68DirectShow中Filter的开发基础

DirectShowk中Filter的开发基础摘要：关于开发自己的Filter，我以前写过一篇文章，《利用Directshow开发自己的filter》，里面详细介绍了开发filter一些步骤，这里我想介绍一些filter的基础知识，可以让你更好的理解filter。本篇文档主要包括下面一些内容·1filter的连接2filter间的数据流动3pin连接时数据格式的动态改变4ThreadsandCriticalSections5质量控制管理6Directshow和com1filter的连接Pin的连接应用程序通过调用filter图表管理器的方法来连接filter，并不是来调用filter或者pin本身的函数。应用程序可以调用IFilterGraph::ConnectDirectorIGraphBuilder::Connect来指定不同的filter直接连接，也可以通过IGraphBuilder::RenderFile间接连接。只有两个filter都在graph里，连接才能成功。应用程序可以通过IFilterGraph::AddFilter将filter添加graph中，当一个filter被添加到graph中时，filter图表管理器通过IBaseFilter::JoinFilterGraph来通知filter。Pin连接的大致过程如下：1图表管理器首先调用输出pin上的IPin::Connect，然后传递一个指针给输入pin。2如果输出pin接受连接的邀请，它就调用输入pin上的IPin::ReceiveConnection。3如果输入pin也接受连接邀请，那么连接成功，pin之间的连接ok。当filter处于活动状态的时候，许多pin可以断开连接和重新连接。这种类型的连接称为动态连接。当然，大多数的filter并不支持动态连接。Filter通常采用从上游到下游的连接顺序。也就是说filter上的输入pin总是比输出pin先连接。Filter应该支持这种连接顺序。然而有许多filter支持相反的连接顺序，输出pin先连接，输入pin后连接。例如：在连接MUXfilter的输入pin之前一定要将MUXfilter的输出pin和writerfilter连接起来。当pin的ConnectorReceiveConnection方法被调用的时候，pin必须检查一下自己是否支持这个连接。通常要进行下列检查：1检查媒体类型是否匹配。2就内存的分配达成一致。3请求其他pin的其他接口。媒体类型匹配当一个filter图表管理器调用IPin::Connect方法时，可能有下面的几种媒体类型。1完整类型如果媒体类型每一个部分都定义的很完成，那么pin就严格按照定义的类型类型进行连接。如果不匹配，连接失败。2部分媒体类型如果媒体类型的机构中，majortype,subtype,orformattype的值为GUID_NULL，这个值是一个通配符号。任何类型都可以匹配。3没有媒体类型如果filter图表管理器传递过来一个NULL的指针，这个pin就可以和任意的类型的媒体类型匹配。一般在连接过程中，都有一个完整的媒体类型。图表管理器传递媒体类型的目的是为了限制连接类型。一般来说，都是输出pin通过调用输入pinIPin::ReceiveConnection提供一个媒体类型。输入pin可以拒绝也可以接受这个媒体类型。这个过程一直重复，直到输入pin接受了一个类型，或者输出pin枚举完了它支持的所有的媒体类型，连接失败。输出pin通过调用输入pin上的IPin::EnumMediaTypes枚举输入pin所支持的媒体类型。看看如何匹配媒体类型的吧。if((pmt-formattype==FORMAT_VideoInfo)&&(pmt-cbFormatsizeof(VIDEOINFOHEADER)&&(pbFormat!=NULL)){VIDEOINFOHEADER*pVIH=(VIDEOINFOHEADER*)pmt-pbFormat;//NowyoucandereferencepVIH.}Pin连接中的内存分配当两个pin连接起来后，他们需要一种机制来交换媒体数据。大多数数据交换采用的局部内存交换机制。所有的媒体数据都在主内存中。DirectShow为局部存储器传输定义了两种机制：推模式（pushmodel）和拉模式（pullmodel）。在推模式中，源过滤器生成数据并提交给下一级过滤器。下一级过滤器被动的接收数据，完成处理后再传送给再下一级过滤器。在拉模式中，源过滤器与一个分析过滤器相连。分析过滤器向源过滤器请求数据后，源过滤器才传送数据以响应请求。推模式使用的是IMemInputPin接口，拉模式使用IAsyncReader接口，推模式比拉模式要更常用。在局部存储器传输中，负责分配内存的对象称为allocator。每个allocator都支持一个IMemAllocator接口。所有的pin都共享一个allocator。每个pin都提供一个allocator，但是输出pin选择使用哪个allocator。输出pin可以设置allocator的属性。比如，分配内存的大小，在IMemInputPin连接中，allocator工作过程如下1首先，输出pin调用IMemInputPin::GetAllocatorRequirements，这个方法检查输入pin对内存的要求，比如内存的队列，一般来说，输出pin要满足输入pin对内存的要求。2输出pin然后调用IMemInputPin::GetAllocator.，这个方法从输入pin请求一个allocator，3输出pin选择一个allocator，可以是输入pin提供，也可以是自己生产的。4输出pin调用IMemAllocator::SetProperties来设置allocator的属性。5然后输出pin通过IMemInputPin::NotifyAllocator来通知输入pin，选择的allocator。6输入pin通过IMemAllocator::GetProperties来检查是否能够接受allocator的属性。7当数据流开始和停止的时候，输出pin负责提交allocator。在IAsyncReader连接过程如下：1输入pin调用输出pin上的IAsyncReader::RequestAllocator，输入pin确定内存的属性，并提供一个allocator。2输出pin选择一个allocator，3输入pin检查如何提供一个自定义的allocator这里只讲一下IMemInputPin连接，IAsyncReader类似。首先，定义一个C++类，你的allocator应该从一个标准的allocator类中派生，比如CBaseAllocatororCMemAllocator，你也可以自己创建一个新的allocator类，如果你是新建的类，你必须支持IMemAllocator接口。下面看看在输入pin和输出pin中如何使用你定义的allocator。在输入pin中提供allocator在输入pin中提供allcator，必须重载CBaseInputPin::GetAllocator方法。在这个方法里，首先检查m_pAllocator是否可用，如果为非空，就表明allocator已经被选中，所以直接返回这个allocator指针即可，如果m_pAllocator为空，表明allocator还没有被选中，所以，就要返回输入pin的allocator，因此，创建一个allcaotor的实例，返回IMemAllocator接口。看下面的代码把STDMETHODIMPCMyInputPin::GetAllocator(IMemAllocator**ppAllocator){CheckPointer(ppAllocator,E_POINTER);if(m_pAllocator){//Wealreadyhaveanallocator,soreturnthatone.*ppAllocator=m_pAllocator;(*ppAllocator)-AddRef();returnS_OK;}//Noallocatoryet,soproposeourcustomallocator.Theexactcode//herewilldependonyourcustomallocatorclassdefinition.HRESULThr=S_OK;CMyAllocator*pAlloc=newCMyAllocator(&hr);if(!pAlloc){returnE_OUTOFMEMORY;}if(FAILED(hr)){deletepAlloc;returnhr;}//ReturntheIMemAllocatorinterfacetothecaller.returnpAlloc-QueryInterface(IID_IMemAllocator,(void**)ppAllocator);}当输出pin选择一个allocator，它就调用输入pin的IMemInputPin::NotifyAllocator，因此，要重载CBaseInputPin::NotifyAllocator方法来检查allocator的属性。在输出pin中如何提供一个定制的Allocator在输出pin中提供一个allcator，要重载CBaseOutputPin::InitAllocatorHRESULTMyOutputPin::InitAllocator(IMemAllocator**ppAlloc){HRESULThr=S_OK;CMyAllocator*pAlloc=newCMyAllocator(&hr);if(!pAlloc){returnE_OUTOFMEMORY;}if(FAILED(hr)){deletepAlloc;returnhr;}//ReturntheIMemAllocatorinterface.returnpAlloc-QueryInterface(IID_IMemAllocator,void**)ppAllocator);}}缺省情况下CBaseOutputPin首先从输入pin中申请一个allocator，2filter间的数据流动1传递Samples本文讲述了如何传递一个sample，包括两种模式下，推模式下采用IMemInputPin的方法，在拉模式下调用IAsyncReader的方法。推模式输出pin通过调用IMemInputPin::Receive或者IMemInputPin::ReceiveMultiple方法来传递一个sample。在Receive和ReceiveMultiple方法里，输入pin可以阻塞数据流。如果输入pin阻塞，那么IMemInputPin::ReceiveCanBlock必须返回S_OK。如果pin保证不会阻塞，那么ReceiveCanBlock方法要返回S_FALSE，返回S_OK并不表明Receive方法阻塞，只是表明可能阻塞。尽管Receive可以阻塞一直等待某种资源变的可用，但是它不能通过阻塞来等待数据流的到来。因为如果上游的filter正在等待下游的filter正在等待下游的filter释放资源，就会造成死锁。如果一个filter拥有多个输入pin，那么其中的一个pin可以等待另外的一个pin接收数据。例如***IMuxfilter就是通过这种方法来同步音频和视频流的。如果有以下原因，pin可能拒绝sample。1pin正在flushing2pin没有连接3filter停止4发生了其他错误如果输入pin拒绝了sample，那么Receive方法就要返回S_FALSE，或者其它的错误码，如果Receive没有返回S_OK，那么上游的fitler就会停止发送sample。前面三种错误都是可以预见的错误，第四种是不可预见的错误，即使pin正处于接收数据流德状态，当