DirectShow技术介绍（长篇）-8

 

3.7. Graph动态重建（Dynamic Graph Building）

     如果你需要修改一个已经存在的filter graph，你可以停止，修改后再重新启动它。这通常是一种最佳的解决方法。但是，在某此情况下，你可能需要在一个graph处于运行状态时来修改它，比如：

     ＊应用程序在进行视频回放时需要插入一个(视频滤镜filter)Video effect filter；

     ＊source filter在播放的过程中改变了媒体格式，此时可能需要接入新的解码filter;

     ＊应用程序在graph中加入一个新的视频流。

     上面的这些都是graph动态重建的例子。所有在graph继续处于运行状态而做的graph修改都被叫做graph动态重建。动态重建可以由应用程序发起，也可以由一个在graph中的filter发起。动态重建有三种可能：

     ＊媒体格式动态变化：一个filter可以在运行的中途改变媒体格式，而不需要重新被替换为另一个；

     ＊动态重连：在graph中添加或删除filter

     ＊Filter Chain操作：添加，删除，控制filter chain，（Filter Chain是相互连接着的一条Filter链路，并且链路中的每个Filter至多有一个Input pin，至多有一个Output pin）

   

3.7.1. 动态重连

     在绝大多数的directshow filter中，当graph处于运行状态时pin是不能被重新连接的，应用程序必须在重连前停止graph。但是，某些filter却支持动态重连，这既可以由应用程序来执行，也可以由graph中的一个filter来执行。

     假设我们要将filter 2从graph中移除掉，替换成另一个filter，而此时graph还处于运行状态，那么必须具备以下几个条件：

     ＊filter 3的输入pin(pin D)必须支持IPinConnection接口，这个接口可以重新连接pin而不需要停止它。

     ＊filter 1的输出pin(pin A)必须能够在重连时阻塞媒体数据，数据不再在pin A和pin D之间传递。也就是说，输出Pin必须支持IPinFlowControl接口。但是，如果filter 1是发起重连的那个filter，那么它有可能已经在其内部实现了阻塞;

     动态重连包括下列步骤：

     1. 从Pin A那里阻塞数据流

     2. 重新连接Pin A和Pin D，或者在中间加入新的filter

     3. 取消Pin A上的阻塞

 

    步骤1. 阻塞数据流

     通过调用Pin A上的IPinFlowControl::Block方法来阻塞数据流。这个方法既可以被同步调用，也可以被异步调用。要异步调用这个方法，需要创建一个win32事件对象，并将事件句柄传给Block，方法会立即返回，然后使用WaitForSingleObject或其它函数来等待事件的触发。当阻塞工作完成时，pin会触发这个事件。如：

 

 

// Create an event

HANDLE hEvent = CreateEvent(NULL, FALSE, FALSE, NULL);

if (hEvent != NULL)

{

     // Block the data flow.

     hr = pFlowControl->Block(AM_PIN_FLOW_CONTROL_BLOCK, hEvent);

     if (SUCCEEDED(hr))

     {

         // Wait for the pin to finish.

         DWORD dwRes = WaitForSingleObject(hEvent, dwMilliseconds);

     }

}

   如果是同步调用Block，那么只需将传入的hEvent参数设为NULL，此时这个方法会一直阻塞到阻塞工作完成为止。如果pin还没有准备好deliver一个新的sample，那么就会一直阻塞。而如果filter处于就绪状态，这可能会花费任意长的时间，因此，不要在应用程序的主线程中使用同步调用，以免发生死锁，开一个工作线程来使用同步调用，或者干脆就使用异步调用。

 

    步骤2. 重连pin

     要重新连接pin，查询graph的IGraphConfig接口并调用IGraphConfig::Reconnect或IGraphConfig::Reconfigure。Reconnect方法使用比较简单：

     ＊停止中间filter（比如filter 2），并移除它

     ＊如果需要的话，加入新的中间filter

     ＊连接所有的pin

     ＊pause或run所有新的filter，使它的状态与graph相同

     Reconnect方法有参数可以用来指定pin连接的媒体类型和中间filter。如：

pGraph->AddFilter(pNewFilter, L"New Filter for the Graph");

pConfig->Reconnect(

     pPinA,       // Reconnect this output pin...

     pPinD,       // ... to this input pin.

     pMediaType, // Use this media type.

     pNewFilter, // Connect them through this filter.

     NULL,

     0); 

     如果Reconnect还不够用来应付我们的要求，那么你可以使用Reconfigure方法，它调用一个由应用程序定义的回调函数来重连这些pin。要调用这个方法，需要在你的应用程序中实现IGraphConfigCallback接口。

     在调用Reconfigure之前，如前面所述地那样阻塞输出pin的数据流。然后如下所示，将处于待处理状态的数据push下去：

     1. 在重连链路中处于下游的最远的那个输入pin（例子中为Pin D）上调用IPinConnection::NotifyEndOfStream方法，方法的参数是一个Win32事件句柄；

     2. 在与要阻塞数据的那个输出pin直接相连的那个输入pin上调用IPin::EndOfStream方法。（在例子中，要阻塞的那个输出pin是pin A，那么直接与之相连的那个输入pin为Pin B)；

     3. 等待事件触发。输入pin（pin D）在它接收到end-of-stream事件通告时触发事件。这表示再没有数据需要传输，此时就可以安全地进行重连了。

     注意：IGraphConfig::Reconnect方法会自动处理上述步骤，你仅在调用Reconfigure方法时才需要自己来处理。

     当数据完成push后，调用Reconfigure，传入IGraphConfigCallback回调函数的指针。Filter Graph Manager会调用IGraphConfigCallback::Reconfigure方法。

 

    步骤3. 取消数据流的阻塞

    当你完成重连后，通过调用IPinFlowControl::Block，第一个参数为0来取消阻塞。

     注意：如果动态重连是由一个filter来执行的，那么你需要知道一点线程方面的问题。如果filter graph manager尝试去停止filter，它可能会死锁，因为graph等待filter停止，而与此同时，filter有可能在等待数据在graph中完成push。要防止这个可能存在的死锁问题，如前所述可以用事件机制来处理。

 

3.7.2. filter链（filter chains）

     一个filter chain是一系列具备下述条件的相互连接的filter：

     ＊每一个在链中的filter最多只有一个已连接的输入pin和一个已连接的输出pin;

     ＊Filter链路中的数据流不依赖于链路外的其他Filter

     举个例子，在下图中，filter A-B，C-D和F-G-H是一个filter chains。每个F-G-H中的子链（F-G和G-H）也是一个filter chain。一个filter chain同样可以是由单个filter组成的，因此A、B、C、D、F、G和H同样也是filter chain。filter E由于有两个输入连接，所以任何含有E的一系列filter都不是filter chain。

    IFilterChain接口提供下述方法来控制filter chain:

 

    IFilterChain::StartChain   开启一个链

    IFilterChain::StopChain    停止一个链

    IFilterChain::PauseChain   暂停一个链

    IFilterChain::RemoveChain   从graph中移除一个链

 

     没有特殊的方法来添加一个链，要添加链，通过调用IFilterGraph::AddFilter方法来插入新的filter，然后调用IGraphBuilder::Connect，IGraphBuilder::Render或类似的方法来连接它们。

     当graph运行时，一个filter chain可以在运行和停止状态间切换。当graph处理就绪状态时，它可以在就绪和停止状态间切换。这是两种仅有的filter chain状态切换可能。

    Filter链指南

     当你使用IFilterChain方法时，确认在graph中的filter是否能支持filter链操作是十分必要的，否则，可能会发生死锁或graph错误。filter连接到链上必须发生在链状态改变后。

     使用IFilterChain的最佳情况是与一系统为链而设计的filter一起使用。使用下面的指南来确保你的filter是链操作安全的。

    ＊在filter链状态变化前，所在在filter链分界线上调用的数据处理都必须已完成。这个规则应用于IMemInputPin::Receive、IPin::NewSeqment和IPin::EndOfStream方法。链中的filter必须从由链外filter实现的这些方法调用中返回；而链外的filter也必须从这些由链内filter实现的这些方法调用中返回。

     举个例子，在上图中，filter B必须完成在filter A上的所有数据处理调用，而filter E也必须完成从filter D上的调用。如果pin暴露了IPinFlowControl和IPinConnection接口，那么如在动态重连那一节中所讲的，你可以通过调用IPinFlowControl::Block和IGraphConfig::PushThroughData方法来推数据。filter也可能通过自己的方法来推数据。

    ＊上游filter必须与链的状态一起发生变化。比如，在上图中，假如链已停止，但filter A调用IMemInputPin::Receive方法，那么调用将失败，作为回应，filter A停止流。当应用程序重新开启链时，不会产生什么影响，因为filter A不再向使数据流动了。

    ＊下游filter必须同样与链的状态一起发生变化，否则，下游filter在等待取得sample时会发生死锁，因为sample不会再到来了。比如，多路复用（MUX）filter总是在它所有的input pin上需要数据，如果挂起其中的一个input pin，在其它input pin上的流处理也会被阻塞。这会导致graph死锁

    ＊每个与链内部filter相连的外部filter的pin必须拥有自己的分配器(allocator)，它不能被其它pin连接共享。当链的状态发生变化或从graph移除掉时，分配器便不可用了，此时如果还有其它的连接使用这个分配器的话，它们将不能再处理sample了。

    ＊除非与链相连的filter支持动态断开，否则不要移除链。典型的，已连接的filter会支持IPinConnection或IPinFlowControl接口，或者用它自己定义的接口代替。