在.NET中使用DirectShow

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摘要

这个实验性的代码展示了怎么在C#中使用DirectShow技术。它包含一个简单的媒体播放器、DVD播放器、抓取视频画面至硬盘和简单的截屏工具。

备注，这篇文章不会节省你详细阅读DirectShowSDK文档的时间。在这里，我不会解释什么是DirectShow，仅仅是使用了.NET的互操作技术。

DirectShow

DirectShow是一个微软Win32 API的标准，是为了能够在你的程序中使用兼容的视频或音频设备而开发的。DirectShow在xp、windows 98/me/2000上都可以使用，目前的DirectX版本是8.1b。请安装最新的版本，这篇文章的代码仅适用于8.1版本。

·                                下载DirectX

再次强调下，我不会描述任何DirectShow接口，通过安装C++版本的SDK、阅读SDK文档和理解SDK实例，你会了解到它们。

·                                MSDN上的DirectX SDK

·                                MSDN上的DirectShow文档

DirectShow是作为COM组件和接口来使用的，它们包括两个分类：

·                                DirectShow自定义接口 –主要是为C++编程者

·                                DirectShow VB组件 –为VB6设计,提供一个类库

在.NET里面，你也可以使用DirectShow的VB6组件。

.NET互操作技术

在.NET里面，使用VB6组件是很方便的。况且没有直接的方法去使用自定义DirectShow接口。我们需要使用以下几种互操作方法：

·                                Use 'Managed Extensions for C++', as done e.g.by DirectX.NET

·                                使用“C++的托管扩展”，比如DirectX.NET

·                                Rewrite all the interfaces from IDL to e.g. C#!

·                                从IDL重新写所有的接口，比如使用C#写。

I chose the second strategyfor this reasons :

由于这些原因，我选择了第二条策略：

·                                仅用一种语言，比如C#

·                                大多数的DirectShow接口并不复杂

·                                简单的播放、抓取等DirectShow方法对时间要求并不苛刻

·                                我们可以自由的使用接口，不需要扩展类

当然，也有一些缺陷：

·                                重写接口需要大量的初始化工作

·                                为了正确的使用，必须理解互操作技术

·                                不是很像.NET的面向对象编程

一个典型的用C#重写一个IDL的接口的代码是这样的：

// ======== IDL of ICaptureGraphBuilder2 (AXExtend.idl) ======

[

    object,

    uuid(93E5A4E0-2D50-11d2-ABFA-00A0C9C6E38D),

    pointer_default(unique)

]

interface ICaptureGraphBuilder2 : IUnknown {

    // Use this filtergraph

    HRESULT SetFiltergraph( [in] IGraphBuilder *pfg );

    // what filtergraph are you using?

    // *ppfg->Release() when you're done with it

    HRESULT GetFiltergraph( [out] IGraphBuilder **ppfg);

    ....

省略的代码中使用互操作属性，在C#中是这样的；

// ======== C# version of ICaptureGraphBuilder2 (DsExtend.cs) ======

   [ComVisible(true), ComImport,

    Guid("93E5A4E0-2D50-11d2-ABFA-00A0C9C6E38D"),

    InterfaceType( ComInterfaceType.InterfaceIsIUnknown )]

public interface ICaptureGraphBuilder2

{

        [PreserveSig]

   int SetFiltergraph( [In] IGraphBuilder pfg );

        [PreserveSig]

   int GetFiltergraph( [Out] out IGraphBuilder ppfg );

   ....

一旦你有了这些接口的C#定义，你就可以像在C++中调用DirectShow一样调用它们。

// ======== C++ code to create the COM instance of Filter Graph ========

    JIF(CoCreateInstance(CLSID_FilterGraph, NULL, CLSCTX_INPROC_SERVER, 

                         IID_IGraphBuilder, (void **)&pGB));

    // Have the graph builder construct its the 
    // appropriate graph automatically

    JIF(pGB->RenderFile(wFile, NULL));

    // QueryInterface for DirectShow interfaces

    JIF(pGB->QueryInterface(IID_IMediaControl, (void **)&pMC));

    ....

我们使用Activator.CreateInstance来替换CoCreateInstance，QueryInterface在C#中仅仅是一个简单的cast操作。

// ======== C# code to create the COM instance of Filter Graph ========

    Type comtype = null;

    object comobj = null;

    try {

        comtype = Type.GetTypeFromCLSID( Clsid.FilterGraph );

        if( comtype == null )

            throw new NotSupportedException( 
                "DirectX (8.1 or higher) not installed?" );

        comobj = Activator.CreateInstance( comtype );

        graphBuilder = (IGraphBuilder) comobj; comobj = null;

        int hr = graphBuilder.RenderFile( clipFile, null );

        if( hr < 0 )

            Marshal.ThrowExceptionForHR( hr );

        mediaCtrl    = (IMediaControl)  graphBuilder;

     ....

工程结构

下载的C#源代码中包含了所有的文件：

\DirectShow\

     \DShowNET\              // the DirectShow interface definitions :

              \DsBugWO.cs      // workaround for a bug 

              \DsControl.cs    // ported from control.odl 

              \DsCore.cs       // ported from axcore.idl 

              \DsDevice.cs     // device enumerator, helper functions 

              \DsDVD.cs        // DVD interfaces from dvdif.idl 

              \DsExtend.cs     // ported from axextend.idl 

              \DsUtils.cs      // utility classes, SDK Common sources 

              \DsUuids.cs      // UUIDs and CLSIDs from uuids.h 

              \QEdit.cs        // grabber interfaces from qedit.idl 

     \CaptureNET\            // video stream capture sample 

     \DVDPlayerNET\          // DVD player sample 

     \PlayWndNET\            // simple media file playback 

     \SampleGrabberNET\      // picture grabber 

Playback

下载的文件中第一个例子就是PlayWndNET。它可以播放一个视频或音频格式的文件，像AVI、MPG、WAV、MID等等。

DVD播放器

下一个例子是DVDPlayerNET，你必须安装一个第三方的DVD编码器，比如WinDVD或者PowerDVD。然后，这个C#例子使用DirectShow的DVD接口来播放电影。它也支持导航菜单。

抓图

最复杂的一个例子就是SampleGrabberNET了。它可以显示一个实时的视频流，比如DV摄像头、WEB摄像头或者TV卡。通过点击工具栏上面的“Grab”按钮，你可以抓取一个静态图片，保存成24位的RGB位图。

这个实例也支持TV卡的IAMTVTuner接口，因此，你可以选择电视的频道。

捕捉

最后一个例子是CaptureNET，它可以被用来将一个实时的视频流保存到硬盘上。备注，一旦启动之后，有较少的参数可以调整，并且立即开始捕捉，并写入到一个AVI文件中。

受限的地方

·                                实验阶段!在量产代码中，请不要使用。

·                                例子仅仅提供部分非常基础的功能。

·                                我在xp上做了很多的测试，但是很少在me上测试。

·                                仅仅在少数的设备上测试过少数的媒体格式。我使用了Logitech QuickCam、Sony DV camcorder、Hauppauge WinTV PCI和WinDVD.

·                                Get the latest driver(WDM) from manufacturer.

·                                从制造商那里获取最新的驱动。

·                                如果你在对话框上选择了不支持的设置的话，某些设备可能会不能正常使用。

·                                这些代码不会帮助你饿任何DirectShow或WDM配置问题。

·                                使用大于128MB的内存，大于400MHz的处理器，快而大的硬盘

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