DirectShow之视频渲染

概述

DirectShow提供了几种渲染视频的滤镜：

·Video Renderer filter：此过滤器适用于支持DirectX的所有平台，并且没有特定的系统要求。 Video Renderer尽可能使用DirectDraw来呈现视频; 否则，它使用GDI。此筛选器是比Windows XP早的平台上的默认视频渲染器。

·Video Mixing Renderer Filter 7 (VMR-7):VMR-7在Windows XP上可用，它是默认的视频渲染器。 VMR-7总是使用DirectDraw 7进行渲染。它提供了旧版Video Renderer过滤器中没有的许多强大功能，包括应用程序控制用于渲染的DirectDraw表面的插件模型。

·Video Mixing Render Filter 9 (VMR-9):VMR-9是使用Direct3D 9进行渲染的视频混合渲染器的更新版本。它适用于支持DirectX的所有平台。但它不是默认的渲染器，因为它比Video Renderer过滤器具有更高的系统要求。

·Overlay Mixer滤镜专为DVD播放和广播视频而设计。它还支持视频端口扩展（VPE），使其能够与硬件MPEG-2解码器或将视频直接发送到图形卡的模拟电视调谐器。

·增强视频渲染器（EVR）过滤器在Windows Vista中可用。与早期的视频渲染器相比，它提供了改进的视频性能，尤其是在启用Windows Vista桌面组合时

DirectShow视频渲染器可以在窗口模式或无窗口模式下运行：

·在窗口模式下，渲染器创建自己的窗口来显示视频。通常，您将使此窗口成为应用程序窗口的子项。

·在无窗口模式下，渲染器将视频直接拖到应用程序窗口上。它不创建它自己的窗口

Video Renderer过滤器仅支持窗口模式。 VMR-7和VMR-9过滤器支持这两种模式。它们默认为窗口模式以实现向后兼容，但无窗口模式是首选。 EVR仅支持无窗口模式。

Choosing the Right Video Renderer

主要使用哪个渲染器取决于您需要支持哪些版本的Windows

·在Windows Vista及更高版本中，如果硬件支持，则应用程序应使用EVR。否则，回到VMR-9或VMR-7。 EVR提供比以前的渲染器更好的性能和更好的视频质量。此外，它旨在与桌面窗口管理器（DWM）一起使用。

·在Windows Vista之前，如果硬件支持它并且不需要视频端口功能，请使用VMR-9。否则，请使用VMR-7。

·在较旧的系统上，您可能需要使用Overlay Mixer（用于视频端口或硬件叠加支持）或旧式Video Renderer过滤器。

IGraphBuilder :: Render和RenderFile方法默认使用VMR-7。如果硬件不支持VMR-7，这些方法将回退到传统的Video Renderer过滤器。 EVR和VMR-9绝不是默认的渲染器。

窗口模式

在窗口模式下，视频渲染器创建自己的窗口，在该窗口绘制视频帧。除非另有说明，否则此窗口是具有自己的边框和标题栏的顶层窗口。但是，大多数情况下，您会将视频窗口附加到应用程序窗口，以便将视频集成到应用程序UI中。这需要以下步骤：

1.查询IVideoWindow。

2.设置父窗口。

3.设置新的窗口样式。

4.将视频窗口放置在所有者窗口内。

5.通知WM_MOVE消息的视频窗口。

Query for IVideoWindow

在开始播放之前，请在Filter Graph Manager中查询IVideoWindow接口

IVideoWindow *pVidWin = NULL;
pGraph->QueryInterface(IID_IVideoWindow, (void **)&pVidWin);

Set the Parent Window

要设置父窗口，请调用带有应用程序窗口句柄的IVideoWindow :: put_Owner方法。这个方法接受一个OAHWND类型的变量，所以把句柄转换为这种类型：

pVidWin->put_Owner((OAHWND)hwnd);

Set New Window Styles

通过调用IVideoWindow :: put_WindowStyle方法来更改视频窗口的样式：

pVidWin->put_WindowStyle(WS_CHILD | WS_CLIPSIBLINGS);

WS_CHILD标志将窗口设置为子窗口，并且WS_CLIPSIBLINGS标志防止窗口在另一个子窗口的客户区域内绘制。

Position the Video Window

要设置视频相对于应用程序窗口客户区的位置，请调用IVideoWindow :: SetWindowPosition方法。此方法采用指定视频窗口的左边缘，顶边缘，宽度和高度的矩形。例如，以下代码将视频窗口拉伸到适合父窗口的整个客户区：

RECT rc;
GetClientRect(hwnd, &rc);
pVidWin->SetWindowPosition(0, 0, rc.right, rc.bottom);

要获得视频的原始大小，请在Filter Graph Manager上调用IBasicVideo :: GetVideoSize方法。您可以使用该信息来缩放视频并保持正确的宽高比。

Respond to WM_MOVE Messages

为了获得最佳性能，每当窗口在图形暂停时移动时，都应通知视频渲染器。调用IVideoWindow :: NotifyOwnerMessage方法来转发WM_MOVE消息：

// (Inside your WindowProc)
case WM_MOVE:pVidWin->NotifyOwnerMessage((OAHWND)hWnd, msg, wParam, lParam);break;

如果渲染器正在使用硬件叠加层，则此通知将导致渲染器更新叠加层位置。（VMR-9不使用叠加层，因此如果您使用VMR-9，则无需调用此方法。）

Cleap Up

在应用程序退出之前，停止图形并将视频窗口的所有者重置为NULL。否则，窗口消息可能被发送到错误的窗口，这可能会导致错误。此外，隐藏视频窗口，否则您可能会在屏幕上瞬间看到视频图像闪烁：

pControl->Stop();
pVidWin->put_Visible(OAFALSE);
pVidWin->put_Owner(NULL);

无窗口模式

Configure the VMR for Windowless Mode

·VMR-7

1.创建过滤器图形管理器。

2.创建VMR-7并将其添加到过滤器图形中。

3.使用VMRMode_Windowless标志在VMR-7上调用IVMRFilterConfig :: SetRenderingMode。

4.查询IVMRWindowlessControl接口的VMR-7。

5.在VMR-7上调用IVMRWindowlessControl :: SetVideoClippingWindow。指定视频应该出现的窗口的句柄。

·VMR-9

1.创建过滤器图形管理器。

2.创建VMR-9并将其添加到过滤器图形中。

3.使用VMR9Mode_Windowless标志调用VMR-9上的IVMRFilterConfig9 :: SetRenderingMode。

4.查询IVMRWindowlessControl9界面的VMR-9。

5.在VMR-9上调用IVMRWindowlessControl9 :: SetVideoClippingWindow。指定视频应该出现的窗口的句柄。

以下代码显示了一个辅助函数，它可以创建VMR-7，将其添加到图形中，并设置无窗口模式。

HRESULT InitWindowlessVMR( HWND hwndApp,                  // Window to hold the video. IGraphBuilder* pGraph,         // Pointer to the Filter Graph Manager. IVMRWindowlessControl** ppWc   // Receives a pointer to the VMR.)
{ if (!pGraph || !ppWc) {return E_POINTER;}IBaseFilter* pVmr = NULL; IVMRWindowlessControl* pWc = NULL; // Create the VMR. HRESULT hr = CoCreateInstance(CLSID_VideoMixingRenderer, NULL, CLSCTX_INPROC, IID_IBaseFilter, (void**)&pVmr); if (FAILED(hr)){return hr;}// Add the VMR to the filter graph.hr = pGraph->AddFilter(pVmr, L"Video Mixing Renderer"); if (FAILED(hr)) {pVmr->Release();return hr;}// Set the rendering mode.  IVMRFilterConfig* pConfig; hr = pVmr->QueryInterface(IID_IVMRFilterConfig, (void**)&pConfig); if (SUCCEEDED(hr)) { hr = pConfig->SetRenderingMode(VMRMode_Windowless); pConfig->Release(); }if (SUCCEEDED(hr)){// Set the window. hr = pVmr->QueryInterface(IID_IVMRWindowlessControl, (void**)&pWc);if( SUCCEEDED(hr)) { hr = pWc->SetVideoClippingWindow(hwndApp); if (SUCCEEDED(hr)){*ppWc = pWc; // Return this as an AddRef'd pointer. }else{// An error occurred, so release the interface.pWc->Release();}} } pVmr->Release(); return hr;
}

此功能假定仅显示一个视频流，而不是在视频上混合静态位图。你可以这样调用这个函数：

IVMRWindowlessControl *pWc = NULL;
hr = InitWindowlessVMR(hwnd, pGraph, &g_pWc);
if (SUCCEEDED(hr))
{// Build the graph. For example:pGraph->RenderFile(wszMyFileName, 0);// Release the VMR interface when you are done.pWc->Release();
}

Positon the Video

·VMR-7

1.调用IVMRWindowlessControl :: SetVideoPosition方法来指定两个矩形。

2.源矩形必须等于或小于原始视频大小; 您可以使用IVMRWindowlessControl :: GetNativeVideoSize方法获取原生视频大小。

·VMR-9

1.调用IVMRWindowlessControl9 :: SetVideoPosition方法来指定两个矩形。

2.源矩形必须等于或小于原始视频大小; 您可以使用IVMRWindowlessControl9 :: GetNativeVideoSize方法来获取原生视频大小。

例如，以下代码设置VMR-7的源矩形和目标矩形。它将源矩形设置为等于整个视频图像，目标矩形等于整个窗口客户区：

// Find the native video size.
long lWidth, lHeight;
HRESULT hr = g_pWc->GetNativeVideoSize(&lWidth, &lHeight, NULL, NULL);
if (SUCCEEDED(hr))
{RECT rcSrc, rcDest; // Set the source rectangle.SetRect(&rcSrc, 0, 0, lWidth, lHeight); // Get the window client area.GetClientRect(hwnd, &rcDest); // Set the destination rectangle.SetRect(&rcDest, 0, 0, rcDest.right, rcDest.bottom); // Set the video position.hr = g_pWc->SetVideoPosition(&rcSrc, &rcDest);
}

Handle Window Messages

·VMR-7

1.WM_PAINT。调用IVMRWindowlessControl :: RepaintVideo。此方法会导致VMR-7重新绘制最近的视频帧。 2.WM_DISPLAYCHANGE：调用IVMRWindowlessControl :: DisplayModeChanged。此方法通知VMR-7必须以新的分辨率或颜色深度显示视频。

3.WM_SIZE或WM_WINDOWPOSCHANGED：重新计算视频的位置并在需要时调用IVMRWindowlessControl :: SetVideoPosition更新位置。

·VMR-9

1.WM_PAINT。调用IVMRWindowlessControl9 :: RepaintVideo。此方法会导致VMR-9重新绘制最近的视频帧。 2.WM_DISPLAYCHANGE：调用IVMRWindowlessControl9 :: DisplayModeChanged。此方法通知VMR-9必须以新的分辨率或颜色深度显示视频。

3.WM_SIZE或WM_WINDOWPOSCHANGED：重新计算视频的位置并在需要时调用IVMRWindowlessControl9 :: SetVideoPosition更新位置。

以下示例显示了一个WM_PAINT消息处理程序。它绘制由客户矩形减去视频矩形定义的区域。不要在视频矩形上绘制，因为VMR会覆盖它，导致闪烁。出于同样的原因，不要在窗口类中设置背景画笔。

void OnPaint(HWND hwnd)
{ PAINTSTRUCT ps; HDC         hdc; RECT        rcClient; GetClientRect(hwnd, &rcClient); hdc = BeginPaint(hwnd, &ps); if (g_pWc != NULL) { // Find the region where the application can paint by subtracting // the video destination rectangle from the client area.// (Assume that g_rcDest was calculated previously.)HRGN rgnClient = CreateRectRgnIndirect(&rcClient); HRGN rgnVideo  = CreateRectRgnIndirect(&g_rcDest);  CombineRgn(rgnClient, rgnClient, rgnVideo, RGN_DIFF);  // Paint on window.HBRUSH hbr = GetSysColorBrush(COLOR_BTNFACE); FillRgn(hdc, rgnClient, hbr); // Clean up.DeleteObject(hbr); DeleteObject(rgnClient); DeleteObject(rgnVideo); // Request the VMR to paint the video.HRESULT hr = g_pWc->RepaintVideo(hwnd, hdc);  } else  // There is no video, so paint the whole client area. { FillRect(hdc, &rc2, (HBRUSH)(COLOR_BTNFACE + 1)); } EndPaint(hwnd, &ps);
}

参考：

https://www.yuque.com/docs/share/6c6329ba-62e6-4b66-8d01-0c57d47828de

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