最简单的基于 DirectShow 的视频播放器



50行代码实现的一个最简单的基于 DirectShow 的视频播放器

本文介绍一个最简单的基于 DirectShow 的视频播放器。该播放器对于初学者来说是十分有用的,它包含了使用 DirectShow 播放视频所有必备的函数。

直接贴上代码,具体代码的含义都写在注释中了:

复制代码
/* 雷霄骅
 * 中国传媒大学/数字电视技术
 * [email protected]
 *
 */
// aviplayer.cpp : 定义控制台应用程序的入口点。

#include "stdafx.h"
#include 

// 用到的DirectShow SDK链接库
#pragma comment(lib,"strmiids.lib")

int _tmain(int argc, _TCHAR* argv[])  
{  
    IGraphBuilder *pGraph = NULL;  
    IMediaControl *pControl = NULL;  
    IMediaEvent   *pEvent = NULL;   
// 初始化COM库.
HRESULT hr = CoInitialize(NULL);  
if (FAILED(hr))  
    {  
        printf("错误 - 无法初始化 COM 组件");  
return -1;  
    }  
// 创建滤波器图表管理器
   hr=CoCreateInstance(CLSID_FilterGraph, NULL,CLSCTX_INPROC_SERVER,IID_IGraphBuilder, (void **)&pGraph);  
if (FAILED(hr))  
    {  
        printf("错误 - 无法创建 Filter Graph Manager.");  
return -1;  
    }  
// 查询媒体控制和媒体事件接口
   hr = pGraph->QueryInterface(IID_IMediaControl, (void **)&pControl);  
    hr = pGraph->QueryInterface(IID_IMediaEvent, (void **)&pEvent);  
// 建立图表,在这里你可以更改待播放的文件名称
    hr = pGraph->RenderFile(L"E:\\movie\\外婆.VOB", NULL);  
if (SUCCEEDED(hr))  
    {  
// 运行图表.
        hr = pControl->Run();  
if (SUCCEEDED(hr))  
        {  
//等待回放结束事件.
long evCode;  
            pEvent->WaitForCompletion(INFINITE, &evCode);  
// 切记: 在实际应用当中,不能使用INFINITE标识, 因为它会不确定的阻塞程序
        }  
    }  
// 释放所有资源和关闭COM库
    pControl->Release();  
    pEvent->Release();  
    pGraph->Release();  
    CoUninitialize();  
return 0;  
}
复制代码

最简单的基于DirectShow的示例:视频播放器

本文记录一个最简单的基于DirectShow的视频播放器。DirectShow是一个庞大的框架,可以在Windows下实现多种多样的视频处理需求。但是它的“庞大”也使得新手不太容易学习它的使用。本文的例子正是为解决这一问题而做的,它只包含了使用DirectShow播放一个视频文件所需要的最重要的函数。

流程图

最简单的使用DirectShow播放视频文件的流程如下图所示。

流程图中涉及到几个接口如下所示。

IGraphBuilder:继承自IFilterGraph,用于构建Filter Graph。相比于IFilterGraph来说IGraphBuilder提供了一些更加“智能”的方法,例如RenderFile()方法。
IMediaControl:提供和播放控制有关的一些接口。

IMediaEvent:用来处理Filter Graph发出的事件。


流程图中关键函数的作用如下所示。
CoInitialize() :初始化COM运行环境。
CoCreateInstance(…,pGraph) :用指定的类标识符创建一个Com对象。在该播放器中类标识符为“CLSID_FilterGraph”,用于创建IGraphBuilder。
pGraph->QueryInterface(…,pControl) :通过QueryInterface()查询某个组件是否支持某个特定的接口。在这里查询IMediaControl接口。
pGraph->QueryInterface(…,pEvent) :同上。在这里查询IMediaEvent接口。
pGraph->RenderFile("xxx.mkv"):为指定的文件智能的构建一个Filter Graph。
pControl->Run() :开始运行Filter Graph中的所有Filter。
pEvent->WaitForCompletion() :等待Filter Graph处理完所有数据。

CoUninitialize():释放CoInitialize()初始化的COM运行环境。

注意上述几个函数是构建一个基于DirectShow的视频播放器所必须的函数,除了上述几个接口之外还经常用到以下几个接口:

IBasicVideo:提供和视频有关的一些接口。
IBasicAudio:提供和音频有关的一些接口。
IVideoWindow:提供和窗口有关的一些接口。
IMediaSeeking:提供和播放位置有关的一些接口。

源代码

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/**
 * 最简单的基于DirectShow的视频播放器
 * Simplest DirectShow Player
 *
 * 雷霄骅 Lei Xiaohua
 * [email protected]
 * 中国传媒大学/数字电视技术
 * Communication University of China / Digital TV Technology
 * http://blog.csdn.net/leixiaohua1020
 *
 * 本程序是一个最简单的基于DirectShow的播放器。
 * 适合初学者学习DirectShow。
 *
 * This example is the simplest Player based on DirectShow.
 * Suitable for the beginner of DirectShow.
 */

#include "stdafx.h"

#include 
#include 


#define OUTPUT_INFO 1

//Show Filter in FilterGpragh
int show_filters_in_filtergraph(IGraphBuilder *pGraph){  
    printf("Filters in FilterGpragh=======\n");  
    USES_CONVERSION;  
    IEnumFilters *pFilterEnum=NULL;  
if(FAILED(pGraph->EnumFilters(&pFilterEnum))){  
        pFilterEnum->Release();  
return -1;  
    }  
    pFilterEnum->Reset();  
    IBaseFilter * filter = NULL;  
ULONG fetchCount = 0;  
//Pin Info
while (SUCCEEDED(pFilterEnum->Next(1, &filter, &fetchCount)) && fetchCount){  
if (!filter){  
continue;  
        }  
        FILTER_INFO FilterInfo;  
if (FAILED(filter->QueryFilterInfo(&FilterInfo))){  
continue;  
        }  
        printf("[%s]\n",W2A(FilterInfo.achName));  
        filter->Release();  
    }  
    pFilterEnum->Release();  
    printf("==============================\n");  
return 0;  
}  


int _tmain(int argc, _TCHAR* argv[])  
{  
    IGraphBuilder *pGraph = NULL;  
    IMediaControl *pControl = NULL;  
    IMediaEvent   *pEvent = NULL;   
//Get some param--------------
HRESULT hr1;  
    IBasicVideo *pVideo=NULL;  
    IBasicAudio *pAudio=NULL;  
    IVideoWindow *pWindow=NULL;  
    IMediaSeeking *pSeeking=NULL;  


// Init COM
HRESULT hr = CoInitialize(NULL);  
if (FAILED(hr)){  
        printf("Error - Can't init COM.");  
return -1;  
    }  

// Create FilterGraph
   hr=CoCreateInstance(CLSID_FilterGraph, NULL,CLSCTX_INPROC_SERVER,IID_IGraphBuilder, (void **)&pGraph);  
if (FAILED(hr)){  
        printf("Error - Can't create Filter Graph.");  
return -1;  
    }  
//  Query Interface
    hr = pGraph->QueryInterface(IID_IMediaControl, (void **)&pControl);  
    hr = pGraph->QueryInterface(IID_IMediaEvent, (void **)&pEvent);  
// RenderFile
    hr = pGraph->RenderFile(L"cuc_ieschool.mov", NULL);  
if (FAILED(hr)){  
        printf("Error - Can't Render File.");  
return -1;  
    }  
#if OUTPUT_INFO
//Get some information----------
long video_w=0,video_h=0,video_bitrate=0,audio_volume=0;  
long long duration_1=0,position_1=0;  
    REFTIME avgtimeperframe=0;  
float framerate=0,duration_sec=0,progress=0,position_sec=0;  
//Video
    hr1=pGraph->QueryInterface(IID_IBasicVideo, (void **)&pVideo);  
    pVideo->get_VideoWidth(&video_w);  
    pVideo->get_VideoHeight(&video_h);  
    pVideo->get_AvgTimePerFrame(&avgtimeperframe);  
    framerate=1/avgtimeperframe;  
//pVideo->get_BitRate(&video_bitrate);
//Audio
    hr1=pGraph->QueryInterface(IID_IBasicAudio, (void **)&pAudio);  
//Mute
//pAudio->put_Volume(-10000);
    printf("Some Information:\n");  
    printf("Video Resolution:\t%dx%d\n",video_w,video_h);  
    printf("Video Framerate:\t%.3f\n",framerate);  
//Window
    hr1=pGraph->QueryInterface(IID_IVideoWindow, (void **)&pWindow);  
    pWindow->put_Caption(L"Simplest DirectShow Player");  
//pWindow->put_Width(480);
//pWindow->put_Height(272);
//Seek
    hr1=pGraph->QueryInterface(IID_IMediaSeeking, (void **)&pSeeking);  
    pSeeking->GetDuration(&duration_1);  
//time unit:100ns=0.0000001s
    duration_sec=(float)duration_1/10000000.0;  
    printf("Duration:\t%.2f s\n",duration_sec);  
//pSeeking->SetPositions();
//PlayBack Rate
//pSeeking->SetRate(2.0);

//Show Filter in FilterGpagh
    show_filters_in_filtergraph(pGraph);  
//----------------------
#endif

    printf("Progress Info\n");  
    printf("Position\tProgress\n");  
if (SUCCEEDED(hr)){  
// Run
        hr = pControl->Run();  
if (SUCCEEDED(hr)){  
long evCode=0;  
//pEvent->WaitForCompletion(INFINITE, &evCode);
while(evCode!=EC_COMPLETE){  
//Info
#if OUTPUT_INFO
                pSeeking->GetCurrentPosition(&position_1);  
                position_sec=(float)position_1/10000000.0;  
                progress=position_sec*100/duration_sec;  
                printf("%7.2fs\t%5.2f%%\n",position_sec,progress);  
#endif
//1000ms
                pEvent->WaitForCompletion(1000, &evCode);  
            }  
        }  
    }  
// Release resource
    pControl->Release();  
    pEvent->Release();  
    pGraph->Release();  
    CoUninitialize();  
return 0;  
}
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运行结果

程序运行后即可开始播放一个“cuc_ieschool.mov”文件。程序运行时候的截图如下所示。由图可见运行的同时程序在控制台中打印出了两种信息:
(1) 该视频的相关信息

(2) 播放该视频的 Filter Graph中的Filter(该功能通过函数show_filters_in_filtergraph()完成)。

可以通过定义在代码最前面宏OUTPUT_INFO控制是否输出视频的信息。定义成“0”的话则不会输出视频的信息。如下所示。

#define OUTPUT_INFO 1

最简单的基于DirectShow的示例:视频播放器图形界面版

本文记录一个最简单的基于DirectShow的图形界面的视频播放器。基于DirectShow的图形界面的播放器的例子还是比较多的,但是大部分都是“层层封装”的例子。“层层封装”的例子相对来说更加稳定,但是却不是很容易理解。因为DirectShow本身的接口函数的数量就比较多,如果再加上封装DirectShow的函数,合起来的函数数量是非常大的,很容易让人搞不清哪些才是真正的DirectShow接口函数。本播放器剥去了 DirectShow例子中的“层层封装”,直接调用DirectShow的接口完成视频的播放工作,更加适合DirectShow入门使用。

几个功能的实现机制

整个工程的代码比较多,不再详细记录。在这里简单记录一下代码中的几个关键点。
视频的播放/暂停/继续/停止
播放
视频“播放”的源代码如下所示。简单来说,完成了以下视频播放的初始化工作:
(1) 输入的URL转换为Unicode编码(RenderFile()函数支持的输入是Unicode字符串)。
(2) 调用RenderFile()“智能”创建Filter Graph。
(3) 调用IMediaControl的Run()方法开始播放视频。
(4) 开启定时器,用于更新视频播放的进度(后文详细记录)
复制代码
void CplayerGUIDlg::OnBnClickedStart()  
{  
    CStringA cstr_urla;  
    CStringW cstr_urlw;  
HRESULT hr;  

//Render
#ifdef _UNICODE
    m_url.GetWindowText(cstr_urlw);  
#else
    USES_CONVERSION;  
    m_url.GetWindowText(cstr_urla);  
    cstr_urlw.Format(L"%s",A2W(cstr_urla));  
#endif
if(cstr_urlw.IsEmpty()){  
        AfxMessageBox(_T("Input URL is NULL!"));  
return;  
    }  

    hr = pGraph->RenderFile(cstr_urlw, NULL);  
if(FAILED(hr)){  
        AfxMessageBox(_T("Can't open input file!"));  
return;  
    }  

//Set Window
HWND screen_hwnd=NULL;  
    RECT windowRect;  
    screen_hwnd = this->GetDlgItem(IDC_SCREEN)->GetSafeHwnd();   
    ::GetClientRect(screen_hwnd, &windowRect);  

    pWindow->put_Visible(OAFALSE);  
    pWindow->put_Owner((OAHWND)screen_hwnd);  
    pWindow->put_Left(0);  
    pWindow->put_Top(0);  
    pWindow->put_Width(windowRect.right - windowRect.left);  
    pWindow->put_Height(windowRect.bottom - windowRect.top);  
    pWindow->put_WindowStyle(WS_CHILD|WS_CLIPCHILDREN|WS_CLIPSIBLINGS|WS_THICKFRAME);  
    pWindow->put_MessageDrain((OAHWND) screen_hwnd);//Receive Message
    pWindow->put_Visible(OATRUE);  

    pEvent->SetNotifyWindow((OAHWND)screen_hwnd, WM_GRAPHNOTIFY, 0);  

// Run
    hr = pControl->Run();  

    playerstate=STATE_PLAY;  
    SetBtn(STATE_PLAY);  
    SetTimer(1,1000,NULL);  
}
复制代码
暂停/继续
视频“暂停/继续”的源代码如下所示。其中调用了IMediaControl的Pause()和Run()设定“暂停”或者是“继续”。
复制代码
void CplayerGUIDlg::OnBnClickedPause()  
{  
HRESULT hr;  
if(playerstate==STATE_PLAY){  
        hr=pControl->Pause();  
        playerstate=STATE_PAUSE;  
        GetDlgItem(ID_PAUSE)->SetWindowText(_T("Resume"));  
    }else if(playerstate==STATE_PAUSE){  
        hr=pControl->Run();  
        playerstate=STATE_PLAY;  
        GetDlgItem(ID_PAUSE)->SetWindowText(_T("Pause"));  
    }  

}
复制代码
停止
视频的“停止”的源代码如下所示。该部分代码完成了以下工作:
(1) 把播放的位置重新调整为0
(2) 调用IMediaControl的Pause()
(3) 关闭定时器
(4) 删除Filter Graph中的Filter
复制代码
void CplayerGUIDlg::OnBnClickedStop()  
{  
long long position = 0;  
HRESULT hr;  
    hr = pSeeking->SetPositions(&position, AM_SEEKING_AbsolutePositioning | AM_SEEKING_SeekToKeyFrame,   
        0, AM_SEEKING_NoPositioning);  
    KillTimer(1);  
    hr=pControl->Stop();  

// Enumerate the filters And remove them
    IEnumFilters *pEnum = NULL;  
    hr = pGraph->EnumFilters(&pEnum);  
if (SUCCEEDED(hr))  
    {  
        IBaseFilter *pFilter = NULL;  
while (S_OK == pEnum->Next(1, &pFilter, NULL))  
        {  
// Remove the filter.
            pGraph->RemoveFilter(pFilter);  
// Reset the enumerator.
            pEnum->Reset();  
            pFilter->Release();  
        }  
        pEnum->Release();  
    }  

    SystemClear();  
}
复制代码
视频播放进度在时间轴的显示
随着视频的播放,需要在视频播放进度的时间轴上更新播放进度信息。在程序中使用了一个定时器完成这个功能。
在视频开始播放的时候,调用SetTimer()开启定时器。时间间隔设置为1000ms。
SetTimer(1,1000,NULL);

在视频停止播放的时候,调用KillTimer()结束定时器。

KillTimer(1);

在定时器的消息响应函数中,调用了IMediaSeeking的GetCurrentPosition()获取视频当前播放到的时间,调用了 IMediaSeeking的GetDuration ()获取视频的时长。根据以上函数得到的数值,计算后把结果设置到相应的控件上。这部分的代码如下所示。

复制代码
void CplayerGUIDlg::OnTimer(UINT_PTR nIDEvent)  
{  
if (nIDEvent == 1){  
        CString curtimestr,durationstr;  
long long curtime;  
long long duration;  
int tns, thh, tmm, tss;  
int progress;  
//ms
        pSeeking->GetCurrentPosition(&curtime);  
if(curtime!=0){  
//change to second
            tns = curtime/10000000;  
            thh  = tns / 3600;  
            tmm  = (tns % 3600) / 60;  
            tss  = (tns % 60);  
            curtimestr.Format(_T("%02d:%02d:%02d"),thh,tmm,tss);  
            m_curtime.SetWindowText(curtimestr);  
        }  
        pSeeking->GetDuration(&duration);  
if(duration!=0){  
            tns = duration/10000000;  
            thh  = tns / 3600;  
            tmm  = (tns % 3600) / 60;  
            tss  = (tns % 60);  
            durationstr.Format(_T("%02d:%02d:%02d"),thh,tmm,tss);  
            m_duration.SetWindowText(durationstr);  

            progress=curtime*100/duration;  
            m_progress.SetPos(progress);  
        }  
    }  
    CDialogEx::OnTimer(nIDEvent);  
}
复制代码
视频播放点的调整
当鼠标拖动滑动控制条(Slider Control)控件上的滑块的时候,需要根据拖动的位置设置视频的播放进度。此时调用IMediaSeeking的SetPositions()设定视频的播放进度。消息响应函数中的代码如下所示。
复制代码
void CplayerGUIDlg::OnHScroll(UINT nSBCode, UINT nPos, CScrollBar* pScrollBar)  
{  
if (pScrollBar->GetSafeHwnd() == m_progress.GetSafeHwnd()){  
float pos_bar=0.0;  
long long duration=0.0;  
long long pos_time=0.0;  
if(nSBCode==SB_THUMBPOSITION){  
            pos_bar=(float)nPos/100.0;  
            pSeeking->GetDuration(&duration);  
            pos_time=pos_bar*duration;  

long long position = (long long)(pos_time);  
HRESULT hr = pSeeking->SetPositions(&position, AM_SEEKING_AbsolutePositioning | AM_SEEKING_SeekToKeyFrame,   
                0, AM_SEEKING_NoPositioning);  
        }  
    }  
    CDialogEx::OnHScroll(nSBCode, nPos, pScrollBar);  
}
复制代码
“全屏播放”的问题
视频的全屏播放通过IVideoWindow的put_FullScreenMode()实现,代码如下所示。
void CplayerGUIDlg::OnBnClickedFullscreen()  
{  
    pWindow->put_FullScreenMode(OATRUE);  
}

同时,在“全屏模式”启动后,如果按“ESC”键的话,可以关闭“全屏模式”。这部分的代码在PreTranslateMessage()中实现,如下所示。

复制代码
//Exit Full Screen mode when push "ESC"
BOOL CplayerGUIDlg::PreTranslateMessage(MSG* pMsg)  
{  
if (pMsg->message == WM_KEYDOWN){  
if (pMsg->wParam == VK_RETURN || pMsg->wParam == VK_ESCAPE){  
// Restore form fullscreen mode
            pWindow->put_FullScreenMode(OAFALSE);  

return 1;  
        }  
    }  
return CDialogEx::PreTranslateMessage(pMsg);  
}
复制代码

在这里有一点需要注意,IVideoWindow的put_FullScreenMode()在Win7下是有问题的。只有在设置窗口样式的的时候,在样式中指定WS_THICKFRAME后才可以正常使用。例如如下代码。

pWindow->put_WindowStyle(WS_CHILD|WS_CLIPCHILDREN|WS_CLIPSIBLINGS|WS_THICKFRAME);

如果没有指定WS_THICKFRAME样式的话,在退出“全屏”模式之后,视频就显示不出来了,取而代之的是一片黑色。

但是设定WS_THICKFRAME样式之后,视频窗口的外围会有一层“白边”,会影响到视频显示的美观。因此我们如果希望正常使用全屏的话,可能需要找一种更好的方法,在这里我就没有深入研究了。

运行结果

这是使用DirectShow基于MFC开发的一个示例播放器。实现了一个播放器的基本功能:播放,暂停/继续,停止,播放时间轴的显示,以及从任一点开始播放媒体。并且支持将媒体文件拖拽至播放器进行播放。播放前将媒体文件的路径输入到“URL”栏中,然后单击“Start”即可开始播放。在软件下方包含了“start”,“Pause”,“Stop”等按钮用于控制媒体的播放。

最简单的基于 DirectShow 的视频播放器_第1张图片

播放时候的效果截图如下所示。

最简单的基于 DirectShow 的视频播放器_第2张图片

单击“Full Screen”可以全屏播放。单击“Info”可以显示正在播放媒体的信息,包括以下两种信息:
(1) 该视频的相关信息
(2) 播放该视频的 Filter Graph中的Filter。

最简单的基于 DirectShow 的视频播放器_第3张图片

最简单的基于DirectShow的示例:视频播放器自定义版

流程图

最简单的基于DirectShow的自定义的视频播放器的流程如下图所示。

最简单的基于 DirectShow 的视频播放器_第4张图片

该流程图中包含如下变量:

IGraphBuilder *pGraph:继承自IFilterGraph,用于构建Filter Graph。
IMediaControl *pControl:提供和播放控制有关的一些接口。
IMediaEvent   *pEvent:用来处理Filter Graph发出的事件。
IBaseFilter *pF_source:源Filter。
IFileSourceFilter* pFileSource:源Filter的暴露的接口,用于设置输入文件的路径。
IBaseFilter *pF_demuxer:解复用Filter。
IBaseFilter *pF_decoder:解码Filter。
IBaseFilter *pF_render:渲染Filter。
IPin *pOut:输出Pin。
IPin *pIn:输入Pin。
IPin **pPin:内部变量Pin。
该流程图大体上可以分成以下步骤:
(1)       初始化DirectShow
包括以下几个步骤:
a)       CoInitialize():初始化COM运行环境。
b)       CoCreateInstance(…,pGraph):用指定的类标识符创建一个Com对象。在这里创建IGraphBuilder。
c)       pGraph->QueryInterface(…,pControl):通过QueryInterface()查询某个组件是否支持某个特定的接口。在这里查询IMediaControl接口。
d)       pGraph->QueryInterface(…,pEvent):同上。在这里查询IMediaEvent接口。
(2)       添加Source Filter
包括以下几个步骤:
a)       CoCreateInstance(…,pF_source):创建Source Filter。
b)       pGraph->AddFilter(pF_source,…):将Source Filter加入Filter Graph。
c)       pF_source->QueryInterface(…,pFileSource):查找Source Filter的IFileSourceFilter接口。
d)       pFileSource->Load(L"xxx.mpg",pF_source):调用IFileSourceFilter的Load()方法加载视频文件。
(3)       添加Demuxer Filter
包括以下几个步骤:
a)       CoCreateInstance(…,pF_demuxer):创建Demuxer Filter。
b)       pGraph->AddFilter(pF_demuxer,…):将Demuxer Filter加入Filter Graph。
(4)       添加Decoder Filter
包括以下几个步骤:
a)       CoCreateInstance(…,pF_decoder):创建Decoder Filter。
b)       pGraph->AddFilter(pF_decoder,…):将Decoder Filter加入Filter Graph。
(5)       添加Render Filter
包括以下几个步骤:
a)       CoCreateInstance(…,pF_render):创建Render Filter。
b)       pGraph->AddFilter(pF_render,…):将Render Filter加入Filter Graph。
(6)       连接Source Filter和Demuxer Filter
调用了一个函数connect_filters()用于连接2个Filter。
connect_filters()的执行步骤如下:
a)       调用get_unconnected_pin()从源Filter中选择一个没有链接的输出Pin。
b)       调用get_unconnected_pin()从目的Filter中选择一个没有链接的输入Pin。
c)       连接这两个Pin
get_unconnected_pin()的执行步骤如下:
a)       枚举Filter上的Pin。
b)       遍历这些Pin,查找符合输出方向(通过IPin的QueryDirection()方法),而且没有在使用的Pin(通过IPin的ConnectedTo()方法)。
(7)       连接Demuxer Filter和Decoder Filter
过程同上。
(8)       连接Decoder Filter和Render Filter
过程同上。
(9)       开始播放
包括以下步骤:
pControl->Run():开始运行Filter Graph中的所有Filter。
pEvent->WaitForCompletion():等待Filter Graph处理完所有数据。

上述步骤可以理解为在GraphEdit软件中分别按照步骤添加以下控件。其中(1)、(2)、(3)、(4)为先添加的4个Filter,(5)、(6)、(7)为Filter之间的连接线。

最简单的基于 DirectShow 的视频播放器_第5张图片

源代码

复制代码
/**
 * 最简单的基于DirectShow的视频播放器(Custom)
 * Simplest DirectShow Player (Custom)
 *
 * 雷霄骅 Lei Xiaohua
 * [email protected]
 * 中国传媒大学/数字电视技术
 * Communication University of China / Digital TV Technology
 * http://blog.csdn.net/leixiaohua1020
 *
 * 本程序是一个简单的基于DirectShow的视频播放器。该播放器通过逐个添加
 * 滤镜并连接这些滤镜实现了视频的播放。适合初学者学习DirectShow。
 * 
 * This software is a simple video player based on DirectShow.
 * It Add DirectShow Filter Manually and Link the Pins of these filters
 * to play videos.Suitable for the beginner of DirectShow.
 */

#include "stdafx.h"
#include 
//'1':Add filters manually
//'0':Add filters automatically
#define ADD_MANUAL 1

//Find unconnect pins
HRESULT get_unconnected_pin(  
    IBaseFilter *pFilter, // Pointer to the filter.
    PIN_DIRECTION PinDir, // Direction of the pin to find.
    IPin **ppPin) // Receives a pointer to the pin.
{  
    *ppPin = 0;  
    IEnumPins *pEnum = 0;  
    IPin *pPin = 0;  
HRESULT hr = pFilter->EnumPins(&pEnum);  
if (FAILED(hr))  
    {  
return hr;  
    }  
while (pEnum->Next(1, &pPin, NULL) == S_OK)  
    {  
        PIN_DIRECTION ThisPinDir;  
        pPin->QueryDirection(&ThisPinDir);  
if (ThisPinDir == PinDir)  
        {  
            IPin *pTmp = 0;  
            hr = pPin->ConnectedTo(&pTmp);  
if (SUCCEEDED(hr)) // Already connected, not the pin we want.
            {  
                pTmp->Release();  
            }  
else // Unconnected, the pin we want.
            {  
                pEnum->Release();  
                *ppPin = pPin;  
return S_OK;  
            }  
        }  
        pPin->Release();  
    }  
    pEnum->Release();  
// Did not find a matching pin.
return E_FAIL;  
}  

//Connect 2 filters
HRESULT connect_filters(  
    IGraphBuilder *pGraph,   
    IBaseFilter *pSrc,   
    IBaseFilter *pDest)  
{  
if ((pGraph == NULL) || (pSrc == NULL) || (pDest == NULL))  
    {  
return E_POINTER;  
    }  
//Find Output pin in source filter
    IPin *pOut = 0;  
HRESULT hr = NULL;  
    hr=get_unconnected_pin(pSrc, PINDIR_OUTPUT, &pOut);  
if (FAILED(hr)){  
return hr;  
    }  
//Find Input pin in destination filter
    IPin *pIn = 0;  
    hr = get_unconnected_pin(pDest, PINDIR_INPUT, &pIn);  
if (FAILED(hr)){  
return hr;  
    }  
//Connnect them
    hr = pGraph->Connect(pOut, pIn);  
    pIn->Release();  
    pOut->Release();  
return hr;  
}  

int _tmain(int argc, _TCHAR* argv[])  
{  
    IGraphBuilder *pGraph = NULL;  
    IMediaControl *pControl = NULL;  
    IMediaEvent   *pEvent = NULL;   
// Init COM
HRESULT hr = CoInitialize(NULL);  
if (FAILED(hr)){  
        printf("Error - Can't init COM.");  
return -1;  
    }  

// Create FilterGraph
   hr=CoCreateInstance(CLSID_FilterGraph, NULL,CLSCTX_INPROC_SERVER,IID_IGraphBuilder, (void **)&pGraph);  
if (FAILED(hr)){  
        printf("Error - Can't create Filter Graph.");  
return -1;  
    }  
// Query Interface
    hr = pGraph->QueryInterface(IID_IMediaControl, (void **)&pControl);  
    hr = pGraph->QueryInterface(IID_IMediaEvent, (void **)&pEvent);  

//1. Add Filters=======================
//Source
    IBaseFilter *pF_source = 0;  
    hr = CoCreateInstance(CLSID_AsyncReader, 0, CLSCTX_INPROC_SERVER,IID_IBaseFilter, (void**)(&pF_source));  
if (FAILED(hr)){  
        printf("Failed to create File Source.\n");  
return -1;  
    }  
    hr = pGraph->AddFilter(pF_source, L"Lei's Source");  
if (FAILED(hr)){  
        printf("Failed to add File Source to Filter Graph.\n");  
return -1;  
    }  
    IFileSourceFilter* pFileSource;  
    pF_source->QueryInterface(IID_IFileSourceFilter, (void**)&pFileSource);  
    pFileSource->Load(L"cuc_ieschool.mpg", NULL);  
    pFileSource->Release();  

#if ADD_MANUAL
//Demuxer
    IBaseFilter *pF_demuxer = 0;  
    hr = CoCreateInstance(CLSID_MPEG1Splitter, 0, CLSCTX_INPROC_SERVER,IID_IBaseFilter, (void**)(&pF_demuxer));  
if (FAILED(hr)){  
        printf("Failed to create Demuxer.\n");  
return -1;  
    }  
    hr = pGraph->AddFilter(pF_demuxer, L"Lei's Demuxer");  
if (FAILED(hr)){  
        printf("Failed to add Demuxer to Filter Graph.\n");  
return -1;  
    }  
//Decoder
    IBaseFilter *pF_decoder = 0;  
    hr = CoCreateInstance(CLSID_CMpegVideoCodec, 0, CLSCTX_INPROC_SERVER,IID_IBaseFilter, (void**)(&pF_decoder));  
if (FAILED(hr)){  
        printf("Failed to create Decoder.\n");  
return -1;  
    }  
    hr = pGraph->AddFilter(pF_decoder, L"Lei's Decoder");  
if (FAILED(hr)){  
        printf("Failed to add Decoder to Filter Graph.\n");  
return -1;  
    }  
//Render
    IBaseFilter *pF_render = 0;  
    hr = CoCreateInstance(CLSID_VideoRenderer, 0, CLSCTX_INPROC_SERVER,IID_IBaseFilter, (void**)(&pF_render));  
if (FAILED(hr)){  
        printf("Failed to create Video Render.\n");  
return -1;  
    }  
    hr = pGraph->AddFilter(pF_render, L"Lei's Render");  
if (FAILED(hr)){  
        printf("Failed to add Video Render to Filter Graph.\n");  
return -1;  
    }  
//2. Connect Filters=======================
    hr = connect_filters(pGraph, pF_source, pF_demuxer);  
if (FAILED(hr)){  
        printf("Failed to link Source and Demuxer.\n");  
return -1;  
    }  
    hr = connect_filters(pGraph, pF_demuxer, pF_decoder);  
if (FAILED(hr)){  
        printf("Failed to link Demuxer and Decoder.\n");  
return -1;  
    }  
    hr = connect_filters(pGraph, pF_decoder, pF_render);  
if (FAILED(hr)){  
        printf("Failed to link Decoder and Render.\n");  
return -1;  
    }  

    pF_source->Release();  
    pF_demuxer->Release();  
    pF_decoder->Release();  
    pF_render->Release();  
#else
    IPin*    Pin;  
ULONG    fetched;  
//  get output pin
    IEnumPins* pEnumPins;  
    hr = pF_source->EnumPins(&pEnumPins);  
    hr = pEnumPins->Reset();  
    hr = pEnumPins->Next(1, &Pin, &fetched);  
    pEnumPins->Release();  
//  render pin, graph builder automatically complete rest works
    hr = pGraph->Render(Pin);  
#endif

if (SUCCEEDED(hr)){  
// Run
        hr = pControl->Run();  
if (SUCCEEDED(hr)){  
long evCode=0;  
            pEvent->WaitForCompletion(INFINITE, &evCode);  
        }  
    }  
//Release
    pControl->Release();  
    pEvent->Release();  
    pGraph->Release();  
    CoUninitialize();  
return 0;  
}
复制代码

运行结果

程序的运行结果如下图所示。运行后会播放“cuc_ieschool.mpg”文件。需要注意的是,本程序并没有加入音频解码和播放的Filter,所以播放视频的时候是没有声音的。

最简单的基于 DirectShow 的视频播放器_第6张图片

除了手动一个一个添加Filter之外,也可以在获得“源”Filter的Pin之后,直接调用IFilterGraph的Render()方法“智能”自动构建Filter Graph。注意Render()方法和RenderFile()方法是不一样的。RenderFile()是指定一个文件路径后,自动构建整个 Filter Graph,相对来说更加简单些;而Render()方法则是首先要创建一个Source Filter之后,才可以自动构建整个Filter Graph。
可以通过修改源文件首部的宏定义ADD_MANUAL来设定是否手动添加Filter,如下所示。

//'1':Add filters manually
//'0':Add filters automatically
#define ADD_MANUAL 1

最简单的基于DirectShow的示例:获取Filter信息

流程图


该程序的流程图如下所示。由于该图的尺寸比较大,在页面中显示不下,所以在相册中上传了一份:

接口

该流程图中涉及到以下接口:

ICreateDevEnum *pSysDevEnum:设备列举接口。
IEnumMoniker *pEnumCat:Moniker(别名)枚举接口。
IMoniker *pMoniker:Moniker(别名)接口。
IPropertyBag *pPropBag:存储属性值的接口。
IBaseFilter *pFilter:Filter接口。
IEnumPins * pinEnum:Filter枚举接口。
IPin * pin: Pin接口。
PIN_INFO pinInfo:存储Pin的信息的结构体。
IEnumMediaTypes *mtEnum:MediaType枚举接口。

AM_MEDIA_TYPE   *mt:描述媒体类型的结构体。

流程图

该流程图中涉及到以下函数:

【初始化】

CoInitialize():初始化COM运行环境。

CoCreateInstance(…,pSysDevEnum):用指定的类标识符创建一个Com对象。在该示例中类标识符为“IID_ICreateDevEnum”,用于创建ICreateDevEnum。

【Filter的枚举】
pSysDevEnum->CreateClassEnumerator(…,pEnumCat):通过ICreateDevEnum查询IEnumMoniker枚举接口,枚举指定类型目录下的设备Moniker(别名)。
pEnumCat->Next(…,pMoniker):通过IEnumMoniker查询下一个IMoniker接口。
pMoniker->BindToStorage(…,pPropBag):通过IMoniker查询IPropertyBag接口(用于获取Filter信息)。
pPropBag->Read("FriendlyName"):通过IPropertyBag获取“FriendlyName”属性的值。

pMoniker->BindToObject(…,pFilter):通过IMoniker查询IBaseFilter接口(用于获取Filter,注意和BindToStorage()区别)。

【Pin的枚举】
pFilter->EnumPins(pinEnum):通过IBaseFilter查询IEnumPins枚举接口。
pinEnum->Next(…,pin):通过IEnumPins查询下一个IPin接口。

pin->QueryPinInfo(PinInfo):通过IPin获取Pin的信息。

【MediaType的枚举】
pin->EnumMediaTypes(&mtEnum):通过IPin查询IEnumMediaTypes枚举接口。
mtEnum->Next(…, &mt):通过IEnumMediaTypes查询下一个AM_MEDIA_TYPE。

GuidToString(mt->majortype):把AM_MEDIA_TYPE的GUID转换成字符串(方便输出)。

【释放】

CoUninitialize():释放CoInitialize()初始化的COM运行环境。

再附上一张代码中涉及到的接口之间的关系:

可以看出从上到下他们之间顺序的排列如下所示:

ICreateDevEnum-->IEnumMoniker-->IMoniker-->IBaseFilter-->IEnumPins-->IPin-->IEnumMediaTypes-->AM_MEDIA_TYPE

源代码

复制代码
/**
 * 最简单的Directshow信息显示例子
 * Simplest DirectShow Info
 *
 * 雷霄骅 Lei Xiaohua
 * [email protected]
 * 中国传媒大学/数字电视技术
 * Communication University of China / Digital TV Technology
 * http://blog.csdn.net/leixiaohua1020
 *
 * 本程序是一段获取DirectShow滤镜信息的代码。通过本代码可以获得
 * DirectShow滤镜信息。适合初学者学习DirectShow。
 * 
 * This code can be used to get Directshow Filter's information.
 * Suitable for the beginner of DirectShow.
 */

#include "stdafx.h"
#include 
#include 

#define OUTPUT_PIN       1
#define OUTPUT_MEDIATYPE 1


char* GuidToString(const GUID &guid)  
{  
int buf_len=64;  
char *buf =(char *)malloc(buf_len);  
    _snprintf(  
        buf,  
        buf_len,  
"{%08X-%04X-%04X-%02X%02X-%02X%02X%02X%02X%02X%02X}",  
        guid.Data1, guid.Data2, guid.Data3,  
        guid.Data4[0], guid.Data4[1],  
        guid.Data4[2], guid.Data4[3],  
        guid.Data4[4], guid.Data4[5],  
        guid.Data4[6], guid.Data4[7]);  
//printf("%s\n",buf);
return buf;  
}  


int _tmain(int argc, _TCHAR* argv[])  
{  
    USES_CONVERSION;  
// Init COM
HRESULT hr=NULL;  
    hr= CoInitialize(NULL);  
if (FAILED(hr)){  
        printf("Error, Can not init COM.");  
return -1;  
    }  
    printf("===============Directshow Filters ===============\n");  
    ICreateDevEnum *pSysDevEnum = NULL;  
    hr = CoCreateInstance(CLSID_SystemDeviceEnum, NULL, CLSCTX_INPROC_SERVER,  
        IID_ICreateDevEnum, (void **)&pSysDevEnum);  
if (FAILED(hr)){  
return hr;  
    }  

    IEnumMoniker *pEnumCat = NULL;  
//Category  
/************************************************************************
    Friendly Name                         CLSID
    -------------------------------------------------------------------------
    Audio Capture Sources                 CLSID_AudioInputDeviceCategory
    Audio Compressors                     CLSID_AudioCompressorCategory
    Audio Renderers                       CLSID_AudioRendererCategory
    Device Control Filters                CLSID_DeviceControlCategory
    DirectShow Filters                    CLSID_LegacyAmFilterCategory
    External Renderers                    CLSID_TransmitCategory
    Midi Renderers                        CLSID_MidiRendererCategory
    Video Capture Sources                 CLSID_VideoInputDeviceCategory
    Video Compressors                     CLSID_VideoCompressorCategory
    WDM Stream Decompression Devices      CLSID_DVDHWDecodersCategory
    WDM Streaming Capture Devices         AM_KSCATEGORY_CAPTURE
    WDM Streaming Crossbar Devices        AM_KSCATEGORY_CROSSBAR
    WDM Streaming Rendering Devices       AM_KSCATEGORY_RENDER
    WDM Streaming Tee/Splitter Devices    AM_KSCATEGORY_SPLITTER
    WDM Streaming TV Audio Devices        AM_KSCATEGORY_TVAUDIO
    WDM Streaming TV Tuner Devices        AM_KSCATEGORY_TVTUNER
    WDM Streaming VBI Codecs              AM_KSCATEGORY_VBICODEC 
    ************************************************************************/
    hr = pSysDevEnum->CreateClassEnumerator(CLSID_VideoCompressorCategory, &pEnumCat, 0);  
//hr = pSysDevEnum->CreateClassEnumerator(CLSID_VideoInputDeviceCategory, &pEnumCat, 0);
//hr = pSysDevEnum->CreateClassEnumerator(CLSID_AudioCompressorCategory, &pEnumCat, 0);
//hr = pSysDevEnum->CreateClassEnumerator(CLSID_AudioInputDeviceCategory, &pEnumCat, 0);
//hr = pSysDevEnum->CreateClassEnumerator(CLSID_MediaMultiplexerCategory, &pEnumCat, 0);
//hr = pSysDevEnum->CreateClassEnumerator(CLSID_LegacyAmFilterCategory, &pEnumCat, 0);

if (hr != S_OK) {  
        pSysDevEnum->Release();  
return -1;  
    }  

    IMoniker *pMoniker = NULL;  
ULONG monikerFetched;  
//Filter
while(pEnumCat->Next(1, &pMoniker, &monikerFetched) == S_OK){  
        IPropertyBag *pPropBag;  
        VARIANT varName;  
        IBaseFilter *pFilter;  
        hr = pMoniker->BindToStorage(0, 0, IID_IPropertyBag,(void **)&pPropBag);  
if (FAILED(hr)){  
            pMoniker->Release();  
continue;  
        }  
        VariantInit(&varName);  
        hr = pPropBag->Read(L"FriendlyName", &varName, 0);  
//"FriendlyName": The name of the device.
//"Description": A description of the device.
//Filter Info================
        printf("[%s]\n",W2A(varName.bstrVal));  
        VariantClear(&varName);  
//========================
#if OUTPUT_PIN
        hr = pMoniker->BindToObject(NULL, NULL, IID_IBaseFilter,(void**)&pFilter);  
if (!pFilter){  
continue;  
        }  

        IEnumPins * pinEnum = NULL;  
        IPin * pin = NULL;  
ULONG pinFetched = 0;  
if (FAILED(pFilter->EnumPins(&pinEnum))){  
            pinEnum->Release();  
continue;     
        }  
        pinEnum->Reset();  
//Pin Info
while (SUCCEEDED(pinEnum->Next(1, &pin, &pinFetched)) && pinFetched){  
if (!pin){  
continue;  
            }  
            PIN_INFO pinInfo;  
if (FAILED(pin->QueryPinInfo(&pinInfo))){  
continue;  
            }  
            printf("\t[Pin] ");  
switch(pinInfo.dir){  
case PINDIR_INPUT:printf("Dir:Input  \t");break;  
case PINDIR_OUTPUT:printf("Dir:Output \t");break;  
default:printf("Dir:Unknown\n");break;  
            }  
            printf("Name:%s\n",W2A(pinInfo.achName));  

//MediaType
#if OUTPUT_MEDIATYPE
            IEnumMediaTypes *mtEnum=NULL;  
            AM_MEDIA_TYPE   *mt=NULL;  
if( FAILED( pin->EnumMediaTypes( &mtEnum )) )  
break;  
            mtEnum->Reset();  

ULONG mtFetched = 0;  

while (SUCCEEDED(mtEnum->Next(1, &mt, &mtFetched)) && mtFetched){  

                printf("\t\t[MediaType]\n");  
//Video
char *MEDIATYPE_Video_str=GuidToString(MEDIATYPE_Video);  
//Audio
char *MEDIATYPE_Audio_str=GuidToString(MEDIATYPE_Audio);  
//Stream
char *MEDIATYPE_Stream_str=GuidToString(MEDIATYPE_Stream);  
//Majortype
char *majortype_str=GuidToString(mt->majortype);  
//Subtype
char *subtype_str=GuidToString(mt->subtype);  

                printf("\t\t  Majortype:");  
if(strcmp(majortype_str,MEDIATYPE_Video_str)==0){  
                    printf("Video\n");  
                }else if(strcmp(majortype_str,MEDIATYPE_Audio_str)==0){  
                    printf("Audio\n");  
                }else if(strcmp(majortype_str,MEDIATYPE_Stream_str)==0){  
                    printf("Stream\n");  
                }else{  
                    printf("Other\n");  
                }  
                printf("\t\t  Subtype GUID:%s",subtype_str);  

                free(MEDIATYPE_Video_str);  
                free(MEDIATYPE_Audio_str);  
                free(MEDIATYPE_Stream_str);  
                free(subtype_str);  
                free(majortype_str);  
                printf("\n");  

            }  
#endif
            pin->Release();  

        }  
        pinEnum->Release();  

        pFilter->Release();  
#endif

        pPropBag->Release();  
        pMoniker->Release();  
    }  
    pEnumCat->Release();  
    pSysDevEnum->Release();  
    printf("=================================================\n");  
    CoUninitialize();  
return 0;  
}
复制代码

运行结果


程序运行的结果如下图所示。从图中可以看出,程序打印出了系统中DirectShow的Filter信息。每个Filter的信息中包含了它的Pin的信息。每个Pin中又包含了Pin中的MediaType信息。

可以通过定义在代码最前面宏 控制输出的Filter信息的类型。定义成“0”的话则不会输出该类的信息。如下所示。

#define OUTPUT_PIN       1
#define OUTPUT_MEDIATYPE 1

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