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Visual C++.NET DirectShow编程

原作者：不详源出处：yesky 发布者：施昌权发布类型：转载发布日期：2008-11-14

　　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。DirectShow为多媒体的捕捉和回放提供了强有力的支持。运用DirectShow我们可以很方便地从支持WDM驱动模型的采集卡上捕获数据，并且进行相应的后期处理乃至存储到文件中。它广泛地支持各种媒体格式，包括Asf、Mpeg、Avi、Dv、Mp3、Wave等等，使得多媒体数据的回放变得轻而易举。另外，DirectShow还集成了DirectX其它部分（比如DirectDraw、DirectSound）的技术，直接支持DVD播放，视频的非线性编辑，以及与数据摄像机的交换。更值得一提的是，DirectShow提供的是一种开放式的开发环境，我们可以根据自己的需要定制自己的组件。

　　本文将对DirectShow的应用进行入门级的介绍。

　　入门

　　 DirectShow使用一种叫做Filter Graph的模型来管理整个数据流的处理过程，参与数据流处理的各个功能模块称做Filter，各个Filter在Filter Graph中按一定的顺序连成一条流水线协调工作，完成一些相对独立的功能，如Filter可以完成如下的一些功能：

　　读文件

　　从视频设备中获取视频

　　对视频流进行解码

　　将数据送往声卡或显卡

　　每个Filter都有输入端和输出端，例如一个MPEG-1解码Filter它的输入是MPEG编码的流数据，它的输出端是一解码过的流数据。DirectShow正是通过将不同的Filter连接在一起完成特定的功能的，我们将这些Filter的连接叫做Filter Graph，如下图A给出是播放AVI的Filter Graph：

图A　播放AVI文件的Graph Filter图

　　上图中每个模块分别代表了不同的Filter，媒体文件Filter从硬盘读取AVI文件，AVI分离Filter将文件分离为音频流和视频流，AVI解码Filter对视频流进行解码并送往Video表现Filter，由后者将各帧在显示器上显示，默认的DirectSound设备用DirectSound将音频流输出。

　　我们的应用并不需要对这当中的所以的数据流进行管理，在DirectShow提供一个称做Filter Graph管理器的高级组件。在我们的应用中只需要调用它的API即可，如Run、Stop等，如果你想对其中的数据流做更进一步的控制，你可以对这些Filter直接通过COM接口进行存取。

　　 Filter Graph管理器同时也提供了另一个功能：应用程序可以通过管理器控制Filter Graph如何生成。

DirectShow应用

　　从广义上说，所有的DirectShow应用都必须完成三件事情，如下图B所示：

图B

　　 1．生成Filter Graph管理器的一个实例。

　　 2．利用Filter Grapth实例生成Filter Graph，具体应该由哪些Filter组成Filter Graph视我们的应用的需要而定。

　　 3．通过对Filter Graph管理器的方法调用和来自Filter Graph的消息的响应Filter Graph和数据流进行控制。

　　 DirectShow是基于COM的，Filter Graph管理器和Filter都是COM对象，在开始着手之前你应该对COM有个基本的认识。

　　下面让我们着手开始做一个简单的DirectShow应用，在这个应用中我们实现这样的功能：打开一个媒体文件，并对其进行播放。

　　 设置环境

　　在利用DirectShow进行流媒体的处理之前，必须正确安装DirectX的SDK，DirectX SDK可以到微软的网站上下载，目前，DirectX最新版本为9.0。

　　在正确安装好DirectX SDK后，我们必须设置DirectX SDK的头文件和库文件，使其在Visual Studio的搜索路径内。对于Visual Studio .NET 2003可如下进行设置：菜单→工具→选项→项目→VC++目录，在包含文件中加入D:\DXSDK\Include，在库文件中加入D:\DXSDK\lib(我的SDK的安装路径是D:\DXSDK)：

　　头文件

文件名称描述

Dshow.h 所有的DirectShow应用都必须包含

　　库文件

文件名称描述

Strmiids.lib 此库文件中导出类标识(CLSID)和接口标识(IID)，所有的DirectShow应用都必须包含此文件。

Quartz.lib 此库文件中导出函数AMGetErrorText，如果你的程序中调用了此函数，则必须包含此库文件。

zmbbs=1; 开始工程

　　打开Visual Studio .NET 2003，文件→新建→项目

　　 1.生成基于MFC的应用程序，名称PlayWnd。

　　 2.选择应用程序类型基于对话框，点击完成。

　　 3.设置工程属性

　　项目→PlayWnd属性→配置属性→链接器→输入→附加依赖项，添加库文件Strmiids.lib 和Quartz.lib。

　　由于Dshow.h头文件是在任何DirectShow工程中都要用到的，因此我们stdafx.h加入如下行：

#include ＜Dshow.h＞

　　 4.设计对话框，如下：

IDC_STATIC 控件类型 Static Text

Caption 媒体文件名：

IDC_MEDIAFILE_EDIT 控件类型 Edit Control

IDC_BROWSE_BUTTON 控件类型 Button

Caption 浏览

IDC_VW_FRAME 控件类型 Picture Control

Type Rectangle

IDC_PLAY_BUTTON 控件类型 Button

Caption 播放

IDC_PAUSE_BUTTON 控件类型 Button

Caption 暂停

IDCANCEL 控件类型 Button

Caption 关闭

　　 5.COM的初始化和卸载，

　　修改PlayWnd.cpp添加初始化代码(加入的代码用粗黑体表示，下同)

BOOL CPlayWndApp::InitInstance()
{
　 // 如果一个运行在 Windows XP 上的应用程序清单指定要
　 // 使用 ComCtl32.dll 版本 6 或更高版本来启用可视化方式，
　 //则需要 InitCommonControls()。否则，将无法创建窗口。

　 InitCommonControls();

　 //初始化COM接口

　 HRESULT hr = CoInitialize(NULL);

　 if (FAILED(hr))
　 {
　　 TRACE( "ERROR - Could not initialize COM library.\n");
　　 return FALSE;
　 }

　 CWinApp::InitInstance();

　 AfxEnableControlContainer();

　　修改PlayWnd.cpp添加卸载COM代码，注意需要对虚函数ExitInstance进行重载

int CPlayFileApp::ExitInstance()
{
　 // TODO: 在此添加专用代码和/或调用基类
　 //关闭COM

　 CoUninitialize();
　 return CWinApp::ExitInstance();
}

6.定义媒体控制成员变量

　　修改PlayWndDlg.h如下：

protected:

　 HICON m_hIcon;

　 // 生成的消息映射函数

　 virtual BOOL OnInitDialog();
　 afx_msg void OnSysCommand(UINT nID, LPARAM lParam);
　 afx_msg void OnPaint();
　 afx_msg HCURSOR OnQueryDragIcon();
　 DECLARE_MESSAGE_MAP()

　 //和媒体控制相关的成员变量

private:

　 IGraphBuilder *m_pGraph; //IGraphBuilder 接口提供了生成Filter Graph相//关的方法
　 IMediaControl *m_pMediaControl;
　 //IMediaControl 接口提供了控制流经Filter //Graph数据流的相关方法

　 IMediaEventEx *m_pEvent;
　 //IMediaEventEx 继承自IMediaEvent，提供了从
　 //Filter Graph 管理器获取事件消息的方法

　 IMediaSeeking *m_pMediaSeeking; //IMediaSeeking 提供了控制流的播放位置和播放//速度的方法
　 CString m_strMediaFile; //当前播放的媒体文件的名称
　 BOOL m_isPlaying; //当前的播放状态

};

　　在CPlayWndDlg的构造函数中添加初始化代码。

CPlayWndDlg::CPlayWndDlg(CWnd* pParent /*=NULL*/)
: CDialog(CPlayWndDlg::IDD, pParent)

{
　 m_hIcon = AfxGetApp()->LoadIcon(IDR_MAINFRAME);

　 m_pGraph = NULL;
　 m_pMediaControl = NULL;
　 m_pEvent = NULL;
　 m_pMediaSeeking = NULL;
　 m_strMediaFile = "";
　 m_isPlaying = FALSE;

}

　　由于一些和窗体控制有关的初始化代码不能放在构造函数中进行，我们将其放在CPlayWndDlg::OnInitDialog()中，我们必须在此必须对CPlayWndDlg添加WS_CLIPCHILDREN 的Style，因为在我们的应用中把视频窗体作为CPlayWndDlg的一个子窗体来使用的，这是非常重要的，许多开发人员在刚开始使用DirectShow时，父窗体的Style没有设置正确，造成视频不能正确显示，代码如下：

// 设置此对话框的图标。当应用程序主窗口不是对话框时，框架将自动
// 执行此操作

SetIcon(m_hIcon, TRUE); // 设置大图标
SetIcon(m_hIcon, FALSE); // 设置小图标

// TODO: 在此添加额外的初始化代码

ModifyStyle(0, WS_CLIPCHILDREN);
((CEdit*)GetDlgItem(IDC_MEDIAFILE_EDIT))->SetReadOnly(TRUE);

return TRUE; // 除非设置了控件的焦点，否则返回 TRUE

}

　　添加相应的清除代码，重载CPlayWndDlg的DestoryWindow方法，如下：

BOOL CPlayWndDlg::DestroyWindow()
{
　 // TODO: 在此添加专用代码和/或调用基类
　
　 if(m_pGraph)
　　 m_pGraph->Release();
　 if(m_pMediaControl)
　　 m_pMediaControl->Release();
　 if(m_pEvent)
　　 m_pEvent->Release();
　 if(m_pMediaSeeking)
　　 m_pMediaSeeking->Release();

　 m_pGraph = NULL;
　 m_pMediaControl = NULL;
　 m_pEvent = NULL;
　 m_pMediaSeeking = NULL;
　 return CDialog::DestroyWindow();

}

7．修改CPlayWndDlg::OnPaint()，由于现在视频显示区域必须由我们自己进行重画：

void CPlayWndDlg::OnPaint()
{
　 if (IsIconic())
　 {
　　 CPaintDC dc(this); // 用于绘制的设备上下文
　　 SendMessage(WM_ICONERASEBKGND, reinterpret_cast <WPARAM>(dc.GetSafeHdc()), 0);

　　 // 使图标在工作矩形中居中
　　
　　 int cxIcon = GetSystemMetrics(SM_CXICON);
　　 int cyIcon = GetSystemMetrics(SM_CYICON);
　　 CRect rect;
　　 GetClientRect( &rect);
　　 int x = (rect.Width() - cxIcon + 1) / 2;
　　 int y = (rect.Height() - cyIcon + 1) / 2;

　　 // 绘制图标

　　 dc.DrawIcon(x, y, m_hIcon);

　 }
　 else
　 {
　　 if (m_isPlaying == FALSE)
　　 {
　　　 CClientDC dc(GetDlgItem(IDC_VW_FRAME));
　　　 dc.SetBkColor(RGB(0,0,0));
　　　 CRect rc;
　　　 GetDlgItem(IDC_VW_FRAME)- >GetClientRect(rc);
　
　　　 //ClientToScreen(rc);

　　　 dc.FillRect(rc, CBrush::FromHandle((HBRUSH)GetStockObject(BLACK_BRUSH)));
　　　 GetDlgItem(IDC_VW_FRAME)- >Invalidate();
　　 }
　　 CDialog::OnPaint();
　 }
}

　　添加浏览、播放、暂停、关闭四按钮的相应事件响应函数，同时在CPlayWndDlg中添加如下四个私有方法：

void MoveVideoWindow(void);
void CleanUp(void);
BOOL Stop(void);
BOOL Play(void);

　　上述方法的实现如下：

// IDC_VW_FRAME控件Picture Control主要作用是控制Vedio Window的显示位置
void CPlayWndDlg::MoveVideoWindow(void)
{
　 IVideoWindow* pVideoWinow = NULL;
　 if(m_pGraph)
　 {
　　 m_pGraph->QueryInterface(IID_IVideoWindow, (void **)&pVideoWinow);
　　 CRect rc;
　　 GetDlgItem(IDC_VW_FRAME)->GetWindowRect(rc);
　　 ScreenToClient(rc);
　　 pVideoWinow->SetWindowPosition(rc.left, rc.top, rc.Width(), rc.Height());
　　 pVideoWinow->Release();
　　 pVideoWinow = NULL;
　 }
}

void CPlayWndDlg::CleanUp(void)
{
　 long levCode;
　 IVideoWindow *pVidWin = NULL;

　 if(!m_pGraph)
　　 return;

　 m_pGraph->QueryInterface(IID_IVideoWindow, (void **)&pVidWin);
　 m_pEvent->WaitForCompletion(INFINITE, &levCode);

　 pVidWin->put_Visible(OAFALSE);
　 pVidWin->Release();
　 m_pMediaSeeking->Release();
　 m_pMediaControl->Release();
　 m_pEvent->Release();
　 m_pGraph->Release();
　 m_pMediaSeeking = NULL;
　 m_pMediaControl = NULL;
　 m_pEvent = NULL;
　 m_pGraph = NULL;

　 UpdateData(FALSE);
　 CClientDC dc(GetDlgItem(IDC_VW_FRAME));
　 dc.SetBkColor(RGB(0,0,0));

　 CRect rc;

　 GetDlgItem(IDC_VW_FRAME)->GetClientRect(rc);
　 ClientToScreen(rc);
　 dc.FillRect(rc, CBrush::FromHandle((HBRUSH)GetStockObject(BLACK_BRUSH)));
　 Invalidate();
}

BOOL CPlayWndDlg::Stop(void)
{
　 IVideoWindow *pVidWin = NULL;
　 HRESULT hr;

　 if(m_pMediaControl)
　 {
　　 LONGLONG pos = 0;
　　 hr = m_pMediaControl->Stop();
　　 hr = m_pMediaSeeking->SetPositions(&pos, AM_SEEKING_AbsolutePositioning ,&pos, AM_SEEKING_NoPositioning);

　　 m_pGraph->QueryInterface(IID_IVideoWindow, (void **)&pVidWin);
　　 pVidWin->put_Visible(OAFALSE);

　　 m_isPlaying = FALSE;
　　 GetDlgItem(IDC_PLAY_BUTTON)->EnableWindow(TRUE);
　　 GetDlgItem(IDC_PAUSE_BUTTON)->EnableWindow(FALSE);
　　 pVidWin->Release();
　　 long levCode;
　　 m_pEvent->WaitForCompletion(INFINITE, &levCode);
　　 m_pMediaControl->Release();

　　 return TRUE;
　 }
　 return FALSE;
}

BOOL CPlayWndDlg::Play(void)
{
　 // 运行

　 IVideoWindow *pVidWin = NULL;

　 if(m_pGraph)
　 {
　　 m_pGraph->QueryInterface(IID_IVideoWindow, (void **)&pVidWin);
　　 pVidWin->put_Visible(OATRUE);
　　 m_pGraph->QueryInterface(IID_IMediaControl, (void **)&m_pMediaControl);
　　 m_pMediaControl->Run();
　　 m_isPlaying = TRUE;
　　 GetDlgItem(IDC_PLAY_BUTTON)->EnableWindow(FALSE);
　　 GetDlgItem(IDC_PAUSE_BUTTON)->EnableWindow(TRUE);

　　 return TRUE;
　 }
　 return FALSE;
}

浏览、播放、暂停、关闭四按钮的相应事件响应函数如下：

void CPlayWndDlg::OnBnClickedBrowseButton()
{
　 CFileDialog dlgFile(TRUE, NULL, NULL,
　 OFN_HIDEREADONLY | OFN_OVERWRITEPROMPT,
　 "Movie Files (*.avi;*.mpg;*.mpeg) |\
　 *.avi;*.mpg;*.mpeg |\
　 Audio Files (*.wav;*mp3;*.mpa;*.mpu;*.au) |\
　 *.wav;*.mp3;*.mpa;*.mpu;*.au |\
　 Midi Files (*.mid;*.midi;*.rmi) |\
　 *.mid;*.midi;*.rmi| | ", this);

　 if(dlgFile.DoModal() == IDOK)
　 {
　　 m_strMediaFile = dlgFile.GetPathName();
　　 GetDlgItem(IDC_MEDIAFILE_EDIT)- >SetWindowText(m_strMediaFile);
　 }
　 else
　　 return;

　 CoCreateInstance(CLSID_FilterGraph, NULL, CLSCTX_INPROC, IID_IGraphBuilder, (void **) &m_pGraph);

　 HRESULT hr = m_pGraph- >RenderFile(CA2W(m_strMediaFile), NULL);
　
　 if(FAILED(hr))
　 {
　　 char szMsg[200];
　　 AMGetErrorText(hr, szMsg, sizeof(szMsg));
　　 AfxMessageBox(szMsg);
　 }

　 //指定父窗体

　 IVideoWindow* pVidWin = NULL;
　 m_pGraph- >QueryInterface(IID_IVideoWindow, (void **)&pVidWin);
　 pVidWin- >put_Owner((OAHWND)m_hWnd);
　 pVidWin- >put_WindowStyle(WS_CHILD | WS_CLIPSIBLINGS | WS_CLIPCHILDREN);

　 CRect rc;
　
　 GetDlgItem(IDC_VW_FRAME)- >GetWindowRect(rc);
　 ScreenToClient(rc);
　 pVidWin- >SetWindowPosition(rc.left, rc.top, rc.Width(), rc.Height());

　 // 注意此处Filter Graph Manager的事件以WM_GRAPHNOTIFY发出(用户定义的消息).
　
　 m_pGraph- >QueryInterface(IID_IMediaEventEx, (void **)&m_pEvent);
　 m_pEvent- >SetNotifyWindow((OAHWND)m_hWnd, WM_GRAPHNOTIFY, 0);

　 // 设置Seeking
　
　 m_pGraph- >QueryInterface(IID_IMediaSeeking, (void **)&m_pMediaSeeking);

}

void CPlayWndDlg::OnBnClickedPlayButton()
{
　 Play();
}

void CPlayWndDlg::OnBnClickedPauseButton()
{
　 m_pMediaControl- >Pause();
　 m_isPlaying = TRUE;

　 GetDlgItem(IDC_PLAY_BUTTON)- >EnableWindow(TRUE);
　 GetDlgItem(IDC_PAUSE_BUTTON)- >EnableWindow(FALSE);
}

void CPlayWndDlg::OnBnClickedCancel()
{
　 // TODO: 在此添加控件通知处理程序代码

　 CleanUp();
　 OnCancel();
}

　　 8．添加对WM_GRAPHNOTIFY消息，及其响应函数

　　在PlayWndDlg添加消息ID定义：

#define WM_GRAPHNOTIFY WM_USER + 101

　　在PlayWndDlg.h中，代码如下：

// 实现

protected:

　 HICON m_hIcon;

　 // 生成的消息映射函数

　 virtual BOOL OnInitDialog();
　 afx_msg void OnSysCommand(UINT nID, LPARAM lParam);
　 afx_msg void OnPaint();
　 afx_msg HCURSOR OnQueryDragIcon();

　 DECLARE_MESSAGE_MAP()

　 afx_msg HRESULT OnGraphNotify(WPARAM wParam,LPARAM lParam);

private:
　
　 IGraphBuilder *m_pGraph;
　 IMediaControl *m_pMediaControl;
　 IMediaEventEx *m_pEvent;

　　 PlayWndDlg.cpp，如下：

　ON_BN_CLICKED(IDC_BROWSE_BUTTON, OnBnClickedBrowseButton)
　 ON_BN_CLICKED(IDC_PLAY_BUTTON, OnBnClickedPlayButton)
　 ON_BN_CLICKED(IDC_PAUSE_BUTTON, OnBnClickedPauseButton)
　 ON_BN_CLICKED(IDCANCEL, OnBnClickedCancel)
　 ON_MESSAGE(WM_GRAPHNOTIFY, OnGraphNotify)

END_MESSAGE_MAP()

　　实现如下：

HRESULT CPlayWndDlg::OnGraphNotify(WPARAM wParam,LPARAM lParam)
{
　 long levCode, lparam1, lparam2;
　 HRESULT hr;

　 while (hr = m_pEvent- >GetEvent(&levCode, &lparam1, &lparam2, 0), SUCCEEDED(hr))
　 {
　　 hr = m_pEvent- >FreeEventParams(levCode, lparam1, lparam2);
　　 if ((EC_COMPLETE == levCode) || (EC_USERABORT == levCode))
　　 {
　　　 TRACE( "End of the media file!!.\n");
　　　 Stop();

　　　 //CleanUp();

　　　 break;
　　 }
　 }
　 return hr;
}

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