DirectShow过滤器开发-写MP4视频文件过滤器
下载本文代码制作的过滤器DLL
本过滤器将未压缩的视频流RGB32编码为H.264，将未压缩的音频流PCM编码为AAC，写入MP4视频文件。
编写本过滤器DLL需要：
1.使用Win7系统。
2.安装Windows SDK 7.1软件开发工具包。
3.使用Visual Studio 2010，或Visual Studio 2008，或Visual Studio 2005开发环境。编者使用的是Visual Studio 2010。
原因是这样的，Windows SDK 7.1安装后创建的文件包含DirectShow基础类定义和实现文件，开发过滤器需要使用这些基础类；Windows SDK 7.1适用于Win7；编译Windows SDK 7.1文件要求上述开发环境。
创建包含2个输入引脚的过滤器
过滤器类从CBaseFilter，CCritSec，IFileSinkFilter派生。重写GetPinCount，GetPin函数，重写Run函数。实现IFileSinkFilter接口：添加查询IFileSinkFilter接口代码，重写IFileSinkFilter接口的SetFileName，GetCurFile函数。
视频引脚类从CBaseInputPin派生。重写CheckMediaType，SetMediaType，Receive，EndOfStream函数。
音频引脚从CBaseInputPin派生。重写CheckMediaType，SetMediaType，Receive，EndOfStream函数。
CheckMediaType函数用于确定连接引脚使用的媒体类型；SetMediaType函数向基类设置引脚当前的媒体类型；Receive函数被上游输出引脚调用，接收上游引脚传递的媒体样本；EndOfStream函数报告流结束。IFileSinkFilter接口用于设置和获取要创建的MP4文件路径。
创建接收写入器工作线程
在线程内初始化COM库，初始化媒体基础。使用MFCreateSinkWriterFromURL函数创建接收写入器；Win7,8,10系统下都可以创建接收写入器。创建成功后获得IMFSinkWriter接口。
创建并设置视频流输出媒体类型。视频流输出媒体类型即写到MP4文件使用的类型。使用IMFSinkWriter接口的AddStream方法添加视频流。当添加视频流成功后，将实例化视频编码器。编码器类型是由输出文件的扩展名决定，即MFCreateSinkWriterFromURL函数的参数1。这里为H.264视频编码器。
创建并设置视频流输入媒体类型。使用IMFSinkWriter接口的SetInputMediaType方法设置视频流输入媒体类型。视频流输入媒体类型，即视频编码器输入的媒体类型。它应与视频输入引脚接收的媒体类型一致。
创建并设置音频流输出媒体类型。音频流输出媒体类型即写到MP4文件使用的类型。使用IMFSinkWriter接口的AddStream方法添加音频流。当添加音频流成功后，将实例化音频编码器。编码器类型同样是由输出文件的扩展名决定，即MFCreateSinkWriterFromURL函数的参数1。这里为AAC音频编码器。
创建并设置音频流输入媒体类型。使用IMFSinkWriter接口的SetInputMediaType方法设置音频流输入媒体类型。音频流输入媒体类型，即音频编码器输入的媒体类型。它应与音频输入引脚接收的媒体类型一致。
创建并设置媒体基础音频媒体样本。将音频引脚获取到的数据复制到共享缓冲区，再从共享缓冲区复制数据到音频媒体样本，设置样本的显示时间，持续时间，数据的有效长度。
写音频媒体样本到接收写入器。
创建并设置媒体基础视频媒体样本。将视频引脚获取到的数据复制到共享缓冲区，再从共享缓冲区复制数据到视频媒体样本，设置样本的显示时间，持续时间，数据的有效长度。
写视频媒体样本到接收写入器。
当音频引脚或视频引脚EndOfStream函数被调用时，结束写样本，并退出线程。
本过滤器工作原理
视频引脚接收函数与音频引脚接收函数工作在不同的线程中，虽然两个接收函数被调用的时间不一定相同，但接收视频数据和接收音频数据是分别同时进行的。即，这边接收着视频数据，那边接收着音频数据。而接收写入器工作在一个线程中，只能这段时间接收音频，下一段时间接收视频。这就需要同步视频接收线程，音频接收线程，接收写入器工作线程。具体过程如下：
运行过滤器后，让视频音频Receive函数运行一次，初始化数据长度，并复制数据到共享缓冲区。完成后，发出“视频引脚第1次接收完成”信号和“音频引脚第1次接收完成”信号。在第2次Receive函数的调用中，音频线程在WaitForSingleObject(hBeginAudio,0);（CAudioPin.cpp75行）和Agan（CAudioPin.cpp61行）之间反复循环，相当于被阻塞。视频线程也同样。
接收写入器工作线程运行后，被阻塞在WaitForSingleObject(hABegin,INFINITE);（CMp4Writer.cpp228行）和WaitForSingleObject(hVBegin,INFINITE);（CMp4Writer.cpp229行），只有接收到“视频引脚第1次接收完成”信号和“音频引脚第1次接收完成”信号，才可往下运行。
接收写入器工作线程创建音频样本，从共享缓冲区复制数据到样本，写样本到接收写入器，完成第1个样本的写入。然后，发出“音频引脚开始接收数据”信号（CMp4Writer.cpp461行）。然后，线程在WaitForSingleObject(AudioEndReceive,0);（CMp4Writer.cpp467行）和Agan1:（CMp4Writer.cpp462行）之间反复循环，相当于阻塞在此处。
音频接收线程收到“音频引脚开始接收数据”信号，消除阻塞，复制数据到音频共享缓冲区。发出“音频引脚结束接收数据”信号。在音频Receive函数的下次调用中，仍被阻塞在61和75行之间。
接收写入器工作线程收到“音频引脚结束接收数据”信号，消除阻塞。再次创建样本，从共享缓冲区复制数据到样本，写样本到接收写入器。并再次发出“音频引脚开始接收数据”信号。
视频线程的同步过程与此类似。
设置图像平均编码比特率
如果在应用程序中使用本过滤器，可以调整并设置图像平均编码比特率，具体方法如下：
HMODULE h=LoadLibrary(L"写MP4.dll");
FARPROC Proc1 = GetProcAddress(h, “GetParamAddress”);//获取编码比特率变量的地址
if (Proc1 != NULL)//如果地址不为空
{
UINT32* pUINT32=(UINT32*)Proc1();
*pUINT32=8000000;//设置新的编码比特率
}
下面是本过滤器DLL的全部代码：
DLL头文件：WriteMP4.h
#ifndef STAR_FILE
#define STAR_FILE#include DLL源文件：WriteMP4.cpp
#include "WriteMP4.h"
#include "CMp4Writer.h"const AMOVIESETUP_MEDIATYPE sudPin1Types = // 引脚1媒体类型
{&MEDIATYPE_Video, // 主要类型&MEDIASUBTYPE_RGB32 // 子类型
};const AMOVIESETUP_MEDIATYPE sudPin2Types = // 引脚2媒体类型
{&MEDIATYPE_Audio, // 主要类型&MEDIASUBTYPE_PCM // 子类型
};const AMOVIESETUP_PIN sudPins[] = // 引脚信息
{{L"Video", //引脚名称FALSE, // 必须渲染输入引脚FALSE, // 输出引脚FALSE, // 具有该引脚的零个实例FALSE, // 可以创建一个以上引脚的实例&CLSID_NULL, //该引脚连接的过滤器的类标识NULL, //该引脚连接的引脚名称1, //引脚支持的媒体类型数&sudPin1Types //媒体类型信息},{L"Audio", //引脚名称FALSE, // 必须渲染输入引脚FALSE, // 输出引脚FALSE, // 具有该引脚的零个实例FALSE, // 可以创建一个以上引脚的实例&CLSID_NULL, //该引脚连接的过滤器的类标识NULL, //该引脚连接的引脚名称1, //引脚支持的媒体类型数&sudPin2Types //媒体类型信息}
} ; const AMOVIESETUP_FILTER sudAudioEndpoint = //过滤器的注册信息
{&CLSID_MP4Writer, //过滤器的类标识L"写MP4", //过滤器的名称MERIT_DO_NOT_USE, //过滤器优先值2, // 引脚数量sudPins // 引脚信息
};CFactoryTemplate g_Templates [] = {{L"写MP4", &CLSID_MP4Writer, CMp4Writer::CreateInstance, NULL, &sudAudioEndpoint }
};int g_cTemplates = 1;STDAPI DllRegisterServer()//注册DLL
{return AMovieDllRegisterServer2(TRUE);
} STDAPI DllUnregisterServer()//删除DLL注册
{return AMovieDllRegisterServer2(FALSE);
}extern "C" BOOL WINAPI DllEntryPoint(HINSTANCE, ULONG, LPVOID);BOOL APIENTRY DllMain(HANDLE hModule, DWORD dwReason, LPVOID lpReserved)
{return DllEntryPoint((HINSTANCE)(hModule), dwReason, lpReserved);
}extern UINT32 VIDEO_BIT_RATE[2];
STDAPI GetParamAddress()//获取编码比特率变量地址
{return (HRESULT)VIDEO_BIT_RATE;
}过滤器头文件：CMp4Writer.h
#ifndef FILTER_FILE
#define FILTER_FILE#include "WriteMP4.h"
#include "CVideoPin.h"
#include "CAudioPin.h" class CMp4Writer : public CBaseFilter, public CCritSec, public IFileSinkFilter
{friend class CVideoPin;friend class CAudioPin;
public:CMp4Writer(LPUNKNOWN pUnk,HRESULT *phr);~CMp4Writer();static CUnknown * WINAPI CreateInstance(LPUNKNOWN pUnk, HRESULT *phr);int GetPinCount();CBasePin *GetPin(int n);STDMETHODIMP Run(REFERENCE_TIME tStart);CVideoPin* pCVideoPin;//视频输入引脚指针CAudioPin* pCAudioPin;//音频输入引脚指针DECLARE_IUNKNOWN
private:STDMETHODIMP NonDelegatingQueryInterface(REFIID riid, void ** ppv);virtual HRESULT STDMETHODCALLTYPE SetFileName(LPCOLESTR pszFileName, const AM_MEDIA_TYPE *pmt);virtual HRESULT STDMETHODCALLTYPE GetCurFile(LPOLESTR * ppszFileName, AM_MEDIA_TYPE *pmt);
};#endif // FILTER_FILE过滤器源文件：CMp4Writer.cpp
#include "CMp4Writer.h"#include 视频引脚头文件：CVideoPin.h
#ifndef PIN_FILE1
#define PIN_FILE1#include "WriteMP4.h"class CMp4Writer;class CVideoPin : public CBaseInputPin
{friend class CMp4Writer;
public:CVideoPin(LPCTSTR pObjectName, CBaseFilter* pFilter, CCritSec *pLock, HRESULT *phr, LPCWSTR pPinName);~CVideoPin();HRESULT CheckMediaType(const CMediaType* pmt);HRESULT SetMediaType(const CMediaType* pmt);STDMETHODIMP Receive(IMediaSample *pSample);STDMETHODIMP EndOfStream();
};#endif // PIN_FILE1
视频引脚源文件：CVideoPin.cpp
#include "CVideoPin.h"extern HANDLE hVBegin;//“视频Receive第1次调用完成”事件句柄
extern HANDLE hOver;//"写MP4完成”事件句柄extern UINT32 VIDEO_FPS;//每秒帧数
extern UINT32 VIDEO_WIDTH;//视频画面宽度，以像素为单位
extern UINT32 VIDEO_HEIGHT;//视频画面高度，以像素为单位extern BYTE pBy[20000000];//视频共享缓冲区20M
extern REFERENCE_TIME star, end;//视频样本时间戳
extern LONG Len;//视频样本大小，以字节为单位extern HANDLE hBeginVideo;//”视频引脚开始接收数据“事件句柄
extern HANDLE VideoEndReceive;//”视频引脚结束接收数据“事件句柄CVideoPin::CVideoPin(LPCTSTR pObjectName, CBaseFilter* pFilter, CCritSec *pLock, HRESULT *phr, LPCWSTR pPinName) : CBaseInputPin(pObjectName, pFilter, pLock, phr, pPinName)
{}CVideoPin::~CVideoPin()
{}HRESULT CVideoPin::CheckMediaType(const CMediaType* pmt)
{if(*(pmt->Type())==MEDIATYPE_Video && *(pmt->Subtype())==MEDIASUBTYPE_RGB32 && *(pmt->FormatType())==FORMAT_VideoInfo&& pmt->IsFixedSize() && pmt->IsTemporalCompressed()==FALSE && pmt->cbFormat==sizeof(VIDEOINFOHEADER)){VIDEOINFOHEADER* pVH=(VIDEOINFOHEADER*)pmt->Format();if(pVH->AvgTimePerFrame==0)return E_INVALIDARG;return S_OK;}elsereturn E_INVALIDARG;
}HRESULT CVideoPin::SetMediaType(const CMediaType* pmt)
{VIDEOINFOHEADER* pVH=(VIDEOINFOHEADER*)pmt->Format();VIDEO_FPS=(UINT32)(10 * 1000 * 1000 /pVH->AvgTimePerFrame);//计算每秒帧数BITMAPINFOHEADER* pBH=&pVH->bmiHeader;VIDEO_WIDTH=pBH->biWidth;//视频画面宽度，以像素为单位VIDEO_HEIGHT=pBH->biHeight;//视频画面高度，以像素为单位return CBaseInputPin::SetMediaType(pmt);//为基类设置媒体类型
}STDMETHODIMP CVideoPin::Receive(IMediaSample *pSample)//接收样本函数
{HRESULT hr;BYTE* pBuffer=NULL;if(Len==0)//如果Len为0，执行视频引脚第1次接收样本{hr=pSample->GetPointer(&pBuffer);hr=pSample->GetTime(&star, &end);Len=pSample->GetActualDataLength();if(Len<=sizeof(pBy))//只有样本缓冲区小于或等于共享缓冲区时，才向共享缓冲区输出数据；防止操作数组越界CopyMemory(pBy,pBuffer,Len);SetEvent(hVBegin);//发出“视频引脚第1次接收完成”信号return CBaseInputPin::Receive(pSample);}
Agan:DWORD dOver = WaitForSingleObject(hOver,0);//获取“写MP4完成”信号if(dOver==WAIT_OBJECT_0)return E_FAIL;//有“写MP4完成”信号，返回E_FAILFILTER_STATE fs;hr = m_pFilter->GetState(0,&fs);//获取过滤器状态switch(fs){case State_Stopped:return E_FAIL;break;case State_Paused:goto Agan;break;}DWORD dw=WaitForSingleObject(hBeginVideo,0);//获取“视频引脚开始接收数据”信号if(dw != WAIT_OBJECT_0)goto Agan;//如果没有“视频引脚开始接收数据”信号，再次获取hr=pSample->GetPointer(&pBuffer);hr=pSample->GetTime(&star, &end);Len=pSample->GetActualDataLength();if(Len<=sizeof(pBy))//只有样本缓冲区小于或等于共享缓冲区时，才向共享缓冲区输出数据；防止操作数组越界CopyMemory(pBy,pBuffer,Len);SetEvent(VideoEndReceive);//发出“视频引脚结束接收数据”信号return CBaseInputPin::Receive(pSample);
}STDMETHODIMP CVideoPin::EndOfStream()//流结束时EndOfStream被调用
{SetEvent(hOver);//发出“写MP4完成”信号return CBaseInputPin::EndOfStream();
}
音频引脚头文件：CAudioPin.h
#ifndef PIN_FILE2
#define PIN_FILE2#include "WriteMP4.h"class CMp4Writer;class CAudioPin : public CBaseInputPin
{friend class CMp4Writer;
public:CAudioPin(LPCTSTR pObjectName, CBaseFilter* pFilter, CCritSec *pLock, HRESULT *phr, LPCWSTR pPinName);~CAudioPin();HRESULT CheckMediaType(const CMediaType* pmt);HRESULT SetMediaType(const CMediaType* pmt);STDMETHODIMP Receive(IMediaSample *pSample);STDMETHODIMP EndOfStream();
};#endif // PIN_FILE2
音频引脚源文件：CAudioPin.cpp
#include "CAudioPin.h"extern HANDLE hABegin;//“音频引脚第1次接收完成”事件句柄
extern HANDLE hOver;//“写MP4完成”事件句柄extern UINT32 AUDIO_CHANNELS;//声道数
extern UINT32 SAMPLES_PER_SECOND;//音频采样率extern BYTE pABy[2000000];//音频共享缓冲区2M
extern LONG ALen;//音频样本大小，以字节为单位
extern REFERENCE_TIME Astar, Aend;//音频样本时间戳extern HANDLE hBeginAudio;//“音频引脚开始接收数据”事件句柄
extern HANDLE AudioEndReceive;//“音频引脚结束接收数据”事件句柄CAudioPin::CAudioPin(LPCTSTR pObjectName, CBaseFilter* pFilter, CCritSec *pLock, HRESULT *phr, LPCWSTR pPinName) : CBaseInputPin(pObjectName, pFilter, pLock, phr, pPinName)
{}CAudioPin::~CAudioPin()
{}HRESULT CAudioPin::CheckMediaType(const CMediaType* pmt)
{WAVEFORMATEX* p = (WAVEFORMATEX*)pmt->Format();if(*(pmt->Type())==MEDIATYPE_Audio && *(pmt->Subtype())==MEDIASUBTYPE_PCM && *(pmt->FormatType())==FORMAT_WaveFormatEx && pmt->IsTemporalCompressed()==FALSE && p->wBitsPerSample==16 && (p->nSamplesPerSec==48000 || p->nSamplesPerSec==44100) ){return S_OK;}elsereturn E_INVALIDARG;
}HRESULT CAudioPin::SetMediaType(const CMediaType* pmt)
{WAVEFORMATEX* p = (WAVEFORMATEX*)pmt->Format();AUDIO_CHANNELS=p->nChannels;//声道数SAMPLES_PER_SECOND=p->nSamplesPerSec;//采样率return CBaseInputPin::SetMediaType(pmt);//为基类设置媒体类型
}STDMETHODIMP CAudioPin::Receive(IMediaSample *pSample)//音频引脚接收函数
{HRESULT hr;BYTE* pBuffer=NULL;if(ALen==0)//如果ALen为0，执行音频引脚第1次接收样本{hr=pSample->GetPointer(&pBuffer);hr=pSample->GetTime(&Astar, &Aend);ALen=pSample->GetActualDataLength();if(ALen<=sizeof(pABy))//只有样本缓冲区小于或等于共享缓冲区时，才向共享缓冲区输出数据；防止操作数组越界CopyMemory(pABy,pBuffer,ALen);SetEvent(hABegin);//发出“音频引脚第1次接收完成”信号return CBaseInputPin::Receive(pSample);}
Agan:DWORD dOver = WaitForSingleObject(hOver,0);//获取“写MP4完成”信号if(dOver==WAIT_OBJECT_0)return E_FAIL;//有“写MP4完成”信号，返回E_FAILFILTER_STATE fs;m_pFilter->GetState(0,&fs);//获取过滤器状态switch(fs){case State_Stopped:return E_FAIL;break;case State_Paused:goto Agan;break;}DWORD dw=WaitForSingleObject(hBeginAudio,0);//获取“音频引脚开始接收数据”信号if(dw!=WAIT_OBJECT_0)goto Agan;//如果没有“音频引脚开始接收数据”信号，再次获取hr=pSample->GetPointer(&pBuffer);hr=pSample->GetTime(&Astar, &Aend);ALen=pSample->GetActualDataLength();if(ALen<=sizeof(pABy))//只有样本缓冲区小于或等于共享缓冲区时，才向共享缓冲区输出数据；防止操作数组越界CopyMemory(pABy,pBuffer,ALen);SetEvent(AudioEndReceive);//发出“音频引脚结束接收数据”信号return CBaseInputPin::Receive(pSample);
}STDMETHODIMP CAudioPin::EndOfStream()//当音频流结束时被调用
{SetEvent(hOver);//发出“写MP4完成”信号return CBaseInputPin::EndOfStream();
} 下载本文代码制作的过滤器DLL
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