VC+DirectShow对视频进行图片处理之二

开发VideoRenderer Filter

　　Filter要做以下工作：接受24bit RGB格式的图片，这由上级Filter肢解视频得到，并把它处理成32bit ARGB图片，之后传给外部函数进行进一步处理。

　　我要Filter这样工作的理由是：几乎所有的视频Filter都接受24bit RGB格式，不用担心会连接失败；32bit ARGB可以很好地支持MMX加速，如果你会用MMX的话，我在本文中会涉及一点MMX，不过和我水平相同，都是初级的；调用外部函数能提供更多的灵活性，不用费尽心思在Filter中封装图像处理函数，可以在写程序时随能力和水平提高而加入新的处理函数，同时也保证了能够及时处理。

　　怎么样，Filter要做的很少很简单吧，与此一样，写一个Filter也比想象中的简单，我们一步步地看看。

　　新建一个简单的DLL项目，设置名称为VR，删除VR.cpp中的DllMain函数，添加VR.h和VR.def两个文件，在VR.def中加入以下代码，以完成函数导出。

　　LIBRARY VR

　　EXPORTS

　　DllMain PRIVATE

　　DllGetClassObject PRIVATE

　　DllCanUnloadNow PRIVATE

　　DllRegisterServer PRIVATE

　　DllUnregisterServer PRIVATE

　　再做些没有创意的东西 —— Filter注册、类工厂定义等，在VR.cpp中加入，我是从DirectShow的Filter例子中复制，再略加修改得来的。

#include "stdafx.h"
#include "VR.h"
#pragma comment(lib,"strmbase.lib")
#pragma comment(lib,"winmm.lib")

// Setup data

const AMOVIESETUP_MEDIATYPE sudIpPinTypes =
{
　 &MEDIATYPE_Video, // MajorType
　 &MEDIASUBTYPE_NULL // MinorType
};

const AMOVIESETUP_PIN sudIpPin =
{
　L"Input", // The Pins name
　FALSE, // Is rendered
　FALSE, // Is an output pin
　FALSE, // Allowed none
　FALSE, // Allowed many
　&CLSID_NULL, // Connects to filter
　NULL, // Connects to pin
　1, // Number of types
　&sudIpPinTypes // Pin details
};

const AMOVIESETUP_FILTER sudVRAx =
{
　&CLSID_lwVideoRenderer, // Filter CLSID /**/
　L"lwVideoRenderer", // String name /**/
　MERIT_NORMAL, // Filter merit
　1, // Number of pins
　&sudIpPin // Pin details
};

// List of class IDs and creator functions for the class factory. This
// provides the link between the OLE entry point in the DLL and an object
// being created. The class factory will call the static CreateInstance
// function when it is asked to create a CLSID_VideoRenderer object

CFactoryTemplate g_Templates[] = {
　{ L"lwVideoRenderer" /**/
　, &CLSID_lwVideoRenderer /**/
　, CVideoRenderer::CreateInstance
　, NULL
　, &sudVRAx },
};

int g_cTemplates = sizeof(g_Templates) / sizeof(g_Templates[0]);
// DllRegisterServer
// Used to register and unregister the filter
STDAPI DllRegisterServer()
{
　return AMovieDllRegisterServer2( TRUE );
} // DllRegisterServer

// DllUnregisterServer

STDAPI DllUnregisterServer()
{
　return AMovieDllRegisterServer2( FALSE );
} // DllUnregisterServer

extern "C" BOOL WINAPI DllEntryPoint(HINSTANCE, ULONG, LPVOID);

// DllMain

BOOL APIENTRY DllMain(HANDLE hModule, DWORD dwReason, LPVOID lpReserved)
{
　return DllEntryPoint((HINSTANCE)(hModule), dwReason, lpReserved);
}// DllMain

　　经过一番复制后，需要增加一些简单的业务逻辑。我们先来完成Filter的类定义，从CBaseVideoRendeer派生一个新类，重写四个函数就可奠定这个Filter的基本功能，如下，在VR.h中加入。

#include

// 回调类定义

class FunCLS

{public: virtual void procFun(BITMAPINFO* pBmpInfo, BYTE* pb){return;};
};

// 回调函数指针定义

typedef void (CALLBACK* pProcFun)(BITMAPINFO* pBmpInfo,BYTE* pb);

// {F81331DB-2E46-43e7-8709-BE57205D8914} Filter的全局标识符

static const GUID CLSID_lwVideoRenderer =
{ 0xf81331db, 0x2e46, 0x43e7, { 0x87, 0x9, 0xbe, 0x57, 0x20, 0x5d, 0x89, 0x14 } };
　// Filter 类定义
　class CVideoRenderer : public CBaseVideoRenderer
　{
　　public:
　　　// 创建进程。
　　　static CUnknown * WINAPI CreateInstance(LPUNKNOWN, HRESULT *);
　　　// 构造、释构函数
　　　CVideoRenderer(LPUNKNOWN pUnk,HRESULT* phr);
　　　~CVideoRenderer();
　　public:
　　　// 检查是否有可以接受格式的数据
　　　HRESULT CheckMediaType(const CMediaType* pmt);
　　　// 设置具体的数据格式，如视频图像的宽、高等
　　　HRESULT SetMediaType(const CMediaType* pmt);
　　　// 递交数据，即显示、呈现数据
　　　HRESULT DoRenderSample(IMediaSample* pMediaSample);
　　private:
　　　BITMAPINFO m_bmpInfo; // 图片信息
　　　BYTE* m_pCopyBuffer; // 复制缓冲区
　　　UINT m_pixelNum; // 像素点的数目
　　　FunCLS* m_pFunCLS; // 回调类指针
　　　pProcFun m_pPF; // 回调函数指针
　};

我在上面曾提过在Filter中要在接受到新数据时调用外部函数进行处理，因此我定义了一个回调类（我自己称呼的）和一个回调函数指针。这样可以把回调类作为MFC视图类的一个基类，以方便地使用MFC视图类中的成员变量。而同时提供回调函数指针就可以满足同时播放多个视频文件、使用多个的需要。这是我在使用中感到有必要而后来修改得来的，使Filter的使用具有足够的灵活性。下面看看以上Filter类中函数的具体实现。

//===========================================================
// 创建进程。

CUnknown* WINAPI CVideoRenderer::CreateInstance(LPUNKNOWN pUnk,HRESULT* phr)
{
　return new CVideoRenderer(pUnk,phr);
}

//===========================================================
// 构造函数

CVideoRenderer::CVideoRenderer(LPUNKNOWN pUnk,HRESULT *phr) : CBaseVideoRenderer(CLSID_lwVideoRenderer,"lw Video Renderer",pUnk,phr)
{
　m_pCopyBuffer = NULL;
　m_pFunCLS = NULL;
　m_pPF = NULL;
　m_pixelNum = 0;
}

//===========================================================
// 释构函数

CVideoRenderer::~CVideoRenderer()
{
　if(this->m_pCopyBuffer){
　　delete [] m_pCopyBuffer;
　}
}

//===========================================================
// 检查媒体类型

HRESULT CVideoRenderer::CheckMediaType(const CMediaType* pmt)
{
　VIDEOINFO *pvi;
　// 只接受视频
　if( *pmt->FormatType() != FORMAT_VideoInfo ) {
　　return E_INVALIDARG;
　}
　// 只接受 RGB24 格式，即 R、G、B各 1 Byte
　pvi = (VIDEOINFO *)pmt->Format();
　if(IsEqualGUID( *pmt->Type(),MEDIATYPE_Video) && IsEqualGUID( *pmt->Subtype(),MEDIASUBTYPE_RGB24)){
　　return S_OK;
　}
　return E_INVALIDARG;
}

//===========================================================
// 设置媒体类型,获取图像的各种信息（宽、高等具体信息），处理图像要用到

HRESULT CVideoRenderer::SetMediaType(const CMediaType* pmt)
{
　VIDEOINFO *pviBmp; // Bitmap info header
　pviBmp = (VIDEOINFO *)pmt->Format();
　memset(&m_bmpInfo,0,sizeof(BITMAPINFO)); // 清零
　m_bmpInfo.bmiHeader = pviBmp->bmiHeader;
　// 改为 32bit，因为我会把它处理成 32bit 的
　m_bmpInfo.bmiHeader.biBitCount = 32;
　// 当然，缓冲区大小也变了
　m_bmpInfo.bmiHeader.biSizeImage = m_bmpInfo.bmiHeader.biSizeImage * 4 / 3;
　// 开辟新 32bit 图片的缓冲区
　if(m_pCopyBuffer){ delete [] m_pCopyBuffer;}
　m_pCopyBuffer = new BYTE[m_bmpInfo.bmiHeader.biSizeImage];
　m_pixelNum = m_bmpInfo.bmiHeader.biWidth * m_bmpInfo.bmiHeader.biHeight;
　return S_OK;
}

//===========================================================
// 处理媒体采样

HRESULT CVideoRenderer::DoRenderSample(IMediaSample* pMediaSample)
{
　// 获取采样的数据区指针,即 24bit 图片的数据区指针
　BYTE* pb = NULL;
　pMediaSample->GetPointer(&pb);
　if(!pb){
　　return E_FAIL;
　}
　// 加锁！锁住我要操作的数据区，以防处理到一半的时候被打断而造成错误
　// 其实就是多线程编程中经常使用的临界区的类形式，
　// 利用构造函数和释构函数来进入和退出临界区
　// m_RendererLock 是 CBaseVideoRenderer 的成员，继承得来。
　CAutoLock cAutoLock(&this->m_RendererLock);
　// 把 24bit 图片处理成 32bit
　BYTE* pb32 = m_pCopyBuffer; // 指向 32bit 缓冲区的指针
　for(UINT i = 0; i < m_pixelNum; i ++){
　　pb32[0] = pb[0];
　　pb32[1] = pb[1];
　　pb32[2] = pb[2];
　　pb32[3] = 0xff; // 0xff 即 255
　　pb += 3;
　　pb32 += 4;
　}
　// 如果有回调类，进行回调处理
　if(m_pFunCLS){
　　m_pFunCLS->procFun(&m_bmpInfo,m_pCopyBuffer);
　}
　// 如果有回调函数，进行处理
　if(m_pPF){
　　m_pPF(&m_bmpInfo,m_pCopyBuffer);
　}
　return S_OK;
}

　　至此，一个简单的 Filter 完成了，可以编译成功、用regsvr32.exe 注册并到GraphEdit.exe 中进行测试了。不过如果要在程序中使用的话，您会发现无法设置回调函数或回调类。这个Filter 是如此的无用，除了IBaseFilter 接口的基本功能外我们从它身上得不到任何有用的东西。所以，还得给它写个接口，让我们可以设置一些东西。写接口也不是难事，只要有一个接口的例子，随便谁都可以对照写出一个来，我就抄写了一个。新建一个 IVRControl.h 文件，加入下面代码。

// {244DF760-7E93-4cf0-92F4-DCB79F646B7E} 接口的 GUID

static const GUID IID_IVRControl = {0x244df760, 0x7e93, 0x4cf0, {0x92, 0xf4, 0xdc, 0xb7, 0x9f, 0x64, 0x6b, 0x7e}};

// 接口定义

DECLARE_INTERFACE_(IVRControl, IUnknown)
{
　STDMETHOD(GetBmpInfo) (THIS_ // 方法一：获取图片信息
　　BITMAPINFO** ppBmpInfo ) PURE;

　STDMETHOD(GetPointer) (THIS_ // 方法二：获取缓冲区指针
　　BYTE** ppb // 缓冲区指针的指针 ) PURE;

　STDMETHOD(SetFunCLS) (THIS_ // 方法三：设置回调类
　　FunCLS* pFunCLS // 回调类指针 ) PURE;

　STDMETHOD(SetFun) (THIS_ // 方法四：设置回调函数
　　pProcFun pPF ) PURE;
};

　　写完接口后就要实现它，在VR.h 中添加 #include "IVRControl.h"，而把接口作为Filter 类的一个基类，像这样：

class CVideoRenderer : public CBaseVideoRenderer, public IVRControl

　　在CVideoRenderer 类中加入接口函数和询问接口函数：

// 询问接口，一般可以不要的，但这里需要使用接口，也重载了
STDMETHODIMP NonDelegatingQueryInterface(REFIID riid, void ** ppv);
// 接口函数
DECLARE_IUNKNOWN;
STDMETHODIMP GetBmpInfo(BITMAPINFO** ppBmpInfo);
STDMETHODIMP GetPointer(BYTE** ppb);
STDMETHODIMP SetFunCLS(FunCLS* pFunCLS);
STDMETHODIMP SetFun(pProcFun pPF);

　　再在VR.cpp 中加入上述函数的具体实现代码：

//===========================================================
// 询问接口

STDMETHODIMP CVideoRenderer::NonDelegatingQueryInterface(REFIID riid,void** ppv)
{
　CheckPointer(ppv,E_POINTER);
　if(riid == IID_IVRControl){
　　// 返回接口。这里有个细节：返回接口时，Filter 的引用计数会增一，所以外部程序用完接口后也要对它进行释放
　　return GetInterface((IVRControl*) this,ppv);
　}else{
　　return CBaseVideoRenderer::NonDelegatingQueryInterface(riid,ppv);
　}
}

//===========================================================
// 以下为接口函数的具体实现，只是简单的赋值

STDMETHODIMP CVideoRenderer::GetBmpInfo(BITMAPINFO** ppBmpInfo)
{
　*ppBmpInfo = &this->m_bmpInfo;
　return S_OK;
}

STDMETHODIMP CVideoRenderer::GetPointer(BYTE** ppb)
{
　*ppb = m_pCopyBuffer;
　return S_OK;
}

STDMETHODIMP CVideoRenderer::SetFunCLS(FunCLS* pFunCLS)
{
　m_pFunCLS = pFunCLS;
　return S_OK;
}

STDMETHODIMP CVideoRenderer::SetFun(pProcFun pPF)
{
　m_pPF = pPF;
　return S_OK;
}

　　不知您注意到了没有：接口其实就是一个虚基类。类在 C++ 等现代编程语言中无处不在，也没什么好惊奇的，只是有利于更好理解。再有一个，看似功能强大的接口可能偏偏很容易实现，它依附于对象，它的复杂可能都隐藏在对象内了。

　　可以看出在接口定义中也要用到回调类和回调函数指针的定义，所以我把它们连同 Filter CLSID 的定义一起移到 IVRControl.h 文件的开头，使用到此 Filter 时只把 IVRControl.h 这一个文件包含进去就行了。

　　不错，我们已经一步步、一个个函数的把设想中的 Filter 写出来了，已成功完成了Filter，以 Release 模式把它编译出来足有80多K，用 UPX 压缩后就是30 多K。这样把代码铺出来看，好像蛮多的，不过我在敲代码时一点也不觉得，因为每个函数所做的的确很少，循着逻辑规矩、步步为营地写真的很easy。