directshow作为directx的一个子集，它为用户提供了强大、方便的多媒体开接口，并且它拥有直接操作硬件的能力，这使得它的效率远胜于用gdi等图形方式编写的多媒体程序。前面一篇文章已经对directshow作了粗略的介绍，阐述了它的原理及一些编程方法。这里结合实践中运用directshow实现视频采集（win32）来加深对directshow的理解和操作能力。
1．系统环境及开发环境
l 系统支持directx（win 2k以上系统）
l vc++ 6.0安装有directx sdk（最好与系统支持的directx版本相同）
l 视频采集设备（如usb摄像头，本文以usb pc camera 310p为例）
2．基本思想
directshow的基本原理是多媒体数据在过滤器图表（filter graph）中流动，通过过滤器图表中各过滤器（filter）实现在功能，最终实现多媒体数据在渲染过滤器（vendering filters）中的显示和回放。
前面我们已经知道，一般过滤器可分为三类：源过滤器（source filters）、转换过滤器（transform filters）、渲染过滤器（vendering filters）。它们分别完成数据提供、数据格式转换（压缩编码等）和数据渲染和回放功能。所以，为了实现在win32系统下的视频采集，我们首先要构造出一个适当的过滤器图表，然后通过应用程序对过滤器图表的管理来完成视频采集的功能。
这里我们一般需要2至3个过滤器。为什么这个数字会不准确呢？那是因为一方面系统采集设备的驱动模型是不确定的（一般有wdm和vfw两种）；另一方面同一采集设备它们的filter会由于驱动程序的差异造成filter中引脚（pin）的不一致；还有就是不同总线的采集设备（pci、usb、agp）它们的filter也是不一致的。比如：同为usb摄像头，有些filter有两个输出引脚（capture和preview）；而有些filter则只有一个输出引脚（capture）。这里preview引脚用来将做视频预览，capture引脚用来将输入数据以供编码、保存等用处。
这几个过滤器分别是：
l video capture filter 采集设备filter
l smart tee filter 将没有preview引脚filter的capture引脚分为两支数据流（可选）
l video venderer 视频渲染及回放filter
通过上面3个过滤器，我们可以构造出一个完整的视频采集过滤器图表（如图1）
图1
我们也可以对上面的过滤器图表稍做修改，将它变为一个既可以预览视频，又可以将视频保存为媒体文件的图表（如图2）。
图2
图表构造出来后，接下来就午剩下具体的实现了，我们只需依次构造每个filter，然后将各信filter的pin按序相连即可完成图表的构造。最后，我们通过应用程序向图表发送命令（通过图表管理器完成）来控制整个视频采集的流程。
3．具体实现
首先我们需要创建几个接口全局变量。
igraphbuilder *pgraph; //过滤器图表管理器
icapturegraphbuilder2 *pbuild; //视频采集过滤器图表
ibasefilter *pcap; //video capture filter
ibasefilter *psmarttee; //smart tee filter
ibasefilter *prender; //video renderer filter
imediacontrol *pcontrol; //用户命令接口，用来控制过滤器图表
imediaevent *pevent; //过滤器图表事件接口
1） 采集设备枚举
在构造video capture filter前，我们必须列举出系统的所有采集设备，然后才能根据列举的设备名称创建video capture filter。列举设备的函数实现如下
bool listcapturedevices()
{
icreatedevenum *pdevenum = null; //设备枚举器interface
ienummoniker *penum = null; //名称枚举interface
// create the system device enumerator.
hresult hr = cocreateinstance(clsid_systemdeviceenum, null,
clsctx_inproc_server, iid_icreatedevenum,
reinterpret_cast<void**>(&pdevenum)); //创建设备枚举com对象
if (succeeded(hr))
{
// create an enumerator for the video capture category.
hr = pdevenum->createclassenumerator(
clsid_videoinputdevicecategory,
&penum, 0); //创建视频采集设备枚举com对象
}
////////////////////////////////////////////////////////////
imoniker *pmoniker = null;
if(penum == null)
return false; //如果没有设备，返回
}
while (penum->next(1, &pmoniker, null) == s_ok) //依次枚举，直至为空
ipropertybag *ppropbag;
hr = pmoniker->bindtostorage(0, 0, iid_ipropertybag,
(void**)(&ppropbag));
if (failed(hr))
{
pmoniker->release();
continue; // skip this one, maybe the next one will work.
}
// find the description or friendly name.
variant varname;
variantinit(&varname);
hr = ppropbag->read(l"description", &varname, 0);
hr = ppropbag->read(l"friendlyname", &varname, 0); //设备友好名称
if (succeeded(hr))
// add it to the application's list box.
char displayname[1024];
widechartomultibyte(cp_acp,0,varname.bstrval,-1,displayname,1024,"",null);
m_nlist.addstring(displayname); //字符转换，枚举名称均为unicode码
variantclear(&varname);
ppropbag->release();
pmoniker->release();
return true;
}
2）创建video capture filter
根据枚举出来的设备友好名称（friendlyname）创建video capture filter。
bool ctest_capdlg::createhardwarefilter(const char * friendlyname)
{ //将friendlyname与所有的设备名称依次对比，如果相同，则创建filter
icreatedevenum * enumhardware = null;
hresult hr = cocreateinstance(clsid_systemdeviceenum,null,clsctx_all
,iid_icreatedevenum,(void **)&enumhardware);
if( failed(hr) )
return false;
ienummoniker * enummoniker = null;
hr = enumhardware->createclassenumerator(clsid_videoinputdevicecategory,&enummoniker,0);
if(enummoniker)
enummoniker->reset();
ulong fetched = 0;
imoniker * moniker = null;
char friendlyname[256];
while(!pcap && succeeded(enummoniker->next(1,&moniker,&fetched)) && fetched)
if(moniker)
{
ipropertybag * propertybag = null;
variant name;
friendlyname[0]=0;
hr=moniker->bindtostorage(0,0,iid_ipropertybag,(void **)&propertybag);
if(succeeded(hr))
{
name.vt=vt_bstr;
hr = propertybag->read(l"friendlyname",&name,null);
}
else
return false;
{
widechartomultibyte(cp_acp,0,name.bstrval,-1,friendlyname,256,null,null);
moniker->bindtoobject(0,0,iid_ibasefilter,(void **)&pcap);
return false;
if(propertybag)
propertybag->release();
propertybag=null;
moniker->release();
}
enummoniker->release();
enumhardware->release();
3）创建视频采集过滤器图表
directx较高版本中一般都为开发者提供了一个icapturegraphbuilder2接口，开发者可以通过它方便地创建视频采集过滤器图表，然后再将它添加到igraphbuilder图表管理器中（如图3）。
图3
bool initcapturegraphbuilder()
hresult hr = cocreateinstance(clsid_capturegraphbuilder2, null,
clsctx_inproc_server, iid_icapturegraphbuilder2, (void**)&pbuild);
if(failed(hr))
hr = cocreateinstance(clsid_filtergraph, 0, clsctx_inproc_server,
iid_igraphbuilder, (void**)&pgraph);
pbuild->release();
}
pbuild->setfiltergraph(pgraph); ///////////////////// 过滤器图表添加到管理器中
pgraph->queryinterface(iid_imediacontrol,(void **)&pcontrol);
pgraph->queryinterface(iid_imediaevent,(void **)&pevent);
4）创建剩余的smart tee和video renderer filter并连接成完整的图表
在创建完video capture filter后，我们需要将filter添加到过滤器图表中。
pgraph->addfilter(pcap,l"capture filter");
然后，我们创建剩余的filter并相连即可，值得注意的是：icapturegraphbuilder2为用户提供了一个renderstream函数，它可以自动构建smart tee和video renderer filter并将它们连接成一个完整的图表，从而完成视频采集的功能。
pbuild->renderstream(&pin_category_preview, &mediatype_video,
pcap, null, null);
为了说明整个过程，这里我们按部就搬，依次创建各个filter。
smart tee
cocreateinstance(clsid_smarttee,null,clsctx_inproc_server,iid_ibasefilter,(void **)&psmarttee);
video renderer filter
cocreateinstance(clsid_videorenderer,null,clsctx_inproc_server,iid_ibasefilter,(void **)&prender);
创建好各个filter后，我们依次取得它们的引脚（pin），将它们按序相连即可。
ipin * getsmartteeinputpin() //取得smart tee 输入引脚
if(psmarttee)
ipin * ppin;
hresult hr = psmarttee->findpin(l"input",&ppin);
if(succeeded(hr))
ppin->release();
return ppin;
return null;
ipin * getsmartteecapturepin() //取得smart tee capture引脚
hresult hr = psmarttee->findpin(l"capture",&ppin);
ipin * getsmartteepreviewpin() //取得smart tee preview引脚
hresult hr = psmarttee->findpin(l"preview",&ppin);
ipin * getrendererpin() //取得video renderer filter的输入pin
if(pbuild)
hresult hr = pbuild->findpin(prender,pindir_input,null,null,false,0,&ppin);
}
将各个引脚按序连接：
ipin * pout = findvideopin(&pin_category_capture);
ipin * pin = getsmartteeinputpin();
pgraph->connect(pout,pin); //video capture filter’ capture pin à smart tee’input pin
ipin * mout = getsmartteepreviewpin();
ipin * min = getrendererpin();
pgraph->connect(mout,min); //smart tee’s preview pin à video renderer filter’s input pin
这样，一个完整的视频采集图表管理器就构造完成了。
5）开始视频采集
通过用户命令接口，我们可以方便的完成开始，暂停，停止视频采集。
pcontrol->run();
pcontrol->stop();
4．小结
通过上述视频采集过程的实现，不难发现directshow是一个流程清晰，开发容易的多媒体开发工具。我们在使用directx为我们提供的filter构建多媒体功能的同时，也可以自己着手创建具备特定功能的filter。总之，direct系统还是一个巨大的宝藏，等待着我们去发掘和开采。