DirectShow入门之构建Graph图常用技术

作者：智慧的鱼

　　摘要：本文主要讲述了Graph图构建过程中常用的技巧，主要的内容如下：

　　·如何根据CLSID向graph中添加filter
　　·如何查找filter空闲的pin
　　·如何连接两个Filter
　　·如何获得filter或者pin的接口指针
　　·如何查找和某个filter的上下相连的filter
　　·如何删除graph中的所有filter
　　·如何利用Capture Graph Builder构建Graph图表

　　如何根据CLSID向graph中添加filter

　　下面的代码演示了如何利用CLSID生成一个filter，然后将其加入到graph图中

HRESULT AddFilterByCLSID(
　IGraphBuilder *pGraph, // Pointer to the Filter Graph Manager.
　const GUID& clsid, // CLSID of the filter to create.
　LPCWSTR wszName, // A name for the filter.
　IBaseFilter **ppF) // Receives a pointer to the filter.
{
　if (!pGraph || ! ppF) return E_POINTER;
　*ppF = 0;
　IBaseFilter *pF = 0;
　HRESULT hr = CoCreateInstance(clsid, 0, CLSCTX_INPROC_SERVER,
　IID_IBaseFilter, reinterpret_cast(&pF));
　if (SUCCEEDED(hr))
　{
　　hr = pGraph->AddFilter(pF, wszName);
　　if (SUCCEEDED(hr))
　　　*ppF = pF;
　　else
　　　pF->Release();
　}
　return hr;
}
　　在你的应用程序中，你可以这样用这个函数

IBaseFilter *pMux;
hr = AddFilterByCLSID(pGraph, CLSID_AviDest, L"AVI Mux", &pMux);

if (SUCCEEDED(hr))
{
　/* ... */
　pMux->Release();
}
　　注：有些filter是不能通过with CoCreateInstance方法创建的。例如AVI Compressor Filter和WDM Video Capture filter

　　如何查找filter空闲的pin

　　看代码吧：

HRESULT GetUnconnectedPin(
　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, 这就是我们想要的pin，空闲的pin
　　　{
　　　　pEnum->Release();
　　　　*ppPin = pPin;
　　　　return S_OK;
　　　}
　　}
　　pPin->Release();
　}
　pEnum->Release();
　// Did not find a matching pin.
　return E_FAIL;
}
　　下面的代码演示了如何利用上面的函数来在一个filter查找一个输出的空闲的pin。

IPin *pOut = NULL;
HRESULT hr = GetUnconnectedPin(pFilter, PINDIR_OUTPUT, &pOut);
if (SUCCEEDED(hr))
{
　/* ... */
　pOut->Release();
}
　　如何连接两个Filter

　　下面的函数演示了如何将一个filter的输出pin和另一个filter的第一个空闲的输入pin进行连接。

HRESULT ConnectFilters(
　IGraphBuilder *pGraph, // Filter Graph Manager.
　IPin *pOut, // Output pin on the upstream filter.
　IBaseFilter *pDest) // Downstream filter.
{
　if ((pGraph == NULL) || (pOut == NULL) || (pDest == NULL))
　{
　　return E_POINTER;
　}
　#ifdef debug
　　PIN_DIRECTION PinDir;
　　pOut->QueryDirection(&PinDir);
　　_ASSERTE(PinDir == PINDIR_OUTPUT);
　#endif
　//找一个空闲的输入pin
　IPin *pIn = 0;
　HRESULT hr = GetUnconnectedPin(pDest, PINDIR_INPUT, &pIn);
　if (FAILED(hr))
　{
　　return hr;
　}
　// Try to connect them.
　hr = pGraph->Connect(pOut, pIn);
　pIn->Release();
　return hr;
}
　　下面是ConnectFilters的一个重载函数，但是第二个参数是一个指向filter的指针，而不是指向pin的指针，这个函数将两个filter连接起来。

HRESULT ConnectFilters(
　IGraphBuilder *pGraph,
　IBaseFilter *pSrc,
　IBaseFilter *pDest)
{
　if ((pGraph == NULL) || (pSrc == NULL) || (pDest == NULL))
　{
　　return E_POINTER;
　}
　// 首先在第一个filter上查询一个输出的pin接口
　IPin *pOut = 0;
　HRESULT hr = GetUnconnectedPin(pSrc, PINDIR_OUTPUT, &pOut);
　if (FAILED(hr))
　{
　　return hr;
　}
　//然后将它和第二个filter的输入接口衔接。
　hr = ConnectFilters(pGraph, pOut, pDest);
　pOut->Release();
　return hr;
}
　　下面的函数演示了利用这个函数来连接AVIMux 过滤器和File Writer过滤器，这个例子也使用了AddFilterByCLSID函数。

IBaseFilter *pMux, *pWrite;
hr = AddFilterByCLSID(pGraph, CLSID_AviDest, L"AVI Mux", &pMux);
if (SUCCEEDED(hr))
{
　hr = AddFilterByCLSID(pGraph, CLSID_FileWriter, L"File Writer", &pWrite);
　if (SUCCEEDED(hr))

　{
　　hr = ConnectFilters(pGraph, pMux, pWrite);
　　/* Use IFileSinkFilter to set the file name (not shown). */
　　pWrite->Release();
　}
　pMux->Release();
}

 

如何获得filter或者pin的接口指针

　　一般来说，我们都是通过Filter图表管理器来进行一些操作，但是，有时候，我们也直接调用filter或者pin的一些方法，因此，我们需要获取filter或pin的接口指针。

　　对于filter的接口指针，可以通过IEnumFilters来枚举filter的指针，看下面的代码：

HRESULT FindFilterInterface(
　IGraphBuilder *pGraph, // Pointer to the Filter Graph Manager.
　REFGUID iid, // IID of the interface to retrieve.
　void **ppUnk) // Receives the interface pointer.
{
　if (!pGraph || !ppUnk) return E_POINTER;
　HRESULT hr = E_FAIL;
　IEnumFilters *pEnum = NULL;
　IBaseFilter *pF = NULL;
　if (FAILED(pGraph->EnumFilters(&pEnum)))
　{
　　return E_FAIL;
　}
　// Query every filter for the interface.
　while (S_OK == pEnum->Next(1, &pF, 0))
　{
　　hr = pF->QueryInterface(iid, ppUnk);
　　pF->Release();
　　if (SUCCEEDED(hr))
　　{
　　　break;
　　}
　}
　pEnum->Release();
　return hr;
}
　　用IEnumPins来获得pin的接口指针，其实就是枚举。

HRESULT FindPinInterface(
　IBaseFilter *pFilter, // Pointer to the filter to search.
　REFGUID iid, // IID of the interface.
　void **ppUnk) // Receives the interface pointer.
{
　if (!pFilter || !ppUnk) return E_POINTER;
　HRESULT hr = E_FAIL;
　IEnumPins *pEnum = 0;
　if (FAILED(pFilter->EnumPins(&pEnum)))
　{
　　return E_FAIL;
　}
　// Query every pin for the interface.
　IPin *pPin = 0;
　while (S_OK == pEnum->Next(1, &pPin, 0))
　{
　　hr = pPin->QueryInterface(iid, ppUnk);
　　pPin->Release();
　　if (SUCCEEDED(hr))
　　{
　　　break;
　　}
　}
　pEnum->Release();
　return hr;
}
　　下面的代码演示了如何搜索任意的filter和pin的接口：

HRESULT FindInterfaceAnywhere(
　IGraphBuilder *pGraph,
　REFGUID iid,
　void **ppUnk)
{
　if (!pGraph || !ppUnk) return E_POINTER;
　HRESULT hr = E_FAIL;
　IEnumFilters *pEnum = 0;
　if (FAILED(pGraph->EnumFilters(&pEnum)))
　{
　　return E_FAIL;
　}
　// Loop through every filter in the graph.
　IBaseFilter *pF = 0;
　while (S_OK == pEnum->Next(1, &pF, 0))
　{
　　hr = pF->QueryInterface(iid, ppUnk);
　　if (FAILED(hr))
　　{
　　　// The filter does not expose the interface, but maybe
　　　// one of its pins does. //调用的是上面的搜索pin的函数
　　　hr = FindPinInterface(pF, iid, ppUnk);
　　}
　　pF->Release();
　　if (SUCCEEDED(hr))
　　{
　　　break;
　　}
　}
　pEnum->Release();
　return hr;
} 　如何查找和某个filter的上下相连的filter

　　给你一个filter，你可以沿着graph图找到和它相联结的filter。首先枚举filter的pin，检查每一个pin是否有其他的pin的和它连接，如果有就检查连接pin属于哪个filter，你可以通过输入pin检查上游的filter，通过输出pin来检查下游的filter。

　　下面的函数返回上游或者下游的和本filter连接的filter，只要有一个match，就返回。

// Get the first upstream or downstream filter
HRESULT GetNextFilter(
　IBaseFilter *pFilter, // 开始的filter
　PIN_DIRECTION Dir, // 搜索的方向 (upstream 还是 downstream)
　IBaseFilter **ppNext) // Receives a pointer to the next filter.
{
　if (!pFilter || !ppNext) return E_POINTER;
　IEnumPins *pEnum = 0;
　IPin *pPin = 0;
　HRESULT hr = pFilter->EnumPins(&pEnum);
　if (FAILED(hr)) return hr;
　while (S_OK == pEnum->Next(1, &pPin, 0))
　{
　　// See if this pin matches the specified direction.
　　PIN_DIRECTION ThisPinDir;
　　hr = pPin->QueryDirection(&ThisPinDir);
　　if (FAILED(hr))
　　{
　　　// Something strange happened.
　　　hr = E_UNEXPECTED;
　　　pPin->Release();
　　　break;
　　}
　　if (ThisPinDir == Dir)
　　{
　　　// Check if the pin is connected to another pin.
　　　IPin *pPinNext = 0;
　　　hr = pPin->ConnectedTo(&pPinNext);
　　　if (SUCCEEDED(hr))
　　　{
　　　　// Get the filter that owns that pin.
　　　　PIN_INFO PinInfo;
　　　　hr = pPinNext->QueryPinInfo(&PinInfo);
　　　　pPinNext->Release();
　　　　pPin->Release();
　　　　pEnum->Release();
　　　　if (FAILED(hr) || (PinInfo.pFilter == NULL))
　　　　{

　　　　　// Something strange happened.
　　　　　return E_UNEXPECTED;
　　　　}
　　　　// This is the filter we're looking for.
　　　　*ppNext = PinInfo.pFilter; // Client must release.
　　　　return S_OK;
　　　}
　　}
　　pPin->Release();
　}
　pEnum->Release();
　// Did not find a matching filter.
　return E_FAIL;
}
　　下面演示如何使用这个函数：

IBaseFilter *pF; // Pointer to some filter.
IBaseFilter *pUpstream = NULL;
if (SUCCEEDED(GetNextFilter(pF, PINDIR_INPUT, &pUpstream)))
{
　// Use pUpstream ...
　pUpstream->Release();
}
　　但是，一个filter可能在某个方向同时连接着两个或者更多个filter，例如一个分割filter，就有好几个filter与之相联。 因此，你可能想将所有的filter通过一个集合都搜集到。下面的例子代码就演示了如何通过CGenericList结构来实现这个方法。

#include <streams.h> // Link to the DirectShow base class library
// Define a typedef for a list of filters.
typedef CGenericList<IBaseFilter> CFilterList;
// Forward declaration. Adds a filter to the list unless it's a duplicate.
void AddFilterUnique(CFilterList &FilterList, IBaseFilter *pNew);
// Find all the immediate upstream or downstream peers of a filter.
HRESULT GetPeerFilters(
IBaseFilter *pFilter, // Pointer to the starting filter
PIN_DIRECTION Dir, // Direction to search (upstream or downstream)
CFilterList &FilterList) // Collect the results in this list.
{
　if (!pFilter) return E_POINTER;
　　IEnumPins *pEnum = 0;
　　IPin *pPin = 0;
　　HRESULT hr = pFilter->EnumPins(&pEnum);
　　if (FAILED(hr)) return hr;
　　while (S_OK == pEnum->Next(1, &pPin, 0))
　　{
　　　// See if this pin matches the specified direction.
　　　PIN_DIRECTION ThisPinDir;
　　　hr = pPin->QueryDirection(&ThisPinDir);
　　　if (FAILED(hr))
　　　{
　　　　// Something strange happened.
　　　　hr = E_UNEXPECTED;
　　　　pPin->Release();
　　　　break;
　　　}
　　　if (ThisPinDir == Dir)
　　　{
　　　　// Check if the pin is connected to another pin.
　　　　IPin *pPinNext = 0;
　　　　hr = pPin->ConnectedTo(&pPinNext);
　　　　if (SUCCEEDED(hr))
　　　　{
　　　　　// Get the filter that owns that pin.
　　　　　PIN_INFO PinInfo;
　　　　　hr = pPinNext->QueryPinInfo(&PinInfo);
　　　　　pPinNext->Release();
　　　　　if (FAILED(hr) || (PinInfo.pFilter == NULL))
　　　　　{
　　　　　　// Something strange happened.
　　　　　　pPin->Release();
　　　　　　pEnum->Release();
　　　　　　return E_UNEXPECTED;
　　　　　}
　　　　　// 将符合的filter添加到list中
　　　　　AddFilterUnique(FilterList, PinInfo.pFilter);
　　　　　PinInfo.pFilter->Release();
　　　　}
　　　}
　　　pPin->Release();
　　}
　　pEnum->Release();
　　return S_OK;
　}
　void AddFilterUnique(CFilterList &FilterList, IBaseFilter *pNew)
　{
　　if (pNew == NULL) return;
　　POSITION pos = FilterList.GetHeadPosition();
　　while (pos)
　　{
　　　IBaseFilter *pF = FilterList.GetNext(pos);
　　　if (IsEqualObject(pF, pNew))
　　　{
　　　　return;
　　　}
　　}
　　pNew->AddRef(); // The caller must release everything in the list.
　　FilterList.AddTail(pNew);
}
　　如何应用上面的函数呢？看看下面就知道了：

IBaseFilter *pF; // Pointer to some filter.
CFilterList FList(NAME("MyList")); // List to hold the downstream peers.
hr = GetPeerFilters(pF, PINDIR_OUTPUT, FList);
if (SUCCEEDED(hr)) //解析filter 的集合。
{
　POSITION pos = FList.GetHeadPosition();
　while (pos)
　{
　　IBaseFilter *pDownstream = FList.GetNext(pos);
　　pDownstream->Release();
　}
} 如何删除graph中的所有filter

　　很简单的，采用IFilterGraph::RemoveFilter函数

// Stop the graph.
pControl->Stop();
// Enumerate the filters in the graph.
IEnumFilters *pEnum = NULL;
HRESULT 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();
}
　　如何利用Capture Graph Builder构建Graph图表

　　Capture Graph Builder可以用来构建大多数的filter图表，并不仅仅是捕捉graph。本文简单介绍了如何利用Capture Graph Builder来构建graph。

　　Capture Graph Builder暴露了ICaptureGraphBuilder2接口指针，首先创建一个capture builder，和一个filter图表管理器对象，然后用图表管理器对象指针初始化Capture Graph Builder。代码如下：

IGraphBuilder *pGraph = NULL;
ICaptureGraphBuilder2 *pBuilder = NULL;
// Create the Filter Graph Manager.
HRESULT hr = CoCreateInstance(CLSID_FilterGraph, NULL,CLSCTX_INPROC_SERVER, IID_IGraphBuilder, (void **)&pGraph);
if (SUCCEEDED(hr))
{
　// Create the Capture Graph Builder.
　hr = CoCreateInstance(CLSID_CaptureGraphBuilder2, NULL,CLSCTX_INPROC_SERVER, IID_ICaptureGraphBuilder2,
(void **)&pBuilder);
　if (SUCCEEDED(hr))
　{
　　pBuilder->SetFiltergraph (pGraph);
　}
};
　　连接filter

　　ICaptureGraphBuilder2::RenderStream方法可以同时将两个或者三个filter连接成一个链（chain）。通常情况下，当每个filter只有一个输出pin和一个输入pin时，这个方法就才，适用。

　　我们现在先忽略前两个参数，第三个参数是一个IUnknown指针，指向一个filter或者输出pin。第五，六个参数指向IBaseFilter指针。RenderStream就将三个filter连接成一个链。例如，假设A，B，C 是三个filter，每个filter只有一个输出pin和一个输入pin。

　　下面的代码可以将B连接到A上，将B连接到C上。

RenderStream(NULL, NULL, A, B, C)
　　所有的连接都是智能化的，如果是将两个filter相连，你可以将中间的参数设置为NULL：

RenderStream(NULL, NULL, A, NULL, C)
　　也可以调用两次这个函数创建一个更长的链条。

RenderStream(NULL, NULL, A, B, C)
RenderStream(NULL, NULL, C, D, E)
　　如果最后的一个参数设置为NULL，这个方法就自动的为graph设置一个renderer filter。如果是视频就设置成Video Renderer，如果是音频就设置为DirectSoundRenderer。因此RenderStream(NULL, NULL, A, NULL, NULL)等价于 RenderStream(NULL, NULL, A, NULL, R)
这里R指的是Render Filter。

　　如果你在第三个参数指定的是filter，而不是pin，你就要在第一二个参数里指定使用那个输出pin用于连接。

　　第一个参数只适用于捕捉filter，它指定pin的所属种类的GUID，具体的设置可以参考Pin Property Set.，但是下面的两个种类对于所有的filter都有效。

PIN_CATEGORY_CAPTURE
PIN_CATEGORY_PREVIEW
　　如果捕捉filter不支持捕捉和预览，RenderStream方法就增加一个Smart Tee来分割数据流。

　　如果播放文件，要将捕捉filter和一个mux filter连接起来，第二个参数指明了媒体类型：

MEDIATYPE_Audio
MEDIATYPE_Video
MEDIATYPE_Interleaved (DV)
　　查询filter和pin的接口指针

　　当你建立一个graph后，也许你需要查询graph中的filter和pin暴露的接口指针。例如，一个捕捉filter也许暴露了IAMDroppedFrames接口，它的输出pin也许暴露了IAMStreamConfig接口。

　　查询接口最简单地方法就是使用ICaptureGraphBuilder2::FindInterface方法。这个方法遍历整个graph的filter和pin，直到他找到合适的filter。你可以指定开始的filter，然后指定搜索的方向，（向上搜索还是向下搜索）。

　　下面的代码在一个视频预览pin上搜索IAMStreamConfig接口

IAMStreamConfig *pConfig = NULL;
HRESULT hr = pBuild->FindInterface(&PIN_CATEGORY_PREVIEW,&MEDIATYPE_Video,pVCap,IID_IAMStreamConfig,
(void**)&pConfig
);
if (SUCCESSFUL(hr))
{
　/* ... */
　pConfig->Release();
}
　　查找pin

　　如果你需要在某个filter上查询某个接口，可以用ICaptureGraphBuilder2::FindPin方法，代码如下：

IPin *pPin = NULL;
hr = pBuild->FindPin(
pCap, // Pointer to the filter to search.
PINDIR_OUTPUT, // Search for an output pin.
&PIN_CATEGORY_PREVIEW, // Search for a preview pin.
&MEDIATYPE_Video, // Search for a video pin.
TRUE, // The pin must be unconnected.
0, // Return the first matching pin (index 0).
&pPin); // This variable receives the IPin pointer.
if (SUCCESSFUL(hr))
{
/* ... */
pPin->Release();
}