基于Delphi的DirectShow开发概述

 

第一部分：背景知识

DirectShow是微软公司提供的一套在Windows平台上进行流媒体处理的开发包，与DirectX开发包一起发布。它经过DirectX
6.0中的DirectX Media发展而来，集成了DirectX家族中的其他成员（DirectDraw、DirectSound等），可以说是一位“集大成者”。            

DirectShow能做些什么？ DirectShow为多媒体流的捕捉和回放提供了强有力的支持。运用DirectShow，可以很方便地从支持WDM驱动模型的采集卡上捕获数据，并且进行相应的后期处理乃至存储到文件中。它广泛地支持各种媒体格式，包括Asf、Mpeg、Avi、Dv、Mp3、Wave等等，使得多媒体数据的回放变得轻而易举。另外，DirectShow直接支持DVD的播放，视频的非线性编辑，以及与数字摄像机的数据交换。更值得一提的是，DirectShow提供的是一种开放式的开发环境，每个功能模块都采取COM组件方式，称为Filter，开发者也可以开发自己的功能Filter来扩展DirectShow的应用。按照功能来划分，Filter分为3类：Source
Filter, Transform Filter, Rendering Filter。前者负责获取数据，数据源可以是文件、数字摄像机等，然后将数据往下传输；中间者负责数据的格式转换，比如数据流的分离与合成、编码解码等，然后把数据继续往下传输；后者负责数据的去向——给声卡、显卡进行播放或者输出到文件存储。

第二部分核心技术

DirectShow的开发实际就是Filter的开发，DirectShow自身提供了，下面就是Filter概述。

1、DirectShow的
Filter

Filter 一般分为下面几种类型。

　　（1）源过滤器（source filter）：源过滤器引入数据到过滤器图表中，数据来源可以是文件、网络、照相机等。不同的源过滤器处理不同类型的数据源。

　　（2）变换过滤器（transform filter）：变换过滤器的工作是获取输入流，处理数据，并生成输出流。变换过滤器对数据的处理包括编解码、格式转换、压缩解压缩等。

　　（3）提交过滤器（renderer filter）：提交过滤器在过滤器图表里处于最后一级，它们接收数据并把数据提交给外设。

　　（4）分割过滤器（splitter filter）：分割过滤器把输入流分割成多个输出。例如，AVI分割过滤器把一个AVI格式的字节流分割成视频流和音频流。

　　（5）混合过滤器（mux filter）：混合过滤器把多个输入组合成一个单独的数据流。例如，AVI混合过滤器把视频流和音频流合成一个AVI格式的字节流。

　　过滤器的这些分类并不是绝对的，例如一个ASF读过滤器（ASF Reader filter）既是一个源过滤器又是一个分割过滤器。

2、关于Filter Graph Manager

　　Filter Graph Manager也是一个com对象，用来控制Filter
graph中的所有的filter，主要有以下的功能：

　　1)
用来协调filter之间的状态改变，从而使graph
中的所有的filter的状态的改变应该一致。

　　2)
建立一个参考时钟。

　　3)
将filter
的消息通知返回给应用程序

　　4)
提供用来建立 filter graph的方法。

      简单描述，Graph就是各个Filter组成的一个流程图。
[align=left]      SourceFilter----|-----SpliterFilter-------------(Video-pin)>-----TransFormFilter--->VideoRender[/align]
[align=left]                                           |---------------------(Audio-pin)->----ACMWraperFilter--->DirectSoundFilter[/align]

程序启动过程，先创建各个filter的com对象，然后使用FilterGraph.Addfilter加入到Graph中，然后把每个Filter按照

数据流把OutPin和inpuin连接起来。最好启动FilterGraph.play即可。

　　Directshow是基于模块化，每个功能模块都采取COM组件方式，称为Filter。Directshow提供了一系列的标准的模块可用于应用开发，开发者也可以开发自己的功能Filter来扩展Directshow的应用。下面我们用一个例子来说明如何采取Filter来播放一个AVI的视频文件。

　　1)
首先从一个文件中读取AVI数据，形成字节流。（这个工作由源Filter完成）

　　2)
检查AVI数据流的头格式，然后通过AVI分割Filter将视频流和音频流分开。

　　3)
解码视频流，根据压缩格式的不同，选取不同的decoder filters
。

　　4)
通过Renderer Filter重画视频图像。

　　5)
音频流送到声卡进行播放，一般采用缺省的 DirectSound Device Filter。 

 
状态改变，Graph中的filter的状态改变应该一致，因此，应用程序并将状态改变的命令直接发给filter，而是将相应的状态改变的命令发送给Filter
graph Manager，由manager将命令分发给graph中每一个filter。Seeking也是同样的方式工作，首先由应用程序将seek命令发送到filter
graph 管理器，然后由其分发给每个filter。

　　参考时钟，graph中的filter都采用的同一个时钟，称为参考时钟（reference
clock），参考时钟可以确保所有的数据流同步，视频桢或者音频桢应该被提交的时间称为presentation time.presentation time
是相对于参考时钟来确定的。Filter graph Manager应该选择一个参考时钟，可以选择声卡上的时钟，也可以选择系统时钟。

　　Graph事件， Graph
管理器采用事件机制将graph中发生的事件通知给应用程序，这个机制类似于windows的消息循环机制。

　　Graph构建的方法，graph管理器给应用程序提供了将filter添加进graph的方法，连接filter的方法，断开filter连接的方法。

　　但是，graph
管理器没有提供如何将数据从一个filter发送到另一个filter的方法，这个工作是由filter在内部通过pin来独立完成的。

3、媒体类型

　　因为Directshow是基于com组件的，就需要有一种方式来描述filter
graph每一个点的数据格式，例如，我们还以播放AVI文件为例，数据以RIFF块的形式进入graph中，然后被分割成视频和音频流，视频流有一系列的压缩的视频桢组成，解压后，视频流由一系列的无压缩的位图组成，音频流也要走同样的步骤。

媒体类型是一种很普遍的，可以扩展的用来描述数字媒体格式的方法，当两个filter连接的时候，他们会就采用某一种媒体类型达成一致的协议。媒体类型定义了处于源头的filter将要给下游的filter发送什么样的数据，以及数据的physical
layout。如果两个filter不能够支持同一种的媒体类型，那么他们就没法连接起来。

　　对于大多数的应用来说，也许你不用考虑媒体类型，但是，有些应用程序中，你会直接应用到媒体类型的。

　　媒体类型是通过AM_MEDIA_TYPE结构定义的。
[align=left]Filters通过pin的连接来传递数据，数据流是从一个filter的输出pin流向相连的filter的输入pin。输出pin常用的传递数据的方式是调用输入pin上的IMemInputPin::Receive方法。[/align]

对于filter来说，可以有好几种方式来分配媒体数据使用的内存块，可以在堆上分配，可以在DirectDraw的表面，也可以采用GDI共享内存，还有其他的一些方法，在Directshow中用来进行内存分配任务的是内存分配器（allocator），也是一个COM对象，暴露了一个IMemAllocator接口。

　　当两个pin连接的时候，必须有一个pin提供一个allocator，Directshow定义了一系列函数调用用来确定由哪个pin提供allocator，以及buffer的数量和大小。

　　在数据流开始之前，allocator会创建一个内存池（pool of buffer），在开始发送数据流以后，源filter就会将数据填充到内存池中一个空闲的buffer中，然后传递给下面的filter。但是，源filter并不是直接将内存buffer的指针直接传递给下游的filter，而是通过一个media
samples的COM对象，这个sample是allocator创建的用来管理内存buffer。Media
sample暴露了IMediaSample接口，一个sample包含了下面的内容：

　　一个指向没有发送的内存的指针。

　　一个时间戳

　　一些标志

　　媒体类型。

　　时间戳表明了presentation time，Renderer filter就是根据这个时间来安排render顺序的。标志是用来标示数据是否中断等等，媒体类型提供了中途改变数据格式的一种方法，不过，一般sample没有媒体类型，表明它们的媒体类型一直没有改变。

　　当一个filter正在使用buffer，它就会保持一个sample的引用计数，allocator通过sample的引用计数用来确定是否可以重新使用一个buffer。这样就防止了buffer的使用冲突，当所有的filter都释放了对sample的引用，sample才返回到allocator的内存池，供重新使用
基于Delphi的DirectShow开发概述2
MajorType：主要类型；例如视频，音频，还是位流

subType  :  辅助说明类型，例如视频中的YUV12，还是UYVY等等

formatType: 格式描述，更为细节的结构体。例如，视频大小，频率，帧率等,

            可以使用FORMAT_VIDEOINFO(VIDEOINFOHEADER)，FORMAT_WAVEFORMATEX(WAVEFORMATEX)结构体来描述

//PAMMediaType
当使用AM_MEDIA_TYPE数据结构来描述媒体类型的时候，如果MajorType，subType，formatType都指定了GUID，那么
这就是完全媒体类型。 
***************************************Filter的连接************************************

   Filter的连接实际上就是Pin的连接。连接方向总是由上一级的Filter(UpStream Filter)的输出Pin指向下一级

Filter（DownStream Filter）的输入Pin。
1.Filter连接过程

  Pin也是一种COM接口。实现了IPIN的接口。一般通过调用(下面的函数来连接)：

  IFilterGraph.ConnectDirect，IGraphBuilder.Connect，IGraphBuilder.Render，IGraphBuilder.RenderFile

 

  { 下面就是个范例，一般Filter是在停止状态下连接的。

 

      //连接  source -> MPEG1Spliter

    Source.FindPin(StringToOLEStr('Output'), OutPin);

    MPEG1Splitter.FindPin(StringToOLEStr('Input'), inPin);

    hr := (FilterGraph1 as IGraphBuilder).Connect(OutPin, InPin);

    if FAILED(hr) then begin

      ShowMessage('Failed connect mpg Source -> MPEG1Splitter');

      exit;

    end;

   }
2.FilterGraph构建的方法

  1)IFilterGraph.AddFilter   该参数提供一个Filter对象，将其加入到FilterGraph中.

  2)IFilterGraph.ConnectDirect  该参数提供输出Pin，输入Pin以及媒体类型，进行直接连接

  3)IGraphBuilder.AddSourceFilter 该参数提供源文件名，自动将一个SourceFilter加载到FilterGraph中

  4)IGraphBuilder.Connect 该参数提供输出Pin，输入Pin以及媒体类型，进行连接，如果失败，自动尝试在中间加入必要的格式转换Filter

  5)IGraphBuilder.Render 该参数提供输出Pin,自动间加入必要的Filter完成剩下的部分FilterGraph的构建（直到连到RenderFilter上）

  6)IGraphBuilder.Render 该参数提供源文件名,自动间加入必要的Filter完成这个文件的回放
  {

    //下面范例，表示该FilterGraph中有6个Filter，他们都是由COM对象创建而来。

 var

    Source        : IBaseFilter; 

    MPEG1Splitter : IBaseFilter;

    MpegVcodec    : IBaseFilter;

    AviDec        : IBaseFilter;

    AviDest       : IBaseFilter;

    Writer        : IBaseFilter;

    hr            : HRESULT;

    OutPin, InPin : IPin;

    begin

    CoCreateInstance(CLSID_AsyncReader, nil, CLSCTX_INPROC,IID_IBaseFilter, Source); //典型的拉模式

    CoCreateInstance(CLSID_MPEG1Splitter, nil, CLSCTX_INPROC,IID_IBaseFilter, MPEG1Splitter); //MPEG1格式

    CoCreateInstance(CLSID_CMpegVideoCodec, nil, CLSCTX_INPROC,IID_IBaseFilter, MpegVcodec);  //MPEG编码

    CoCreateInstance(CLSID_AVIDec, nil, CLSCTX_INPROC,IID_IBaseFilter, AviDec);    //AVI解码

    CoCreateInstance(CLSID_AviDest, nil, CLSCTX_INPROC, IID_IBaseFilter, AviDest);  //AVI目标

    CoCreateInstance(CLSID_FileWriter, nil, CLSCTX_INPROC,IID_IBaseFilter, Writer);  //写文件

   

     (FilterGraph1 as IFilterGraph).AddFilter(Source, 'Source');

     (FilterGraph1 as IFilterGraph).AddFilter(MPEG1Splitter, 'MPEG1Splitter');

     (FilterGraph1 as IFilterGraph).AddFilter(MpegVcodec, 'MpegVcodec');

     (FilterGraph1 as IFilterGraph).AddFilter(AviDec, 'AviDec');

     (FilterGraph1 as IFilterGraph).AddFilter(AviDest, 'AviDest');

     (FilterGraph1 as IFilterGraph).AddFilter(Writer, 'Writer');

   end;

  } 

 

3. 一般使用GraphEdit可以查看到目前正常安装在系统中的Filter，如果是安装在DirectShow目录下的可以通过指定CLSID

   用CoCreateInstance来创建。在其它目录下的，必须通过系统枚举来创建。

   系统提供了一个CLSID_SystemDeviceEnum，用CoCreateInstance创建，并获取ICreateDevEnum接口。然后

   使用ICreateDevEnum.CreateClassEnumerator为指定的类型目录创建一个枚举器，并获得IEnumMoniker接口。

   使用IEnumMoniker.next方法，媒体该目录下所有可用设备标识（Device Moniker）,每个设备标识对象上都实现了Imoniker接口

   调用Imoniker.bindtoStorage之后就可以访问设备标识属性集。比如得到设备的显示名字。

   调用Imoniker.BindToObject可以将设备标识绑定成一个DirecshowFilter，然后调用IFilterGraph.addFilter加入FilterGraph

   参加工作。

  

   DirectShow通常有两个名字：显示名字例如：@device:cm:{33D9A760-90C8-11D0-BD43-00A0C911CE86}/xvid

                             友好名字例如：xvid mpeg4 decoder

   {下面就是调用代码

        

    var

      i, j: integer;

      AMoniker, MyMoniker: IMoniker;

      PropBag: IPropertyBag;

      AVariant: OleVariant;

      CLSID: TGUID;

      Found: boolean;

    begin

      for i := 0 to SysDevEnum.CountCategories - 1 do

        cbCategories.Items.Add(SysDevEnum.Categories[i].FriendlyName); //SysDevEnum:TSysDevEnum;

      Found := false;

      j := 0;

      MyMoniker := Filter.BaseFilter.Moniker;

      if MyMoniker = nil then exit;

      MyMoniker.BindToStorage(nil,nil,IPropertyBag, PropBag);

      if PropBag.Read('CLSID',AVariant,nil) = S_OK then

           CLSID := StringToGUID(AVariant)

      else CLSID := GUID_NULL;

      for i := 0 to SysDevEnum.CountCategories - 1 do

      begin

        SysDevEnum.SelectIndexCategory(i);

        if SysDevEnum.CountFilters > 0 then

          for j := 0 to SysDevEnum.CountFilters - 1 do

          begin

            if IsEqualGUID(CLSID, SysDevEnum.Filters[j].CLSID) then

              begin

                AMoniker := SysDevEnum.GetMoniker(j);

                Found := AMoniker.IsEqual(MyMoniker) = S_OK;

                AMoniker := nil;

              end;

            if Found then Break;

          end;

        if Found then

        begin

          cbCategories.ItemIndex := i;

          cbCategoriesChange(nil);

          lbFilters.ItemIndex := j;

          lbFiltersClick(nil);

          break;

        end;

      end;

      PropBag := nil;

      MyMoniker := nil;

  

   }

  

  PAMMediaType = ^TAMMediaType;

  _AMMediaType = record

    majortype            : TGUID;

    subtype              : TGUID;

    bFixedSizeSamples    : BOOL;

    bTemporalCompression : BOOL;

    lSampleSize          : ULONG;

    formattype           : TGUID;

    pUnk                 : IUnknown;

    cbFormat             : ULONG;

    pbFormat             : Pointer;

  end;

 

Filter开发基础----基类分析

 1）TBCBaseFilter

  TBCBaseFilter = class(TBCUnknown, IBaseFilter, IAMovieSetup)

  是最基本Filter的基类，使用方法：

  （1）声明一个新类继承自 
TBCBaseFilter

  （2）在新类中定义一个Filter上Pin的实例。（Pin从TBCBasePin继承）

  （3）实现纯虚函数TBCBaseFilter.GetPin,用于返回Filter上各个Pin的对象指针

  （4）实现纯虚函数TBCBaseFilter.GetPinCount，用于返回Filter上Pin的数量

  （5）考虑如何处理从输入Pin进来的Sample数据

 

 

  2）TBCBasePin

   TBCBasePin实现了PIn接口，TBCBasePin设计了Pin的整个连接过程。也实现了IQualityControl质量控制接口。

   在TBCBasePin上实现了3个成员函数与Filter状态对应。

    （1） Filter.Stopped   <-------------> TBCBasePin.Inactive

    （2） Filter.Spaused   <-------------> TBCBasePin.active

    （3） Filter.Running   <-------------> TBCBasePin.Run

    在实际开发Filter时，有可能重写该3个函数，用来初始化和释放必要资源。实现方法：

    （1）从TBCBasePin派生一个子类

    （2）实现纯虚函数TBCBasePin.CheckMediaType,进行Pin连接时媒体类型检测

    （3）实现纯虚函数TBCBasePin.GetMediaType，提供Pin上的首先媒体类型

    （4）实现Ipin.BeginFlush和IPin.EndFlush两个函数

    （5）可能需要重写的函数包括。TBCBasePin.Inactive,TBCBasePin.active,TBCBasePin.Run,

         TBCBasePin.CheckConnect(连接的时候检查，如查询对方Pin上是否支持某个特殊接口),

         TBCBasePin.BreakConnect(断开连接，并进行必要的资源释放),

         TBCBasePin.CompleteConnect(完成连接时被调用，可以在这个函数中获得当前连接用的媒体类型等参数),

         TBCBasePin.EndOfStream(当上流数据全部传送完毕后被调用，如果这是个TransformFilter则将继续往下送，

                                如是个RenderFilter，则需要向FilterGraph发送一个EC_COMPLETE事件)

         TBCBasePin.Notify(直接响应质量控制，或者将质量控制消息往上一级Filter发送)

        

  3）TBCBaseInputPin和TBCBaseOutputPin

    TBCBaseInputPin和TBCBaseOutputPin都是从TBCBasePin派生而来，

    TBCBaseInputPin实现了ImeminputPin（用于推模式的数据传送）

    TBCBaseOutputPin主要完成了传送数据所用的Sample管理器(Allocate)的协商，并重写了TBCBasePin.active（用于

    实际的Sample内存分配），TBCBasePin.inactvie（用于Sample内存的释放）。

   

    TBCBaseInputPin使用方法（派生一个子类，并且至少重写如下函数）：

    （1） TBCBaseInputPin.BeginFlush

    （1） TBCBaseInputPin.EndFlush

    （1） TBCBaseInputPin.Receive

    （1） TBCBaseInputPin.CheckMediaType（一般在输出Pin上实现该函数）

    （1） TBCBaseInputPin.GetMediaType

   

    TBCBaseOutputPin使用方法（派生一个子类，并且至少重写如下函数）：

    （1）重写TBCBasePin.CheckMediaType进行连接时的媒体类型检查

    （2）实现纯虚函数TBCBaseOutputPin.DecideBufferSize，决定Sample内存的大小

    （3）重写纯虚函数TBCBasePin.GetMediaType，提供Pin上的首先媒体类型

   

    4）TBCMediaType

      TBCMediaType用于数据传输的Sample的实现类，TBCMediaType实现了IMediaSample2的接口，TBCMediaType封装了

      一个指向一块内存的指针，通过TBCMediaType.GetPointer得到
    5）TBCSourceStream = class(TBCBaseOutputPin)

    提供了“推”(Push)的能力，实现了一个线程（TBCAMThread），Sample数据就是靠这个线程向下一级Filter发送的。

    实现方法：

    （1）从TBCSourceStream派生一个子类作为Pin

    （2）实现纯虚函数TBCSourceStream.CheckMediaType,进行Pin连接时媒体类型检测

    （3）实现纯虚函数TBCSourceStream.GetMediaType，提供Pin上的首先媒体类型

    （4）实现TBCBaseOutputPin.DecideBufferSize,决定Sample内存大小，在Pin连接时会执行

    （5）实现TBCSourceStream.FillBuffer，为即将传送出去的Sample填充数据

    （6）可选地实现TBCSourceStream.OnThreadCreate,

                   TBCSourceStream.OnThreadDestroy,

                   TBCSourceStream.OnThreadStartPlay 等函数，进行适当时机的初始化，资源管理等操作。

         

    6）TBCTransformFilter

    实现了媒体类型的转换，主要实现如下函数：

    （1）TBCTransformFilter.CheckInputType

    （2）TBCTransformFilter.CheckTransForm

    （3）TBCTransformFilter.DecideBufferSize

    （4）TBCTransformFilter.GetMediaType

    （5）TBCTransformFilter.TransForm

   

    7)TBCTransinPlaceFilter

    是一个“就地”处理的转换Filter。

   

    8)TBCVideoTransformFilter

    一个视频质量控制的基类。通过输入Pin上的Receive函数接收Sample时，能够根据质量消息决定是否丢帧，这个类

    主要是为开发AVI解码Filter而设计的。使用方法基本和TBCTransformFilter相同。

   

    9)TBCBaseRenderer

    默认实现使用TBCRenderInutPin类的输入Pin。还实现了IMediaSeeking和IMediaPosition接口。使用方法：

    （1）实现TBCBaseRenderer.CheckMediaType，用于检查输入Pin连接用的媒体类型

    （2）实现TBCBaseRenderer.DoRenderSample，处理当前的Sample

    如果我们不处理Sample，需要写文件，基类可以选择从TBaseFilter，而此时输入Pin最好选择从TBCRenderInputIn

    派生类。

   

    10)TBCBaseVideoRenderer

    实现了VideoFilter基类，其中实现了IQualityControl用于视频质量控制，IQualProp用于在Filter属性页显示一些

    实时性能参数。使用方法与TBCBaseRenderer相同。
基于Delphi的DirectShow开发概述3
    Delphi设计Directshow其实也是比较简单的，看了前面两个概述，相信你也会明白一些了，问题就是你要有什么杨的需求，然后根据需求来选择合适的Filter基类，从基类(BassFilter)继承下来后，只需要覆盖指定的函数就可以了。
  
例如我们要设计一个屏幕（Desktop）捕获的的Filter，每秒捕获大概10帧（10副抓屏bitmap），这个明显需要实现Push下推的功能，因此我们可以选择从TBCSourceStream基类派生一个子类，然后实现如下几个函数即可：
    //GetMediaType函数是下级Filter在和本Filter连接时在下级InpuPin接口上调用的
    function GetMediaType(iPosition: Integer; out MediaType: PAMMediaType): HResult; override;

    //实现虚函数CheckMediaType，实现接受8, 16, 24 or 32 RGB位视频格式

    //如果媒体格式不能接受，则返回E_INVALIDARG

    function CheckMediaType(MediaType: PAMMediaType): HResult; override;
    //在本Filter的OutPutPin接口和下级InputPin接口协商时调用的，主要用来协商每个Sample的大小

    function DecideBufferSize(Allocator: IMemAllocator;Properties: PAllocatorProperties): HRESULT; override;
    //设置视频媒体参数，在初始化Filter时调用

    function SetMediaType(MediaType: PAMMediaType): HRESULT; override;
   //以上几个函数是在和下级Filter进行接口连接和协商时调用，FillBuffer函数则是由本Filter内置线程按一定时间
   //间隔调用，这里当然是把抓屏的Bitmap数据填充到Sample中，推给下一级。

    function FillBuffer(Sample: IMediaSample): HResult; override;

    //实现虚函数，质量控制功能

    function Notify(Filter: IBaseFilter; q: TQuality): HRESULT; override; stdcall;
 
具体代码分析如下：

 

  CLSID_PushSourceDesktop: TGUID = '{570757C1-D2D8-42D1-BA0C-24E1BED3F62F}'; //PushFilter注册名

 

  //Pin注册类型结构

  TRegPinTypes = record

    clsMajorType: PGUID;

    clsMinorType: PGUID;

  end;

 

  //Setup信息结构

  sudPinTypes: TRegPinTypes =

  (

    //视频流的类型

    clsMajorType: @MEDIATYPE_Video;

    //所用可用类型

    clsMinorType: @MEDIASUBTYPE_NULL

  );

 

  //Filter注册Pin接口信息结构

  TRegFilterPins = record

    strName          : PWideChar;

    bRendered        : BOOL;

    bOutput          : BOOL;

    bZero            : BOOL;

    bMany            : BOOL;

    oFilter          : PGUID;

    strConnectsToPin : PWideChar;

    nMediaTypes      : LongWord;

    lpMediaType      : PRegPinTypes;

  end;

 

  //定义实例

   sudOutputPinDesktop: array[0..0] of TRegFilterPins =

  (

    (

    strName: 'Output'; // Pin名称

    bRendered: FALSE;  //是否是Render

    bOutput: TRUE;     //是否是输出接口

    bZero: FALSE;      //是否允许为0

    bMany: FALSE;      //是否有更多

    oFilter: nil;             //连接的Filter

    strConnectsToPin: nil;    //连接的Pin

    nMediaTypes: 1;           //支持类型数量

    lpMediaType: @sudPinTypes // Pin信息

    )

  );

 

  DefaultFrameLength: TReferenceTime = FPS_10; //由参考时钟确定FPS_10=1000000

  PushDesktopName: WideString = '_ PushSource Desktop Filter'; //PushFilter友好名

 

  //Pin接口类封装，继承TBCSourceStream<---TBCBaseOutputPin<----TBCBasePin(TBCUnknown, IPin, IQualityControl)

  TBCPushPinDesktop = class(TBCSourceStream)

  protected   

    FFramesWritten  : Integer;  //在播放文件的时候跟踪当前位置   

    FZeroMemory     : Boolean;  //是否必须清零Buffer   

    FSampleTime     : TRefTime; //每个Sample一个时间戳

    FFrameNumber    : Integer;  //已经显示了多少帧了

    FFrameLength    : TReferenceTime; //一帧的耗费时间

    FScreenRect     : TRect;          //包含需要捕获的视频框

    FImageHeight,                     //当前图像高

    FImageWidth,                      //当前图像宽     

    FRepeatTime,                      //每帧之间重复时间 Time in msec between frames     

    FCurrentBitDepth: Integer;        //屏幕色彩位

    FMediaType      : TAMMediaType;   //媒体类型   

    FSharedState    : TBCCritSec;     //临界区在资源共享中实现线程同步

  public

    constructor Create(out hr: HResult; Filter: TBCSource);

    destructor Destroy; override;

    //实现虚函数，提供一个精确的媒体类型

    function GetMediaType(iPosition: Integer; out MediaType: PAMMediaType): HResult; override;

    //实现虚函数，实现接受8, 16, 24 or 32 RGB位视频格式

    //如果媒体格式不能接受，则返回E_INVALIDARG

    function CheckMediaType(MediaType: PAMMediaType): HResult; override;

    function DecideBufferSize(Allocator: IMemAllocator;Properties: PAllocatorProperties): HRESULT; override;

    function SetMediaType(MediaType: PAMMediaType): HRESULT; override;

    function FillBuffer(Sample: IMediaSample): HResult; override;

    //实现虚函数，质量控制功能

    function Notify(Filter: IBaseFilter; q: TQuality): HRESULT; override; stdcall;

  end;

 

  //PushFilter的类封装，继承自TBCSource<-----TBCBaseFilter

  //把桌面抓屏图像作为连续视频流

  TBCPushSourceDesktop = class(TBCSource)

  private

    FPin: TBCPushPinDesktop;

  public

    constructor Create(ObjName: string; Unk: IUnKnown; out hr: HRESULT);

    constructor CreateFromFactory(Factory: TBCClassFactory; const Controller: IUnknown); override;

    destructor Destroy; override;

  end;

 

//TBCPushPinDesktop析构函数

constructor TBCPushPinDesktop.Create(out hr: HResult; Filter: TBCSource);

  var

    DC: HDC;

begin

   inherited Create('_ Push Source Desktop', hr, Filter, 'Out');

   FFramesWritten   := 0;

   FZeroMemory      := False;

   FFrameNumber     := 0;

   FFrameLength     := FPS_5;

   FSharedState     := TBCCritSec.Create;

   FCurrentBitDepth := 32;
  //这里关键是显示如何获取DIB图像，使用内存方式，把DIB图像插入到视频流
  //为了尽可能保持Samle采样，我们就需要从一个文件中读取图像，把它插入到发送下行接口流中

 

  //获取需要显示设备context上下文

  DC := CreateDC('DISPLAY', nil, nil, nil);
  //获取主桌面窗口的尺寸

  FScreenRect.Left   := 0;

  FScreenRect.Top    := 0;

  FScreenRect.Right  := GetDeviceCaps(DC, HORZRES);

  FScreenRect.Bottom := GetDeviceCaps(DC, VERTRES);
  //保持该尺寸，为后面填充Buffer使用

  FImageWidth := FScreenRect.Right - FScreenRect.Left;

  FImageHeight := FScreenRect.Bottom - FScreenRect.Top;
  //释放资源

  DeleteDC(DC);
  hr := S_OK;

end;
destructor TBCPushPinDesktop.Destroy;

begin

{$IFDEF DEBUG}

  DbgLog(self, Format('Frames written %d', [FFrameNumber]));

{$ENDIF}

  inherited;

end;

//参考的视频格式，8, 16 (*2), 24 or 32 bits per pixel

//参考这些类型，选择更高的质量控制

// Therefore, iPosition =

//      0    Return a 32bit mediatype

//      1    Return a 24bit mediatype

//      2    Return 16bit RGB565

//      3    Return a 16bit mediatype (rgb555)

//      4    Return 8 bit palettised format

//      >4   Invalid

{

  PVideoInfo = ^TVideoInfo;

  tagVIDEOINFO = record

    rcSource: TRect;                   // 我们实际需要使用的位（在整个窗口中的Sub窗口）

    rcTarget: TRect;                   // 该视频音频去哪

    dwBitRate: DWORD;                  // 近似位率

    dwBitErrorRate: DWORD;             // 错位率

    AvgTimePerFrame: TReferenceTime;   // 每帧的平均时间(100ns units)

    bmiHeader: TBitmapInfoHeader;      //位图信息头，解码为RGB后可以形成一个Bitmpa图像

    case Integer of

    0: (

      bmiColors: array[0..iPALETTE_COLORS-1] of TRGBQuad //调色板

      );

    1: (

      dwBitMasks: array[0..iMASK_COLORS-1] of DWORD      //真彩色掩码

      );

    2: (

      TrueColorInfo: TTrueColorInfo                      //两者都有

      );

  end;

 

  PAMMediaType = ^TAMMediaType;

  _AMMediaType = record

    majortype            : TGUID;

    subtype              : TGUID;

    bFixedSizeSamples    : BOOL;

    bTemporalCompression : BOOL;

    lSampleSize          : ULONG;

    formattype           : TGUID;

    pUnk                 : IUnknown;

    cbFormat             : ULONG;

    pbFormat             : Pointer;

  end;

} 

function TBCPushPinDesktop.GetMediaType(iPosition: Integer; out MediaType: PAMMediaType): HResult;

var

  pvi: PVIDEOINFO;

  i: Integer;

begin

  FFilter.StateLock.Lock;

  try

    if (MediaType = nil) then

    begin

      Result := E_POINTER;  //指针错误

      Exit;

    end;
    if (iPosition < 0) then

    begin

      Result := E_INVALIDARG; //无效的位置

      Exit;

    end;
    //是否从类型结束处开始 Have we run off the end of types?

    if (iPosition > 4) then

    begin

      Result := VFW_S_NO_MORE_ITEMS; 

      Exit;

    end;
    MediaType.cbFormat := SizeOf(TVideoInfo);  //视频类型

    pvi := CoTaskMemAlloc(MediaType.cbFormat); //为媒体类型结构体分配内存

    if (pvi = nil) then

    begin

      Result := E_OUTOFMEMORY;

      Exit;

    end;
    ZeroMemory(pvi, MediaType.cbFormat);
    case iPosition of

      0:

        begin

          //返回32位格式的最高质量图像=RGB888

          pvi.bmiHeader.biCompression := BI_RGB; //无压缩RGB格式

          pvi.bmiHeader.biBitCount := 32;

        end;

      1:

        begin

          pvi.bmiHeader.biCompression := BI_RGB;

          pvi.bmiHeader.biBitCount := 24;

        end;

      2:

        begin

          //每像素16位=RGB565，把RGB掩码以DWord类型，放入调色板前三个地方

          for i := 0 to 2 do

            pvi.TrueColorInfo.dwBitMasks[i] := bits565[i];
          pvi.bmiHeader.biCompression := BI_BITFIELDS;

          pvi.bmiHeader.biBitCount := 16;

        end;

      3:

        begin

          //每像素16位=RGB555，把RGB掩码以DWord类型，放入调色板前三个地方

          for i := 0 to 2 do

            pvi.TrueColorInfo.dwBitMasks[i] := bits555[i];
          pvi.bmiHeader.biCompression := BI_BITFIELDS;

          pvi.bmiHeader.biBitCount := 16;

        end;

      4:

        begin

          //每像素8位，可以不带调色板子

          pvi.bmiHeader.biCompression := BI_RGB;

          pvi.bmiHeader.biBitCount := 8;

          pvi.bmiHeader.biClrUsed := iPALETTE_COLORS;

        end;

    end;
    //任何视频格式都必须调整下面参数

    pvi.bmiHeader.biSize := SizeOf(TBitmapInfoHeader);

    pvi.bmiHeader.biWidth := FImageWidth;

    pvi.bmiHeader.biHeight := FImageHeight;

    pvi.bmiHeader.biPlanes := 1;

    pvi.bmiHeader.biSizeImage := GetBitmapSize(@pvi.bmiHeader);

    pvi.bmiHeader.biClrImportant := 0;
    //清空源和目标框

    SetRectEmpty(pvi.rcSource);

    SetRectEmpty(pvi.rcTarget);

   

    //设置Majortype相关参数

    MediaType.majortype  := MEDIATYPE_Video;  //主类型为视频格式

    MediaType.formattype := FORMAT_VideoInfo; //格式类型为视频格式

    MediaType.bTemporalCompression := False;

    MediaType.bFixedSizeSamples := True;
    //
设置Subtype相关参数

    MediaType.subtype := GetBitmapSubtype(@pvi.bmiHeader);

    MediaType.pbFormat := pvi;

    MediaType.lSampleSize := pvi.bmiHeader.biSizeImage;
    Result := S_OK;
  finally

    FFilter.StateLock.UnLock;

  end;

end;
//检查我们是否支持该媒体类型

function TBCPushPinDesktop.CheckMediaType(MediaType: PAMMediaType): HResult;

var

  pvi: PVIDEOINFO;

  SubType: TGUID;

begin

  //我们仅仅需要输出该视频

  if not (IsEqualGUID(MediaType.majortype, MEDIATYPE_Video)) or

  not (MediaType.bFixedSizeSamples) then

  begin

    Result := E_INVALIDARG;

    Exit;

  end;
  //检查我们支持的子类型

  SubType := MediaType.subtype;

  if IsEqualGUID(SubType, GUID_NULL) then

  begin

    Result := E_INVALIDARG;

    Exit;

  end;
  if not (

    IsEqualGUID(SubType, MEDIASUBTYPE_RGB8) or

    IsEqualGUID(SubType, MEDIASUBTYPE_RGB565) or

    IsEqualGUID(SubType, MEDIASUBTYPE_RGB555) or

    IsEqualGUID(SubType, MEDIASUBTYPE_RGB24) or

    IsEqualGUID(SubType, MEDIASUBTYPE_RGB32)

    ) then

  begin

    Result := E_INVALIDARG;

    Exit;

  end;
  pvi := MediaType.pbFormat;
  if (pvi = nil) then

  begin

    Result := E_INVALIDARG;

    Exit;

  end;
  //检查图像尺寸是否改变，那么返回错误，以便重新调整图像大小

  if (pvi.bmiHeader.biWidth <> FImageWidth) or

    (abs(pvi.bmiHeader.biHeight) <> FImageHeight) then

  begin

    Result := E_INVALIDARG;

    Exit;

  end;
  //不接受负高度，超出屏幕外的不支持

  if (pvi.bmiHeader.biHeight < 0) then

  begin

    Result := E_INVALIDARG;

    Exit;

  end;
  Result := S_OK; //接受该格式

end;
// DecideBufferSize：在视频格式协商好后，每次都必须调用它，确定需要传输的的内存大小

function TBCPushPinDesktop.DecideBufferSize(Allocator: IMemAllocator;Properties: PAllocatorProperties): HRESULT;

var

  pvi: PVIDEOINFOHEADER;

  Actual: ALLOCATOR_PROPERTIES;

begin

  if (Allocator = nil) or (Properties = nil) then

  begin

    Result := E_POINTER;

    Exit;

  end;
  FFilter.StateLock.Lock;

  try

    pvi := AMMediaType.pbFormat;  //来自TBasePin接口的AMMediaType
    Properties.cBuffers := 1; //内存块数量

    Properties.cbBuffer := pvi.bmiHeader.biSizeImage; //内存块大小

    Assert(Properties.cbBuffer <> 0); //确保该cbBuffer<>0,否则会引发异常
    //通过allocator分配查询我们需要的Sample内存大小

    Result := Allocator.SetProperties(Properties^, Actual);

    if Failed(Result) then Exit;
    //实际需要的分配的内存和属性中定义的不匹配

    if (Actual.cbBuffer < Properties.cbBuffer) then

    begin

      Result := E_FAIL;

      Exit;

    end;
    //确保我们的实际内存块数量为1

    Assert(Actual.cBuffers = 1);

    Result := S_OK;
  finally

    FFilter.StateLock.UnLock;

  end;

end;
// SetMediaType，在两个Filter之间协商媒体类型时候，调用该函数

function TBCPushPinDesktop.SetMediaType(MediaType: PAMMediaType): HRESULT;

var

  pvi: PVIDEOINFOHEADER;

begin

  FFilter.StateLock.Lock;

  try

    //通过基类传递设置

    Result := inherited SetMediaType(MediaType);
    if Succeeded(Result) then

    begin

      pvi := AMMediaType.pbFormat;
      if (pvi = nil) then

      begin

        Result := E_UNEXPECTED;

        Exit;

      end;
      // 8-bit palettized,

      // RGB565, RGB555,

      // RGB24,

      // RGB32

      if pvi.bmiHeader.biBitCount in [8, 16, 24, 32] then

      begin

        //保存当前设定的媒体参数

        FMediaType := MediaType^;

        FCurrentBitDepth := pvi.bmiHeader.biBitCount;

      end else

      begin

        //除此之外不支持其它媒体类型

        Assert(False);

        Result := E_INVALIDARG;

      end;

    end;
  finally

    FFilter.StateLock.UnLock;

  end;

end;
//FillBuffer是在每次采集视频数据后调用，把数据写入到Stream中，传递给下一个Filter

//这个函数中为虚抽象函数，所以必须实现代码完成实际的视频数据填充，以便下传

function TBCPushPinDesktop.FillBuffer(Sample: IMediaSample): HResult;

var

  pData: PByte;

  cbData: Longint;

  hDib: HBitmap;

  pvih: PVIDEOINFOHEADER;

  Start, Stop: REFERENCE_TIME;
  function min(v1, v2: DWord): DWord;

  begin

    if v1 <= v2 then

      Result := v1

    else

      Result := v2;

  end;
begin

  if (Sample = nil) then

  begin

    Result := E_POINTER;

    Exit;

  end;
  FSharedState.Lock;

  try

    //获取Sample中视频数据内存指针（PData获取）

    Sample.GetPointer(pData);

    cbData := Sample.GetSize;
    //确认我们将要访问的视频格式，如果不合格将出现异常

    Assert(IsEqualGUID(AMMediaType.formattype, FORMAT_VideoInfo));
    pvih := AMMediaType.pbFormat;
    //复制DIB位图数据到输出Buffer

    //如果Sample的字节数大于真实图像字节，就限定复制的字节

    pVih.bmiHeader.biSizeImage := min(pVih.bmiHeader.biSizeImage, cbData);

    hDib := CopyScreenToBitmap(FScreenRect, pData, @pVih.bmiHeader);
    if (hDib <> 0) then  DeleteObject(hDib);
    //设置时间戳，可以给帧率回调函数使用

    //如果这个是用AVI格式写的，那么我们就需要配置AVI Mux Filter
来设定每帧的平均时间

    //当前时间

    Start := FFrameNumber * FFrameLength;

    Stop := Start + FFrameLength;
    Sample.SetTime(@Start, @Stop);

    Inc(FFrameNumber);
    //对于没有压缩的帧，都要设置为True，当作关键帧对待

    Sample.SetSyncPoint(True);
    Result := S_OK;
  finally

    FSharedState.UnLock;

  end;

end;
//返回质量控制，由于这时源头，所以可以收到来自render之间的各个Filter的Notify，

//最终反应在Filter（来自哪个），Q质量控制参数，可以通过这两个参数来调整帧率和质量

function TBCPushPinDesktop.Notify(Filter: IBaseFilter; q: TQuality): HRESULT;

begin

  Result := E_FAIL;

end;

{

  {$EXTERNALSYM CLSID_CVidCapClassManager} //BaseFilter目录类型

  //CLSID_LegacyAmFilterCategory: TGUID = (D1:$083863F1;D2:$70DE;D3:$11D0;D4:($BD,$40,$00,$A0,$C9,$11,$CE,$86));

}
initialization

  TBCClassFactory.CreateFilter(TBCPushSourceDesktop, PushDesktopName,

    CLSID_PushSourceDesktop, CLSID_LegacyAmFilterCategory,

    MERIT_DO_NOT_USE, 1, @sudOutputPinDesktop

    );

   

end.   
//由FillBuffer先填充Sample信息，然后由DecideBufferSize来真实的为视频数据分配内存，供下级Filter使用

//加载顺序由下级Filter的InputPin接口调用本OutPutPin接口的GetMediaType，

//然后调用OutPutPin接口的SetMediaType设定媒体格式，

//调用DecideBufferSize,协商内存大小

//启动后，不断调用FillBuffer填充Sample
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