directshow 學習要點

學習DirectShow Filter的開發，不外乎以下幾種方法：看幫助文檔、看示例代碼和看SDK基類源代碼。看幫助文檔，應着重於總體概念上的理解；看示例代碼應與基類源代碼的

研究同步進行，因爲自己寫Filter，關鍵的第一步是選擇一個合適的Filter基類和Pin的基類。對於Filter的把握，一般認爲要掌握以下三方面的內容：Filter之間Pin的連接、

Filter之間的數據傳輸以及流媒體的隨機訪問（或者說流的定位）。下面就開始分別進行闡述。
  所謂的Filter Pin之間的連接，實際上是Pin之間Media Type（媒體類型）的一個協商過程。連接總是從輸出Pin指向輸入Pin的。要想深入瞭解具體的連接過程，就必須認真研讀

SDK的基類源代碼（位於DXSDK/samples/Multimedia/DirectShow/BaseClasses/amfilter.cpp，類CBasePin的Connect方法）。連接的大致過程爲，枚舉欲連接的輸入Pin上所有的媒

體類型，逐一用這些媒體類型與輸出Pin進行連接，如果輸出Pin也接受這種媒體類型，則Pin之間的連接宣告成功；如果所有輸入Pin上枚舉的媒體類型輸出Pin都不支持，則枚舉輸

出Pin上的所有媒體類型，並逐一用這些媒體類型與輸入Pin進行連接。如果輸入Pin接受其中的一種媒體類型，則Pin之間的連接到此也宣告成功；如果輸出Pin上的所有媒體類型，

輸入Pin都不支持，則這兩個Pin之間的連接過程宣告失敗。
  有一點需要注意的是，上述的輸入Pin與輸出Pin一般不屬於同一個Filter，典型的是上一級Filter（也叫Upstream Filter）的輸出Pin連向下一級Filter（也叫Downstream

Filter）的輸入Pin。
  當Filter的Pin之間連接完成，也就是說，連接雙方通過協商取得了一種大家都支持的媒體類型之後，即開始爲數據傳輸做準備。這些準備工作中，最重要的是Pin上的內存分配

器的協商，一般也是由輸出Pin發起。在DirectShow Filter之間，數據是通過一個一個數據包傳送的，這個數據包叫做Sample。Sample本身是一個COM對象，擁有一段內存用以裝載

數據，Sample就由內存分配器（Allocator）來統一管理。已成功連接的一對輸出、輸入Pin使用同一個內存分配器，所以數據從輸出Pin傳送到輸入Pin上是無需內存拷貝的。而典

型的數據拷貝，一般發生在Filter內部，從Filter的輸入Pin上讀取數據後，進行一定意圖的處理，然後在Filter的輸出Pin上填充數據，然後繼續往下傳輸。下面，我們就具體闡

述一下Filter之間的數據傳送。
  首先，大家要區分一下Filter的兩種主要的數據傳輸模式：推模式（Push Model）和拉模式（Pull Model）。
  所謂推模式，即源Filter（Source Filter）自己能夠產生數據，並且一般在它的輸出Pin上有獨立的子線程負責將數據發送出去，常見的情況如代表WDM模型的採集卡的Live

Source Filter；而所謂拉模式，即源Filter不具有把自己的數據送出去的能力，這種情況下，一般源Filter後緊跟着接一個Parser Filter或Splitter Filter，這種Filter一般在

輸入Pin上有個獨立的子線程，負責不斷地從源Filter索取數據，然後經過處理後將數據傳送下去，常見的情況如文件源。推模式下，源Filter是主動的；拉模式下，源Filter是被

動的。而事實上，如果將上圖拉模式中的源Filter和Splitter Filter看成另一個虛擬的源Filter，則後面的Filter之間的數據傳輸也與推模式完全相同。
  那麼，數據到底是怎麼通過連接着的Pin傳輸的呢？首先來看推模式。在源Filter後面的Filter輸入Pin上，一定實現了一個IMemInputPin接口，數據正是通過上一級Filter調用

這個接口的Receive方法進行傳輸的。值得注意的是（上面已經提到過），數據從輸出Pin通過Receive方法調用傳輸到輸入Pin上，並沒有進行內存拷貝，它只是一個相當於數據到

達的“通知”。再看一下拉模式。拉模式下的源Filter的輸出Pin上，一定實現了一個IAsyncReader接口；其後面的Splitter Filter，就是通過調用這個接口的Request方法或者

SyncRead方法來獲得數據。Splitter Filter然後像推模式一樣，調用下一級Filter輸入Pin上的IMemInputPin接口Receive方法實現數據的往下傳送。深入瞭解這部分內容，請認真

研讀SDK的基類源代碼（位於DXSDK/samples/Multimedia/DirectShow/BaseClasses/source.cpp和pullpin.cpp）。 
  下面，我們來講一下流的定位（Media Seeking）。在GraphEdit中，當我們成功構建了一個Filter Graph之後，我們就可以播放它。在播放中，我們可以看到進度條也在相應地

前進。當然，我們也可以通過拖動進度條，實現隨機訪問。要做到這一點，在應用程序級別應該可以知道Filter Graph總共要播放多長時間，當前播放到什麼位置等等。那麼，在

Filter級別，這一點是怎麼實現的呢？
  我們知道，若干個Filter通過Pin的相互連接組成了Filter Graph。而這個Filter Graph是由另一個COM對象Filter Graph Manager來管理的。通過Filter Graph Manager，我們

就可以得到一個IMediaSeeking的接口來實現對流媒體的定位。在Filter級別，我們可以看到，Filter Graph Manager首先從最後一個Filter（Renderer Filter）開始，詢問上一

級Filter的輸出Pin是否支持IMediaSeeking接口。如果支持，則返回這個接口；如果不支持，則繼續往上一級Filter詢問，直到源Filter。一般在源Filter的輸出Pin上實現

IMediaSeeking接口，它告訴調用者總共有多長時間的媒體內容，當前播放位置等信息。（如果是文件源，一般在Parser Filter或Splitter Filter實現這個接口。）對於Filter開

發者來說，如果我們寫的是源Filter，我們就要在Filter的輸出Pin上實現IMediaSeeking這個接口；如果寫的是中間的傳輸Filter，只需要在輸出Pin上將用戶的獲得接口請求往上

傳遞給上一級Filter的輸出Pin；如果寫的是Renderer Filter，需要在Filter上將用戶的獲得接口請求往上傳遞給上一級Filter的輸出Pin。進一步的瞭解，請認真研讀SDK的基類

源代碼（位於DXSDK/samples/Multimedia/DirectShow/BaseClasses/transfrm.cpp的 類方法CTransformOutputPin::NonDelegatingQueryInterface實現和ctlutil.cpp中類

CPosPassThru的實現）。