トポロジへのデコーダーの追加

[アーティクル]
01/28/2024

このトピックでは、オーディオまたはビデオデコーダーをトポロジに追加する方法について説明します。

ほとんどの再生アプリケーションでは、メディアセッションに送信する部分トポロジからデコーダーを省略できます。メディアセッションはトポロジローダーを使用してトポロジを完了し、トポロジローダーは必要なデコーダーを挿入します。ただし、特定のデコーダーを選択する場合は、トポロジにデコーダーを手動で追加できます。

トポロジにデコーダーを追加する全体的な手順を次に示します。

デコーダーの CLSID を見つけます。
トポロジにデコーダーのノードを追加します。
ビデオデコーダーの場合は、DirectX ビデオアクセラレーションを有効にします。この手順は、オーディオデコーダーには必要ありません。

デコーダー CLSID を検索する

特定のデコーダーを使用する場合は、デコーダーの CLSID が既にわかっている可能性があります。この場合、この手順は省略できます。それ以外の場合は、 MFTEnum 関数を使用してレジストリ内の CLSID を検索します。この関数は、いくつかの検索条件を入力として受け取ります。デコーダーを検索するには、入力形式 (メジャー型とサブタイプ) のみを指定する必要があります。これらは、次のコードに示すように、ストリーム記述子から取得できます。

// Returns the MFT decoder based on the major type GUID.

HRESULT GetDecoderCategory(const GUID& majorType, GUID *pCategory)
{
    if (majorType == MFMediaType_Video)
    {
        *pCategory = MFT_CATEGORY_VIDEO_DECODER;
    }
    else if (majorType == MFMediaType_Audio)
    {
        *pCategory = MFT_CATEGORY_AUDIO_DECODER;
    }
    else
    {
        return MF_E_INVALIDMEDIATYPE;
    }
    return S_OK;
}

// Finds a decoder for a stream.
//
// If the stream is not compressed, pCLSID receives the value GUID_NULL.

HRESULT FindDecoderForStream(
    IMFStreamDescriptor *pSD,   // Stream descriptor for the stream.
    CLSID *pCLSID               // Receives the CLSID of the decoder.
    )
{
    BOOL    bIsCompressed = FALSE;
    GUID    guidMajorType = GUID_NULL;
    GUID    guidSubtype = GUID_NULL;
    GUID    guidDecoderCategory = GUID_NULL;

    CLSID *pDecoderCLSIDs = NULL;   // Pointer to an array of CLISDs. 
    UINT32 cDecoderCLSIDs = NULL;   // Size of the array.

    IMFMediaTypeHandler *pHandler = NULL;
    IMFMediaType *pMediaType = NULL;

    // Find the media type for the stream.
    HRESULT hr = pSD->GetMediaTypeHandler(&pHandler);

    if (SUCCEEDED(hr))
    {
        hr = pHandler->GetCurrentMediaType(&pMediaType);
    }

    // Get the major type and subtype.
    if (SUCCEEDED(hr))
    {
        hr = pMediaType->GetMajorType(&guidMajorType);
    }

    if (SUCCEEDED(hr))
    {
        hr = pMediaType->GetGUID(MF_MT_SUBTYPE, &guidSubtype);
    }

    // Check whether the stream is compressed.
    if (SUCCEEDED(hr))
    {
        hr = pMediaType->IsCompressedFormat(&bIsCompressed);
    }

#if (WINVER < _WIN32_WINNT_WIN7)

    // Starting in Windows 7, you can connect an uncompressed video source 
    // directly to the EVR. In earlier versions of Media Foundation, this
    // is not supported.

    if (SUCCEEDED(hr))
    {
        if (!bIsCompressed && (guidMajorType == MFMediaType_Video))
        {
            hr = MF_E_INVALIDMEDIATYPE;
        }
    }
#endif

    // If the stream is compressed, find a decoder.
    if (SUCCEEDED(hr))
    {
        if (bIsCompressed)
        {
            // Select the decoder category from the major type (audio/video).
            hr = GetDecoderCategory(guidMajorType, &guidDecoderCategory);

            // Look for a decoder.

            if (SUCCEEDED(hr))
            {
                MFT_REGISTER_TYPE_INFO tinfo;
                tinfo.guidMajorType = guidMajorType;
                tinfo.guidSubtype = guidSubtype;

                hr = MFTEnum(
                        guidDecoderCategory,
                        0,               // Reserved
                        &tinfo,          // Input type to match. (Encoded type.)
                        NULL,            // Output type to match. (Don't care.)
                        NULL,            // Attributes to match. (None.)
                        &pDecoderCLSIDs, // Receives a pointer to an array of CLSIDs.
                        &cDecoderCLSIDs  // Receives the size of the array.
                        );
            }

            // MFTEnum can return zero matches.
            if (SUCCEEDED(hr) && (cDecoderCLSIDs == 0))
            {
                hr = MF_E_TOPO_CODEC_NOT_FOUND;
            }

            // Return the first CLSID in the list to the caller.
            if (SUCCEEDED(hr))
            {
                *pCLSID = pDecoderCLSIDs[0];
            }
        }
        else
        {
            // Uncompressed. A decoder is not required.
            *pCLSID = GUID_NULL;
        }
    }

    SafeRelease(&pHandler);
    SafeRelease(&pMediaType);
    CoTaskMemFree(pDecoderCLSIDs);

    return hr;
}

ストリーム記述子の詳細については、「プレゼンテーション記述子」を参照してください。

MFTEnum 関数は、CLSID の配列へのポインターを返します。返される配列の順序は任意です。この例では、この関数は配列内の最初の CLSID を使用します。デコーダーのフレンドリ名など、デコーダーに関する詳細情報を取得するには、 MFTGetInfo を呼び出します。また、 MFTEnum は成功しても空の配列を返す可能性があるため、最後のパラメーターで返される配列サイズを確認することが重要であることに注意してください。

デコーダーノードをトポロジに追加する

デコーダーの CLSID を作成したら、 MFCreateTopology を呼び出して新しい変換ノードを作成します。ノードに MF_TOPONODE_TRANSFORM_OBJECTID 属性を設定して、CLSID を指定します。変換ノードを作成する方法の例については、「変換ノードの作成」を参照してください。次に、 IMFTopologyNode::ConnectOutput を呼び出して、ソースノードをデコーダーノードに接続し、デコーダーノードを出力ノードに接続します。

次の例は、ノードを作成して接続する方法を示しています。この例は、再生トポロジの作成に関するトピックに示されている名前AddBranchToPartialTopologyの例の関数とよく似ています。唯一の違いは、この例ではデコーダーの追加ノードを追加することです。

HRESULT AddBranchToPartialTopologyWithDecoder(
    IMFTopology *pTopology,         // Topology.
    IMFMediaSource *pSource,        // Media source.
    IMFPresentationDescriptor *pPD, // Presentation descriptor.
    DWORD iStream,                  // Stream index.
    HWND hVideoWnd                  // Window for video playback.
    )
{
    IMFStreamDescriptor *pSD = NULL;
    IMFActivate         *pSinkActivate = NULL;
    IMFTopologyNode     *pSourceNode = NULL;
    IMFTopologyNode     *pOutputNode = NULL;
    IMFTopologyNode     *pDecoderNode = NULL;

    BOOL fSelected = FALSE;
    CLSID clsidDecoder = GUID_NULL;

    // Get the stream descriptor.
    HRESULT hr = pPD->GetStreamDescriptorByIndex(iStream, &fSelected, &pSD);
    if (FAILED(hr))
    {
        return hr;
    }

    if (fSelected)
    {
        // Add a source node for this stream.
        hr = AddSourceNode(pTopology, pSource, pPD, pSD, &pSourceNode);

        // Create the media sink activation object.
        if (SUCCEEDED(hr))
        {
            hr = CreateMediaSinkActivate(pSD, hVideoWnd, &pSinkActivate);
        }

        // Create the output node for the renderer.
        if (SUCCEEDED(hr))
        {
            hr = AddOutputNode(pTopology, pSinkActivate, 0, &pOutputNode);
        }

        // Find a decoder.
        if (SUCCEEDED(hr))
        {
            hr = FindDecoderForStream(pSD, &clsidDecoder);
        }

        if (SUCCEEDED(hr))
        {
            if (clsidDecoder == GUID_NULL)
            {
                // No decoder is required. 
                // Connect the source node to the output node.
                hr = pSourceNode->ConnectOutput(0, pOutputNode, 0);
            }
            else
            {
                // Add a decoder node.
                hr = AddTransformNode(pTopology, clsidDecoder, &pDecoderNode);

                // Connect the source node to the decoder node.
                if (SUCCEEDED(hr))
                {
                    hr = pSourceNode->ConnectOutput(0, pDecoderNode, 0);
                }

                // Connect the decoder node to the output node.
                if (SUCCEEDED(hr))
                {
                    hr = pDecoderNode->ConnectOutput(0, pOutputNode, 0);
                }
            }
        }

        // Mark this branch as not requiring a decoder.
        if (SUCCEEDED(hr))
        {
            hr = pOutputNode->SetUINT32(
                MF_TOPONODE_CONNECT_METHOD, 
                MF_CONNECT_ALLOW_CONVERTER
                );
        }

        if (SUCCEEDED(hr))
        {
            hr = pDecoderNode->SetUINT32(
                MF_TOPONODE_CONNECT_METHOD, 
                MF_CONNECT_ALLOW_CONVERTER
                );
        }

    }
    // else: If not selected, don't add the branch. 

    SafeRelease(&pSD);
    SafeRelease(&pSinkActivate);
    SafeRelease(&pSourceNode);
    SafeRelease(&pOutputNode);
    SafeRelease(&pDecoderNode);

    return hr;
}

ビデオアクセラレーションを有効にする

オーディオまたはビデオデコーダーをトポロジに追加する次の手順は、ビデオデコーダーにのみ適用されます。ビデオ再生に最適なパフォーマンスを得るには、ビデオデコーダーでサポートされている場合は、DirectX Video Acceleration (DXVA) を有効にする必要があります。通常、この手順はトポロジローダーによって実行されますが、デコーダーを手動でトポロジに追加する場合は、この手順を自分で実行する必要があります。

この手順の前提条件として、トポロジ内のすべての出力ノードをメディアシンクにバインドする必要があります。詳細については、「出力ノードをメディアシンクにバインドする」を参照してください。

まず、Direct3D デバイスマネージャーをホストするトポロジ内のオブジェクトを見つけます。これを行うには、各ノードからオブジェクトポインターを取得し、 IDirect3DDeviceManager9 サービスのオブジェクトに対してクエリを実行します。通常、拡張ビデオレンダラー (EVR) はこの役割を果たします。次のコードは、デバイスマネージャーを検索する関数を示しています。

// Finds the node in the topology that provides the Direct3D device manager. 

HRESULT FindDeviceManager(
    IMFTopology *pTopology,         // Topology to search.
    IUnknown **ppDeviceManager,     // Receives a pointer to the device manager.
    IMFTopologyNode **ppNode        // Receives a pointer to the node.
    )
{
    HRESULT hr = S_OK;
    WORD cNodes = 0;
    BOOL bFound = FALSE;

    IMFTopologyNode *pNode = NULL;
    IUnknown *pNodeObject = NULL;
    IDirect3DDeviceManager9 *pD3DManager = NULL;

    // Search all of the nodes in the topology.
    
    hr = pTopology->GetNodeCount(&cNodes);

    if (FAILED(hr))
    {
        return hr;
    }

    for (WORD i = 0; i < cNodes; i++)
    {
        // For each of the following calls, failure just means we 
        // did not find the node we're looking for, so keep looking. 

        hr = pTopology->GetNode(i, &pNode);

        // Get the node's object pointer.
        if (SUCCEEDED(hr))
        {
            hr = pNode->GetObject(&pNodeObject);
        }

        // Query the node object for the device manager service.
        if (SUCCEEDED(hr))
        {
            hr = MFGetService(
                pNodeObject, 
                MR_VIDEO_ACCELERATION_SERVICE, 
                IID_PPV_ARGS(&pD3DManager)
                );
        }

        if (SUCCEEDED(hr))
        {
            // Found the right node. Return the pointers to the caller.
            *ppDeviceManager = pD3DManager;
            (*ppDeviceManager)->AddRef();

            *ppNode = pNode;
            (*ppNode)->AddRef();

            bFound = TRUE;
            break;
        }

        SafeRelease(&pNodeObject);
        SafeRelease(&pD3DManager);
        SafeRelease(&pNode);

    } // End of for loop.

    SafeRelease(&pNodeObject);
    SafeRelease(&pD3DManager);
    SafeRelease(&pNode);

    return bFound ? S_OK : E_FAIL;
}

次に、Direct3D デバイスマネージャーを含むノードから直接上流にある変換ノードを見つけます。この変換ノードから IMFTransform ポインターを取得します。 IMFTransform ポインターは、Media Foundation 変換 (MFT) を表します。ノードの作成方法によっては、 CoCreateInstance を呼び出して MFT を作成するか、アクティブ化オブジェクトから MFT をアクティブ化する必要がある場合があります。次のコードは、さまざまなケースをすべて処理します。

// Returns the MFT for a transform node.

HRESULT GetTransformFromNode(
    IMFTopologyNode *pNode, 
    IMFTransform **ppMFT
    )
{
    MF_TOPOLOGY_TYPE type = MF_TOPOLOGY_MAX;

    IUnknown *pNodeObject = NULL;
    IMFTransform *pMFT = NULL;
    IMFActivate *pActivate = NULL;
    IMFAttributes *pAttributes = NULL;

    // Is this a transform node?
    HRESULT hr = pNode->GetNodeType(&type);

    if (FAILED(hr))
    {
        return hr;
    }

    if (type != MF_TOPOLOGY_TRANSFORM_NODE)
    {
        // Wrong node type.
        return E_FAIL;
    }

    // Check whether the node has an object pointer.
    hr = pNode->GetObject(&pNodeObject);

    if (SUCCEEDED(hr))
    {
        // The object pointer should be one of the following:
        // 1. Pointer to an MFT.
        // 2. Pointer to an activation object.

        // Is it an MFT? Query for IMFTransform.
        hr = pNodeObject->QueryInterface(IID_IMFTransform, (void**)&pMFT);
        if (FAILED(hr))
        {
            // It is not an MFT, so it should be an activation object.
            hr = pNodeObject->QueryInterface(IID_PPV_ARGS(&pActivate));

            // Use the activation object to create the MFT.

            if (SUCCEEDED(hr))
            {
                hr = pActivate->ActivateObject(IID_PPV_ARGS(&pMFT));
            }

            // Replace the node's object pointer with the MFT.
            if (SUCCEEDED(hr))
            {
                hr = pNode->SetObject(pMFT);
            }

            // If the activation object has the MF_ACTIVATE_MFT_LOCKED 
            // attribute, transfer this value to the
            // MF_TOPONODE_MFT_LOCKED attribute on the node.
            // However, don't fail if this attribute is not found.
            if (SUCCEEDED(hr))
            {
                BOOL bLocked = MFGetAttributeUINT32(
                    pActivate, MF_ACTIVATE_MFT_LOCKED, FALSE);


                hr = pNode->SetUINT32(MF_TOPONODE_LOCKED, bLocked);
            }
        }
    }
    else
    {
        GUID clsidMFT;

        // The node does not have an object pointer. Look for a CLSID.
        hr = pNode->GetGUID(MF_TOPONODE_TRANSFORM_OBJECTID, &clsidMFT);
       
        // Create the MFT.
        if (SUCCEEDED(hr))
        {
            hr = CoCreateInstance(
                clsidMFT, NULL,
                CLSCTX_INPROC_SERVER, 
                IID_PPV_ARGS(&pMFT)
                );
        }

        // If the MFT supports attributes, copy the node attributes to the 
        // MFT attribute store. 
        if (SUCCEEDED(hr))
        {
            if (SUCCEEDED(pMFT->GetAttributes(&pAttributes)))
            {
                // Copy from pNode to pAttributes.
                hr = pNode->CopyAllItems(pAttributes); 
            }
        }

        // Set the object on the node.
        if (SUCCEEDED(hr))
        {
            hr = pNode->SetObject(pMFT);
        }
    }

    // Return the IMFTransform pointer to the caller.
    if (SUCCEEDED(hr))
    {
        *ppMFT = pMFT;
        (*ppMFT)->AddRef();
    }

    SafeRelease(&pNodeObject);
    SafeRelease(&pMFT);
    SafeRelease(&pActivate);
    SafeRelease(&pAttributes);
    return hr;
}

MFT に TRUE 値を持つMF_SA_D3D_AWARE属性がある場合は、MFT が DirectX ビデオアクセラレーションをサポートしていることを意味します。次の関数は、この属性をテストします。

// Returns TRUE is an MFT supports DirectX Video Acceleration.

BOOL IsTransformD3DAware(IMFTransform *pMFT)
{
    BOOL bD3DAware = FALSE;
    
    IMFAttributes *pAttributes = NULL;

    HRESULT hr = pMFT->GetAttributes(&pAttributes);
    if (SUCCEEDED(hr))
    {
        bD3DAware = MFGetAttributeUINT32(pAttributes, MF_SA_D3D_AWARE, FALSE);
        pAttributes->Release();
    }
    return bD3DAware;
}

この MFT でビデオアクセラレーションを有効にするには、 IMFTransform::P rocessMessage をMFT_MESSAGE_SET_D3D_MANAGERメッセージと共に呼び出します。また、変換ノードで MF_TOPONODE_D3DAWARE 属性を TRUE に設定します。この属性は、ビデオアクセラレーションが有効になっていることをパイプラインに通知します。次のコードでは、次の手順を実行します。

// Enables or disables DirectX Video Acceleration in a topology.

HRESULT EnableVideoAcceleration(IMFTopology *pTopology, BOOL bEnable)
{
    IMFTopologyNode *pD3DManagerNode = NULL;
    IMFTopologyNode *pUpstreamNode = NULL;
    IUnknown *pD3DManager = NULL;
    IMFTransform *pMFT = NULL;

    // Look for the node that supports the Direct3D Manager.
    
    HRESULT hr = FindDeviceManager(pTopology, &pD3DManager, &pD3DManagerNode); 
    if (FAILED(hr))
    {
        //  There is no Direct3D device manager in the topology.
        //  This is not a failure case.
        return S_OK;
    }

    DWORD dwOutputIndex = 0;

    // Get the node upstream from the device manager node.
    hr = pD3DManagerNode->GetInput(0, &pUpstreamNode, &dwOutputIndex);

    // Get the MFT from the upstream node.
    if (SUCCEEDED(hr))
    {
        hr = GetTransformFromNode(pUpstreamNode, &pMFT);
    }

    // If the MFT is Direct3D-aware, notify the MFT of the device 
    // manager and mark the topology node as Direct3D-aware.
    if (SUCCEEDED(hr))
    {
        if (IsTransformD3DAware(pMFT))
        {
            ULONG_PTR ptr = bEnable ? (ULONG_PTR)pD3DManager : NULL;

            hr = pMFT->ProcessMessage(MFT_MESSAGE_SET_D3D_MANAGER, ptr);

            // Mark the node.
            if (SUCCEEDED(hr))
            {
                hr = pUpstreamNode->SetUINT32(MF_TOPONODE_D3DAWARE, bEnable);
            }
        }
    }

    SafeRelease(&pD3DManagerNode);
    SafeRelease(&pUpstreamNode);
    SafeRelease(&pD3DManager);
    SafeRelease(&pMFT);
    return hr;
}

Media Foundation の DXVA の詳細については、「 DirectX Video Acceleration 2.0」を参照してください。

高度なトポロジの構築

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トポロジへのデコーダーの追加

デコーダー CLSID を検索する

デコーダーノードをトポロジに追加する

ビデオアクセラレーションを有効にする

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トポロジへのデコーダーの追加

デコーダー CLSID を検索する

デコーダー ノードをトポロジに追加する

ビデオアクセラレーションを有効にする

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