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音訊採集（VC++ SDK實現）

阿新 • • 發佈：2019-01-21

當根據DirectShow程式包中AudioCap例子寫了自己的MyAudioMFC程式後，雖然程式本身可以很好的執行，也可以實現“邊錄邊聽”，並實現播放；但感覺還是很有必要把思路理清一下；將其MFC改寫為普通函式API的SDK方式後，一般理解起來就更容易些。且程式介面也簡單的改寫為只包含四個按鈕的錄音程式（封裝了Input Device、InputPins、Graph Filters、InputPins和OutPins）：

                                                                                                

在DialogProc中的WM_INITDIALOAG訊息中初始化COM庫：    CoInitializeEx(NULL, COINIT_APARTMENTTHREADED);為使用一系列的COM介面函式做好準備；

在初始化一系列要用到的變數，預設都為0值,SetDefaults();

初始化準備做好後在寫COM介面函式

HRESULT GetInterfaces()

｛

 HRESULT hr;

    // Create the filter graph.
    hr = CoCreateInstance(CLSID_FilterGraph, NULL, CLSCTX_INPROC,
                          IID_IGraphBuilder, (void **)&m_pGB);
    if (FAILED(hr) || !m_pGB)
        return E_NOINTERFACE;

    // Create the capture graph builder.
    hr = CoCreateInstance(CLSID_CaptureGraphBuilder2, NULL, CLSCTX_INPROC, 
                          IID_ICaptureGraphBuilder2, (void **)&m_pCapture);
    if (FAILED(hr) || !m_pCapture)
        return E_NOINTERFACE;

    // Associate the filter graph with the capture graph builder
    hr = m_pCapture->SetFiltergraph(m_pGB);    
    if (FAILED(hr))
        return hr;

    // Get useful interfaces from the graph builder
    JIF(hr = m_pGB->QueryInterface(IID_IMediaControl, (void **)&m_pMC));
    JIF(hr = m_pGB->QueryInterface(IID_IMediaEventEx, (void **)&m_pME));

    // Have the graph signal events via window callbacks
    hr = m_pME->SetNotifyWindow((OAHWND)m_hWnd, WM_GRAPHNOTIFY, RECORD_EVENT);

CLEANUP:
    return hr;

｝

先初始化Filter Graph的變數IGraphBuilder *m_pGB;再初始化輔助元件Capture Graph Builder（此元件可以簡化Filter Graph的構建）ICaptureGraphBuilder2 *m_pCapture的變數；在通過hr = m_pCapture->SetFiltergraph(m_pGB); 設定Filter Graph Manager物件指標；則在下面的應用中就可以方便的使用ICaptureBuilder2介面方法（如RenderStream、FindPin、FindInterface等）來構建Filter Graph。

列舉音訊採集裝置

建立系統列舉器元件物件，獲得ICreateDevEnum介面：  

 hr = CoCreateInstance(CLSID_SystemDeviceEnum, NULL, 
                              CLSCTX_INPROC, IID_ICreateDevEnum, 
                              (void **)&pSysDevEnum););
為指定的Filtre註冊型別目錄建立一個列舉器，獲得IEnumMoniker介面：

hr = pSysDevEnum->CreateClassEnumerator(*clsid, &pEnumCat, 0);

列舉指定型別目錄下所有裝置標識（Device Moniker）:

    while(pEnumCat->Next(1, &pMoniker, &cFetched) == S_OK)｛｝

訪問裝置標識的屬性集，相關屬性值（如Friendly Name）可以儲存在IPropertyBag介面物件中：hr = pMoniker->BindToStorage(0, 0, IID_IPropertyBag,
                                    (void **)&pPropBag);

讀出Friendly Name的屬性值，可呼叫IPropertyBag介面的成員函式Read（）：

        hr = pPropBag->Read(L"FriendlyName", &varName, 0);

        CString str(varName.bstrVal);
其中varName是一個VARIANT型別的結構體變數

由於實在SDK中實現的音訊採集，介面很簡單（只有四個按鈕），沒有AudioCap中的複雜介面；則就要在此while迴圈中判斷裝置標識中是否含有輸入Pin，有則選定並跳出，沒有則繼續迴圈，知道Next（）值為S_FALSE:

hr = EnumPinsOnFilter(m_pInputDevice, PINDIR_INPUT);
        if (FAILED(hr))
          continue;
     else
    break;

其中列舉輸入Pin時：

    hr = m_pInputDevice->EnumPins(&pEnum);
    while((hr = pEnum->Next(1, &pPin, 0)) == S_OK)｛｝

在迴圈中，        hr = pPin->QueryDirection(&PinDirThis);  可查詢Pin的方向，結果返回到PinDirThis中

 if (PINDIR_INPUT== PinDirThis)｛  PIN_INFO pininfo={0};

 hr = pPin->QueryPinInfo(&pininfo);
            if (SUCCEEDED(hr))
            {
                CString str(pininfo.achName);
               // Listbox.AddString(str);
            }

｝

呼叫QueryPinInfo（）可將Pin的屬性集值返回到PIN_INFO型別的變數中；Pin的名字則儲存與PIN_INFO.achName中；

要選定音訊採集的輸入端子，則需使用IAMAudioInputMixer介面：

 hr = pPin->QueryInterface(IID_IAMAudioInputMixer, (void **)&pPinMixer);

然後將選定的輸入Pin設定為：

hr = pPinMixer->put_Enable(TRUE);

break;

跳出迴圈；

當這前兩不都準備好後，開始錄音，實現邊聽邊錄，點選“錄音”按鈕即可；

一般的Audio Caputre Fitler只有一個Capture輸出Pin，要實現錄音音訊流的話，可以使用ICaptureGraphBuilder2：：RenderStream來實現，它可根據需要自動插入一個Smart Tee Filter（類似與Infinite Pin Tee的標準Filter）：

HRESULT RenderPreviewStream()｛｝

其中也可以設定採集音訊的引數:

 int nChannels =  2;  //雙聲道
 int nBytesPerSample =  2;//16位（量化精度）

 nFrequency = 44100;//44kHz

  long lBytesPerSecond = (long) (nBytesPerSample * nFrequency * nChannels);//一秒傳送的位元組數

  long lBufferSize = (long) ((float) lBytesPerSecond * DEFAULT_BUFFER_TIME);//設定資料的快取大小

//得到這幾個變數值後就可以使用IID_IAMBufferNegotiation、IAMStreamConfig來分別設定採集的緩衝大小和音訊的聲道數、量化精度、取樣頻率

 for (int i=0; i<2; i++)
   {
        hr = GetPin(m_pInputDevice, PINDIR_OUTPUT, i, &pPin);
        if (SUCCEEDED(hr))
        {
            // Get buffer negotiation interface
            hr = pPin->QueryInterface(IID_IAMBufferNegotiation, (void **)&pNeg);
            if (FAILED(hr))
            {
                pPin->Release();
                break;
            }

｝

            hr = pNeg->SuggestAllocatorProperties(&prop);

其中prop是ALLOCATOR_PROPERTIES的結構體變數，儲存了音訊採集的緩衝大小：

 prop.cbBuffer = lBufferSize;
 prop.cBuffers = 6;
 prop.cbAlign = nBytesPerSample * nChannels;

設定IAMStreamConfig介面物件：

            hr = pPin->QueryInterface(IID_IAMStreamConfig, (void **)&pCfg);

獲取當前輸出Pin的資料媒體型別 

AM_MEDIA_TYPE *pmt={0};
hr = pCfg->GetFormat(&pmt);

設定當前輸出Pin的資料媒體型別 

hr = pCfg->SetFormat(pmt);
 AM_MEDIA_TYPE *pmt={0};
            hr = pCfg->GetFormat(&pmt); AM_MEDIA_TYPE *pmt={0};
            hr = pCfg->GetFormat(&pmt);    long lBytesPerSecond = (long) (nBytesPerSample * nFrequency * nChannels);

至此“邊聽邊錄”的效果已經實現，若還想實現迴路播放則需寫

HRESULT RenderCaptureStream()｛｝函式：

建立Wave Dest Filter和File Write Filter，並加入Filter Grpah中，經過必要的設定後，取得音效卡Filter或Smart Tee的輸出Pin，在呼叫Render進行剩餘部分的Filter連線：

 hr = CoCreateInstance(CLSID_WavDest, NULL, CLSCTX_INPROC,
                          IID_IBaseFilter, (void **)&m_pWAVDest);

 hr = CoCreateInstance(CLSID_FileWriter, NULL, CLSCTX_INPROC,
                          IID_IFileSinkFilter2, (void **)&pFileSink);

hr = pFileSink->QueryInterface(IID_IBaseFilter, (void **)&m_pFileWriter);   

hr = m_pGB->AddFilter(m_pWAVDest, L"WAV Dest");   

hr = m_pGB->AddFilter(m_pFileWriter, L"File Writer");   

hr = pFileSink->SetMode(AM_FILE_OVERWRITE);//設定生成的檔案總是覆蓋原有檔案 

wcscpy(wszFilename, T2W(TEXT("C:\\test.wav\0")));  

hr = pFileSink->SetFileName(wszFilename, NULL);//設定資料流與檔案磁碟中

獲得Smart Tee Fitler上的IPin介面

hr = GetPin(m_pSplitter, PINDIR_OUTPUT, 0, &pPin);

進行“智慧連線”：     

hr = m_pGB->Render(pPin);

到了這裡一條完整的採集Filter Graph鏈路便連線完成了，在Edit Graph中自己電腦中的鏈路如下圖


按下“錄音”按鈕：

hr = m_pMC->Run();

按下“停止”按鈕： 

if (m_pMCPlayback)
            hr = m_pMCPlayback->Stop();

 if (m_pMCPlayback)
            hr = m_pMCPlayback->Stop();
 if (m_pMC)
            hr = m_pMC->StopWhenReady();

按下“播放”按鈕： 

if (SUCCEEDED(GetPlaybackInterfaces()))
    {
         HRESULT hr = m_pGBPlayback->RenderFile(T2W(TEXT("C:\\test.wav")), NULL);
        if (SUCCEEDED(hr))
        {
            hr = m_pMCPlayback->Run();
        }
    }

按下“暫停”按鈕：

 if (m_pMCPlayback)
    {
        hr = m_pMCPlayback->Pause();        
    }
    else
    {
        if (m_pMC)
        {
            hr = m_pMC->Pause();
        }
    }

OK了，這就是一個音訊採集的SDK程式了

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