateInstance函數Filter執行個體； Filter與應用程式在二進位層級的協作。另外一種方法，也可以在MFC的應用程式項目中建立Filter。

　　在vc裡建立一個工程，選擇win32動態庫，如

 

　　圖3

 

　　圖4

　　這樣產生了一個簡單的DLL，只有一個Dllmain入口函數。下面我要給這個filter添加入口函數了。 Filter是個基於DLL的com組件，所以一般的Filter都要實現下面幾個入口函數：DllMain
DllGetClassObject
DllCanUnloadNow
DllRegisterServer
DllUnregisterServer

　　首先定義匯出函數：

　　要匯出這些函數有兩種方法，一是在定義函數時使用匯出關鍵字_declspec(dllexport)，另外一種方法是在建立DLL檔案時使用模組定義檔案.Def。使用匯出函數關鍵字_declspec(dllexport)建立MyDll.dll就是在 .h檔案中定義定義函數如下：

extern "C" _declspec(dllexport)BOOL DllRegisterServer; 等等

　　為了用.def檔案建立DLL，往該工程中加入一個文字檔，命名為MyDll.def，再在該檔案中加入如下代碼：

LIBRARY MyFilter.ax
EXPORTS
DllMain PRIVATE
DllGetClassObject PRIVATE
DllCanUnloadNow PRIVATE
DllRegisterServer PRIVATE
DllUnregisterServer PRIVATE

　　其中LIBRARY語句說明該def檔案是屬於相應DLL的，EXPORTS語句下列出要匯出的函數名稱。我們可以在.def檔案中的匯出函數後加@n，如Max@1，Min@2，表示要匯出的函數順序號，在進行顯式連時可以用到它。該DLL編譯成功後，開啟工程中的Debug目錄，同樣也會看到MyDll.dll和MyDll.lib檔案。

　　然後要定義這些函數的實現了，其實這些工作dshow的基類裡都已經替我們做好了，我們所要做的就拿來用就是了，最重要的三個函數的實現一般如下　

STDAPI DllRegisterServer()
{
　　return AMovieDllRegisterServer2(TRUE);
}
STDAPI DllUnregisterServer()
{
　　return AMovieDllRegisterServer2(FALSE);
}
extern "C" BOOL WINAPI DllEntryPoint(HINSTANCE, ULONG, LPVOID);
BOOL APIENTRY DllMain(HANDLE hModule, DWORD　dwReason,　 LPVOID lpReserved)
{
　　 return DllEntryPoint((HINSTANCE)(hModule), dwReason, lpReserved);
}

　　其中DllEntryPoint 是在C:/DX90SDK/Samples/C++/DirectShow/BaseClasses/dllentry.cpp定義的，如果感興趣我們可以去看看它的定義。 AMovieDllRegisterServer2函數是在下面 C:/DX90SDK/Samples/C++/DirectShow/BaseClasses/dllsetup.cpp這個檔案定義的，具體實現可以自己看看。到了這裡你恐怕要做點工作，還是要設定一下你的項目環境，否則恐怕你編譯是通不過的，因為你用到了基類的一些東西，所以你要將你的dshow基類的定義和庫檔案包含進來。首先包含：#include Streams.h

　　其次在Project –Setting菜單下配置自己的Filter輸出的名字和串連的lib檔案

 

　　圖5

　　其中library modules裡的包含的動態庫如下

　　c:/DX90SDK/Samples/C++/DirectShow/BaseClasses/debug/strmbasd.lib msvcrtd.lib quartz.lib vfw32.lib winmm.lib kernel32.lib advapi32.lib version.lib largeint.lib user32.lib gdi32.lib comctl32.lib ole32.lib olepro32.lib oleaut32.lib uuid.lib

　　此時你編譯一下，好像還是通不過，它提示有一個全域的用於實現COM介面的變數沒有定義，不著急，下面我們就開始實現Filter的com介面。

　　三、如何?Filter 的類廠對象

　　我們知道一個Filter是一個com組件，所以它com特性的實現其實在其基類中實現的，比如IUnknown介面，我們直接從基類派生出我們的Filter後，它就支援com介面了，它就是一個com組件了。

　　所有的com組件為了實現二進位的封裝，所以連建立的介面都封裝了，因此每個com對象都有個類對象（也叫類廠對象，本身也是com對象，用來建立com組件）來建立com組件。

　　下面溫習一下com組件的建立過程，其中涉及到幾個函數：

當用戶端要建立一個com組件時，它通過底層的COM API函數 CoGetClassObject（）使用SCM的服務，這個函數請SCM把一個指標綁定到用戶端請求的com組件的類對象上，其實在CoGetClassObject（）裡它裝載了該DLL的庫，通過該dll的匯出函數DllGetClassObject（）；DllGetClassObject根據用戶端提供的com組件CLASSID，返回該com組件類對象的指標。下面com組件的建立和SCM無關了。
用戶端利用組件的類對象（類廠對象）的IClassFactory::CreateInstance方法建立com組件。Filter在這裡使用了一個類廠模板類來當作Filter的類廠對象。下面看看類廠在DShow是怎麼工作的。 　
　　類廠對象也是一個com組件。本來DllGetClassObject是應該由我們自己完成一個函數，在directshow基類裡已經完成了，我們不用管它了。它的功能就是來尋找這個DLL中的類廠對象，看是否有符合用戶端請求的類廠對象。

　　DLL裡聲明了一個全域的類廠模板數組，當DllGetClassObject請求類廠對象的時候，它就搜尋這個數組，看是否有和CLSID匹配的類廠對象。當它找到一個匹配的CLSID，它就建立一個類廠對象，然後講類廠指標返回給CoGetClassObject，然後用戶端可以根據返回去的類廠指標，調用 IClassFactory::CreateInstance方法建立組件，類廠就根據數組裡定義的方法建立com組件。

　　factory template包含下列變數：

const WCHAR * m_Name; // Name
const CLSID * m_ClsID; // CLSID
LPFNNewCOMObject m_lpfnNew; // Function to create an instance of the component
LPFNInitRoutine m_lpfnInit; // Initialization function (optional)
const AMOVIESETUP_FILTER * m_pAMovieSetup_Filter; // Set-up information (for filters)
　　其中的兩個函數指標m_lpfnNew and m_lpfnInit使用下面的定義：

typedef CUnknown *(CALLBACK *LPFNNewCOMObject)(LPUNKNOWN pUnkOuter, HRESULT *phr);
typedef void (CALLBACK *LPFNInitRoutine)(BOOL bLoading, const CLSID *rclsid);
　　你可以參照如下的方式定義你的類廠對象：

　　CUnknown * WINAPI CMyFilter::CreateInstance(LPUNKNOWN pUnk, HRESULT *pHr)
{　
　　CMyFilter *pFilter = new CMyFilter(NAME("my Filter"), pUnk, pHr);
　　if (pFilter== NULL)
　　{
　　　　*pHr = E_OUTOFMEMORY;
　　}
　　return pFilter;
}

　　你可以聲明自己的類廠數組如下：CFactoryTemplate g_Templates[1] =
{
　　{
　　　L"my filter",　　　　　　　　// Name
　　　&CLSID_MYFilter,　　　　　　 // CLSID
　　　CMyFilter::CreateInstance,　 // Method to create an instance of MyComponent
　　　NULL,　　　　　　　　　　　　　 // Initialization function
　　　&sudInfTee　　　　　　　　　　　　　　// Set-up information (for filters)
　　}
};
int g_cTemplates = sizeof(g_Templates) / sizeof(g_Templates[0]);　

　　如果在這個com組件中你要支援多個filter，你可以在這個數組中繼續添加就是了。

　　四、如何?自己的 Filter

　　在這裡就要講如何建立自己的Filter了，下面我們以寫一個CTransformFilter為例：

　　1、選擇一個基類，聲明自己的類。

　　建立filter很簡單，你只要根據自己的需要選擇不同的基類Filter派生出自己的Filter，它就已經支援com特性了。

　　從邏輯上考慮，在寫Filter之前，選擇一個合適的Filter基類是至關重要的。為此，你必須對幾個Filter的基類有相當的瞭解。在實際應用中，Filter的基類並不總是選擇CBaseFilter的。相反，因為我們絕大部分寫的都是中間的傳輸Filter（Transform Filter），所以基類選擇CTransformFilter和CTransInPlaceFilter的居多。如果我們寫的是源Filter，我們可以選擇CSource作為基類；如果是Renderer Filter，可以選擇CBaseRenderer或CBaseVideoRenderer等。

　　總之，選擇好Filter的基類是很重要的。當然，選擇Filter的基類也是很靈活的，沒有絕對的標準。能夠通過CTransformFilter實現的Filter當然也能從CBaseFilter一步一步實現。

　　下面筆者就從本人的實際經驗出發，對Filter基類的選擇提出幾點建議供大家參考。首先，你必須明確這個Filter要完成什麼樣的功能，即要對Filter項目進行需求分析。請盡量保持Filter實現的功能的單一性。如果必要的話，你可以將需求分解，由兩個（或者更多的）功能單一的Filter去實現總的功能需求。

　　其次，你應該明確這個Filter大致在整個Filter Graph的位置，這個Filter的輸入是什麼資料，輸出是什麼資料，有幾個輸入Pin、幾個輸出Pin等等。你可以畫出這個Filter的草圖。弄清這一點十分重要，這將直接決定你使用哪種“模型”的Filter。比如，如果Filter僅有一個輸入Pin和一個輸出Pin，而且一進一處的媒體類型相同，則一般採用CTransInPlaceFilter作為Filter的基類；如果媒體類型不一樣，則一般選擇CTransformFilter作為基類。

　　再者，考慮一些資料轉送、處理的特殊性要求。比如Filter的輸入和輸出的Sample並不是一一對應的，這就一般要在輸入Pin上進行資料的緩衝，而在輸出Pin上使用專門的線程進行資料處理。這種情況下，Filter的基類選擇CSource為宜（雖然這個Filter並不是源Filter）。當Filter的基類選定了之後，Pin的基類也就相應選定了。接下去，就是Filter和Pin上的代碼實現了。有一點需要注意的是，從軟體設計的角度上來說，應該將你的邏輯類代碼同Filter的代碼分開。下面，我們一起來看一下輸入Pin的實現。你需要實現基類所有的純虛函數，比如CheckMediaType等。在CheckMediaType內，你可以對媒體類型進行檢驗，看是否是你期望的那種。因為大部分Filter採用的是推模式傳輸資料，所以在輸入Pin上一般都實現了Receive方法。有的基類裡面已經實現了Receive，而在Filter類上留一個純虛函數供使用者重載進行資料處理。這種情況下一般是無需重載Receive方法的，除非基類的實現不符合你的實際要求。而如果你重載了Receive方法，一般會同時重載以下三個函數EndOfStream、BeginFlush和EndFlush。我們再來看一下輸出Pin的實現。一般情況下，你要實現基類所有的純虛函數，除了CheckMediaType進行媒體類型檢查外，一般還有DecideBufferSize以決定Sample使用記憶體的大小，GetMediaType提供支援的媒體類型。最後，我們看一下Filter類的實現。首先當然也要實現基類的所有純虛函數。除此之外，Filter還要實現CreateInstance以提供COM的入口，實現NonDelegatingQueryInterface以暴露支援的介面。如果我們建立了自訂的輸入、輸出Pin，一般我們還要重載GetPinCount和GetPin兩個函數。

　　這裡我主要為了舉例，所以簡單寫的filter沒有Pin介面，但在我的demo裡的Filter，卻是有個out pin和一個input pin。我的Filter類的定義如下：

　　class CMyFilter :　public CCritSec, public CBaseFilter
{
public:
　　CMyFilter(TCHAR *pName,LPUNKNOWN pUnk,HRESULT *hr);
　　virtual ~CMyFilter();
　　static CUnknown * WINAPI CreateInstance(LPUNKNOWN pUnk, HRESULT *phr);
　　CBasePin *GetPin(int n);
　　int GetPinCount();　
}　

　　註：因為基類是一個純虛的基類，所以在你的filter一定要派生一個其中的純虛函數，否則編譯器會提示你的衍生類別也是一個純虛類，你在建立這個com組件對象的時候，純虛類是沒法建立對象的。

　　2、給自己的Filter產生一個CLSID

　　你可以用Guidgen or Uuidgen給自己的Filter產生一個128位的ID號，然後利用DEFINE_GUID宏在Filter的標頭檔聲明該Filter的CLSID;

[myFilter.h]
// {1915C5C7-02AA-415f-890F-76D94C85AAF1}
DEFINE_GUID(CLSID_MYFilter,
0x1915c5c7, 0x2aa, 0x415f, 0x89, 0xf, 0x76, 0xd9, 0x4c, 0x85, 0xaa, 0xf1);

　　這個CLSID_MYFilter在類廠數組用到，在註冊Filter時也要用到。

　　3、CMyFilter類的簡單實現

　　這個類純粹為了示範用，所以特別簡單，你可以參考我的demo，那個filter寫的功能比較全。CMyFilter::CMyFilter(TCHAR *pName,LPUNKNOWN pUnk,HRESULT *hr)
　　　　　　:CBaseFilter(NAME("my filter"), pUnk, this, CLSID_MYFilter)
{ }
CMyFilter::~CMyFilter()
{}
// Public method that returns a new instance.
CUnknown * WINAPI CMyFilter::CreateInstance(LPUNKNOWN pUnk, HRESULT *pHr)
{　
　　CMyFilter *pFilter = new CMyFilter(NAME("my Filter"), pUnk, pHr);
　　if (pFilter== NULL)
　　{
　　　　*pHr = E_OUTOFMEMORY;
　　}
　　return pFilter;
}
CBasePin * CMyFilter::GetPin(int n)
{
　 return NULL;
}
int CMyFilter::GetPinCount()
{
　　 return 0;
}

　　這樣基本上就實現了一個filter，但是這個filter沒有與之相聯絡的PIN，但是實現Filter的基本過程就時這樣了，至於邏輯上的東西，比如Filter和pin如何串連，資料流是如何流動的，你都要去看看sdk了，按照上面的步驟你就可以寫一個Filter的架構出來。

　　下面我們總結一下寫一個Filter至少需要那些東西。

　　1、Filter的實作類別

　　在這裡就是CMyFilter類，在這個類裡你可以實現自己的邏輯上的功能，包括定義你的filter的特性，給你的filter配備pin介面等。

　　2 com組件的引出函數，五個全域函數：

DllMain //dll的入口函數
DllGetClassObject //獲得com組件的類廠對象
DllCanUnloadNow //com組件是否可以卸載
DllRegisterServer //註冊com組件
DllUnregisterServer //卸載com組件
其中DllGetClassObject 已經由基類完成，你自己只要完成三個函數即可，
DllMain，DllRegisterServer，DllUnregisterServer。

　　3、com組件的類廠對象  類廠對象是用來產生Filter對象的，用的模板類定義了一個全域的模板類對象數組，一般格式如下：

　　CFactoryTemplate g_Templates[1] =
{
　　{
　　　L"my filter",　　　　　　　　// Name
　　　&CLSID_MYFilter,　　　　　　 // CLSID
　　　CMyFilter::CreateInstance,　 // Method to create an instance of MyComponent
　　　NULL,　　　　　　　　　　　　　 // Initialization function
　　　&sudInfTee　　　　　　　　　　　　　　// Set-up information (for filters)
　　}
};
int g_cTemplates = sizeof(g_Templates) / sizeof(g_Templates[0]);　

　　4、關於你自己定義的Filter以及Pin的資訊

　　這些是一個全域的結構變數，用於描述你的Filter和你定義的pin，在註冊Filter的時候會用到，如下：

AMOVIESETUP_FILTER 描述一個Filter
AMOVIESETUP_PIN 描述pin
AMOVIESETUP_MEDIATYPE 描述資料類型

　　下面的代碼描述了一個Filter帶有一個output PIN：

　　static const WCHAR g_wszName[] = L"Some Filter";
AMOVIESETUP_MEDIATYPE sudMediaTypes[] = {
　　{ &MEDIATYPE_Video, &MEDIASUBTYPE_RGB24 },
　　{ &MEDIATYPE_Video, &MEDIASUBTYPE_RGB32 },
};
AMOVIESETUP_PIN sudOutputPin = {
　　L"",　　　　　　// Obsolete, not used.
　　FALSE,　　　　　// Is this pin rendered?
　　TRUE,　　　　　 // Is it an output pin?
　　FALSE,　　　　　// Can the filter create zero instances?
　　FALSE,　　　　　// Does the filter create multiple instances?
　　&GUID_NULL,　　 // Obsolete.
　　NULL,　　　　　 // Obsolete.
　　2,　　　　　　　// Number of media types.
　　sudMediaTypes　 // Pointer to media types.
};
AMOVIESETUP_FILTER sudFilterReg = {
　　&CLSID_SomeFilter,　　　// Filter CLSID.
　　g_wszName,　　　　　　　// Filter name.
　　MERIT_NORMAL,　　　　　 // Merit.
　　1,　　　　　　　　　　　// Number of pin types.
　　&sudOutputPin　　　　　 // Pointer to pin information.
};

　　最後如果你還是調試通不過，看看你是否包含了下面的標頭檔：

#include <streams.h>
#include <initguid.h>
#include <tchar.h>
#include <stdio.h>

 

本文來自CSDN部落格，轉載請標明出處：http://blog.csdn.net/kasdmn/archive/2009/04/06/4052364.aspx