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DirectShow
Logotipo de DirectX Media SDK: la primera vez que DirectShow se distribuyó con su nombre actual. [Cita requerida]
Logotipo de DirectX Media SDK: la primera vez que DirectShow se distribuyó con su nombre actual. [ cita requerida ]
Otros nombresDShow
Desarrollador (es)Microsoft
Sistema operativoMicrosoft Windows
PredecesorActiveMovie
TipoMarco multimedia y API
Licencia Software comercial patentado
Sitio webdocs .microsoft .com / en-es / windows / win32 / directshow / directshow

DirectShow (a veces abreviado como DS o DShow ), con el nombre en clave Quartz , es un marco multimedia y una API producidos por Microsoft para que los desarrolladores de software realicen varias operaciones con archivos multimedia o transmisiones. Es el reemplazo de la tecnología Video para Windows anterior de Microsoft . [1] Basado en el marco del Modelo de objetos componentes (COM) de Microsoft Windows , DirectShow proporciona una interfaz común para medios en varios lenguajes de programación , y es un filtro extensiblemarco basado en que puede renderizar o grabar archivos multimedia bajo demanda a petición del usuario o desarrollador. Las herramientas de desarrollo y la documentación de DirectShow se distribuyeron originalmente como parte del SDK de DirectX . [2] Actualmente, se distribuyen como parte del SDK de Windows (anteriormente conocido como Platform SDK). [3]

Microsoft planea reemplazar completamente DirectShow gradualmente con Media Foundation en futuras versiones de Windows. Una de las razones citadas por Microsoft es proporcionar "un soporte mucho más sólido para los sistemas de protección de contenido" [4] (consulte la gestión de derechos digitales ). Becky Weiss de Microsoft también confirma que "notará que trabajar con Media Foundation requiere que trabaje a un nivel ligeramente más bajo que el que tendría trabajando con DirectShow. Y todavía hay características de DirectShow que no están (todavía) en Media Foundation". . [5] Como se describe en el artículo de Media Foundation, las aplicaciones de Windows Vista y Windows 7 utilizan Media Foundation en lugar de DirectShow para varias tareas relacionadas con los medios.

Historia [ editar ]

El predecesor directo de DirectShow, ActiveMovie (con nombre en código Quartz), fue diseñado para proporcionar soporte MPEG-1 para Windows. También se pensó como un reemplazo futuro para los marcos de procesamiento de medios como Video para Windows y la Interfaz de control de medios , que nunca se había portado completamente a un entorno de 32 bits y no utilizaba COM. [6] [1]

El equipo de desarrollo utilizó un proyecto de procesador de medios digitales modular preexistente con el nombre en código "Clockwork" como base para DirectShow. El mecanismo de relojería se ha utilizado anteriormente en el proyecto de televisión interactiva de Microsoft. [7]

El proyecto se llamó inicialmente "ActiveMovie" y fue lanzado en mayo de 1996, incluido con la versión beta de Internet Explorer 3 .0. [8] [9] En marzo de 1997, Microsoft anunció que ActiveMovie se convertiría en parte del conjunto de tecnologías DirectX 5, y alrededor de julio comenzó a referirse a él como DirectShow, reflejando los esfuerzos de Microsoft en ese momento para consolidar tecnologías que funcionaban directamente con hardware bajo un esquema de nomenclatura común. [10] [11] [12] DirectShow se convirtió en un componente estándar de todos los sistemas operativos Windows a partir de Windows 98 ; [13] sin embargo, está disponible en Windows 95instalando la última versión redistribuible de DirectX disponible. [14] En DirectX versión 8.0, DirectShow se convirtió en parte del núcleo DirectX SDK junto con otras API de DirectX. [15]

En octubre de 2004, DirectShow se eliminó de la distribución principal de DirectX y se trasladó a la descarga de DirectX Extras. [ cita requerida ] En abril de 2005, DirectShow se eliminó por completo de DirectX y se trasladó al SDK de Windows a partir de la versión Windows Server 2003 SP1 del SDK. [3] Sin embargo, todavía se requería DirectX SDK para crear algunas de las muestras de DirectShow. [dieciséis]

Desde noviembre de 2007, las API de DirectShow forman parte del SDK de Windows . Incluye varias mejoras nuevas, códecs y actualizaciones de filtros, como Enhanced Video Renderer (EVR) y DXVA 2.0 ( DirectX Video Acceleration ). [17]

Arquitectura [ editar ]

DirectShow divide una tarea multimedia compleja (por ejemplo, reproducción de video) en una secuencia de pasos de procesamiento fundamentales conocidos como filtros . [18] [19] Cada filtro, que representa una etapa en el procesamiento de los datos, tiene pines de entrada y / o salida que pueden usarse para conectar el filtro a otros filtros. La naturaleza genérica de este mecanismo de conexión permite que los filtros se conecten de varias formas para implementar diferentes funciones complejas. [20] Para implementar una tarea compleja específica, un desarrollador debe primero construir un gráfico de filtro creando instancias de los filtros requeridos y luego conectando los filtros juntos. [21]

Hay tres tipos principales de filtros:

Filtros de origen
Estos proporcionan los flujos de datos de origen. Por ejemplo, leer bytes sin procesar de cualquier archivo multimedia.
Transformar filtros
Estos transforman los datos que se proporcionan desde la salida de otro filtro. Por ejemplo, hacer una transformación como agregar texto encima de un video o descomprimir un marco MPEG.
Filtros de renderizado
Estos procesan los datos. Por ejemplo, enviar audio a la tarjeta de sonido, dibujar video en la pantalla o escribir datos en un archivo.

Durante el proceso de renderizado, el gráfico de filtro busca filtros registrados en el Registro de Windows y crea su gráfico de filtros en función de las ubicaciones proporcionadas. Después de esto, conecta los filtros entre sí y, a petición del desarrollador, ejecuta (es decir, reproduce, pausa, etc.) el gráfico creado. [ cita requerida ] Los gráficos de filtro DirectShow se utilizan ampliamente en la reproducción de video (en la que los filtros implementan funciones como análisis de archivos, demultiplexación, descompresión y renderización de audio y video), así como para la grabación, edición, codificación, transcodificación o red de video y audio transmisión de medios. DirectShow también puede controlar tareas interactivas como la navegación por DVD. [ cita requerida ]

Gráfico de filtro de un archivo mp3 , como se muestra en el ejemplo de DirectShow en GraphEdit , una aplicación con una GUI para DirectShow que se utiliza para crear y probar gráficos de filtro visualmente. [22] En esta imagen, los cuadros representan filtros y los puntos grises que aparecen a los lados de los filtros representan pines.

En el ejemplo anterior, de izquierda a derecha, el gráfico contiene un filtro de fuente para leer un archivo MP3, filtros de descodificador y divisor de flujo para analizar y descodificar el audio, y un filtro de renderizado para reproducir las muestras de audio sin procesar. Cada filtro tiene uno o más pines que se pueden usar para conectar ese filtro a otros filtros. Cada pin funciona como una salida o una fuente de entrada para que los datos fluyan de un filtro a otro. Dependiendo del filtro, los datos se "extraen" de un pin de entrada o se "empujan" a un pin de salida para transferir datos entre filtros. Cada pin solo puede conectarse a otro pin y deben acordar qué tipo de datos están enviando. [ cita requerida ]

La mayoría de los filtros se crean utilizando un conjunto de clases de C ++ proporcionadas en DirectShow SDK, llamadas DirectShow Base Classes. [ cita requerida ] Estos manejan gran parte de la lógica de creación, registro y conexión para el filtro. [23] Para que el gráfico de filtro utilice filtros automáticamente, es necesario que estén registrados en una entrada de registro de DirectShow separada, además de estar registrados con COM. Este registro puede ser administrado por las clases base de DirectShow. Sin embargo, si la aplicación agrega los filtros manualmente, no es necesario registrarlos en absoluto. [ cita requerida ]Desafortunadamente, es difícil modificar un gráfico que ya se está ejecutando. Por lo general, es más fácil detener el gráfico y crear un nuevo gráfico desde cero. A partir de DirectShow 8.0, se introdujeron la creación de gráficos dinámicos, la reconexión dinámica y las cadenas de filtros para ayudar a modificar el gráfico mientras se estaba ejecutando. [24] Sin embargo, muchos proveedores de filtros ignoran esta característica, lo que hace que la modificación de gráficos sea problemática después de que un gráfico ha comenzado a procesarse. [ cita requerida ]

Aunque DirectShow es capaz de construir dinámicamente un gráfico para representar un tipo de medio determinado, en ciertos casos es difícil para los desarrolladores confiar en esta funcionalidad y deben recurrir a la creación manual de gráficos de filtro si el gráfico de filtro resultante es variable. [ cita requerida ] Es posible que los gráficos de filtro cambien con el tiempo a medida que se instalan nuevos filtros en la computadora. [ cita requerida ]

Funciones [ editar ]

De forma predeterminada, DirectShow incluye una serie de filtros para decodificar algunos formatos de archivos multimedia comunes como MPEG-1 , MP3 , Windows Media Audio , Windows Media Video , MIDI , contenedores multimedia como AVI , ASF , WAV , algunos divisores / demultiplexores, multiplexores , filtros de fuente y sumidero , algunos filtros de imagen estática y compatibilidad mínima con la administración de derechos digitales (DRM). [25] [26]El repertorio de formatos estándar de DirectShow se puede expandir fácilmente mediante una variedad de filtros, lo que permite que DirectShow admita prácticamente cualquier formato contenedor y cualquier códec de audio o video. Por ejemplo, se han desarrollado filtros para Ogg Vorbis , Musepack y AC3 , y algunos códecs como MPEG-4 Advanced Simple Profile , AAC , H.264 , Vorbis y contenedores MOV , MP4 están disponibles de terceros como ffdshow , K- Lite y CCCP . [27] [28] [29]La incorporación de soporte para códecs adicionales como estos puede implicar el pago de las tarifas de licencia al desarrollador de tecnología de códecs involucrado o al titular de la patente. [ cita requerida ] Finalmente, existen filtros "puente" que soportan simultáneamente múltiples formatos, así como funciones como multiplexación de flujo, al exponer la funcionalidad de APIs multimedia subyacentes como VLC . [30]

La cantidad de trabajo necesario para implementar un gráfico de filtro depende de varios factores. En el caso más simple, DirectShow puede crear un gráfico de filtro automáticamente a partir de una fuente, como un archivo o una URL. [31] Si esto no es posible, el desarrollador puede crear manualmente un gráfico de filtro a partir de un archivo de origen, posiblemente con la adición de un filtro personalizado, y luego dejar que DirectShow complete el gráfico de filtro conectando los filtros. En el siguiente nivel, el desarrollador debe construir el gráfico de filtro desde cero agregando y conectando manualmente cada filtro deseado. Finalmente, en los casos en los que un filtro esencial no está disponible, el desarrollador debe crear un filtro personalizado antes de que se pueda construir un gráfico de filtro. [ cita requerida ]

A diferencia de la API C principal de QuickTime, donde es necesario llamar MoviesTask en un bucle para cargar un archivo multimedia, DirectShow maneja todo esto de manera transparente. Crea varios subprocesos de fondo que reproducen sin problemas el archivo solicitado o la URL sin mucho trabajo requerido por parte del programador. [ cita requerida ] También a diferencia de QuickTime, no se requiere nada especial para cargar una URL en lugar de un archivo local en el disco: el gráfico de filtro de DirectShow abstrae estos detalles del programador, aunque los desarrollos recientes en QuickTime (incluido un control ActiveX ) lo han reducido disparidad. [ cita requerida ]

Servicios de edición de DirectShow [ editar ]

DirectShow Editing Services (DES), introducido en DirectX 8.0 / Windows XP, es una API dirigida a tareas de edición de video y construida sobre la arquitectura principal de DirectShow. Los servicios de edición de DirectShow se introdujeron para Windows Movie Maker de Microsoft . [1] Incluye API para línea de tiempo y servicios de conmutación, cambio de tamaño, recorte, efectos de video y audio, así como transiciones, codificación , conversión automática de frecuencia de cuadro y frecuencia de muestreo y otras características que se utilizan en la edición de video no lineal.permitiendo la creación de medios compuestos a partir de una serie de secuencias de audio y video de origen. Los servicios de edición de DirectShow permiten la composición en tiempo de ejecución de alto nivel, la búsqueda de soporte y la administración de gráficos, al mismo tiempo que permiten que las aplicaciones accedan a funciones de DirectShow de nivel inferior.

Mientras que la API original está en C ++, se puede acceder a DirectShow Editing Services en cualquier lenguaje compatible con Microsoft .NET, incluidos Microsoft Visual C # y Microsoft Visual Basic, mediante el uso de una biblioteca de código de terceros llamada "Biblioteca DirectShowNet". [32] Alternativamente, se puede acceder a toda la API de DirectShow, incluidos los servicios de edición de DirectShow, desde Borland Delphi 5, 6 y 7, C ++ Builder 6, y desde versiones posteriores con algunas modificaciones menores, utilizando una biblioteca de software de terceros llamada "DSPack ". [33]

En marzo de 2012 [34] (y, aparentemente, ya en 2009 [35] ), Microsoft ha declarado que la API de DirectShow Editing Services "no es compatible y puede modificarse o no estar disponible en el futuro".

Filtros de reproducción de video [ editar ]

Originalmente, en Windows 9x , DirectShow usaba el filtro Video Renderer . Esto dibujó las imágenes usando DirectDraw 3, pero también podría recurrir a GDI o modos de dibujo de superposición en algunas circunstancias (dependiendo de la visibilidad de la ventana de video y las capacidades de la tarjeta de video). [14] [36] Tenía acceso limitado a la ventana de video. [ cita requerida ] El video para Windows estuvo plagado de interbloqueoscausado por el manejo incorrecto de las aplicaciones de las ventanas de video, por lo que en las primeras versiones de DirectShow, el identificador de la ventana de reproducción estaba oculto para las aplicaciones. Tampoco había una forma confiable de dibujar texto o gráficos de subtítulos en la parte superior del video. [ cita requerida ]

DirectShow 6.0, lanzado como parte de DirectX Media, presentó el renderizador Overlay Mixer diseñado para reproducción de DVD y transmisiones de video con subtítulos y subtítulos . [ cita requerida ] El Overlay Mixer usa DirectDraw 5 para renderizar. [14] Se requiere una conexión descendente con el Video Renderer para la gestión de ventanas. [ cita requerida ] Overlay Mixer también admite extensiones de puerto de video (VPE), lo que le permite funcionar con sintonizadores de TV analógicoscon capacidad de superposición (envío de video directamente a una tarjeta de video a través de un enlace analógico en lugar de a través del bus PCI ). Overlay Mixer también admite conexiones DXVA . [ cita requerida ] Debido a que siempre se procesa en superposición , el video de pantalla completa a la salida de TV siempre está activado.

A partir de Windows XP , se introdujo un nuevo filtro llamado Video Mixing Renderer 7 ( VMR-7 o, a veces, simplemente denominado VMR ). El número 7 se debió a que VMR-7 solo usó DirectDraw versión 7 para renderizar el video y no tenía la opción de usar el dibujo GDI. La principal característica nueva de VMR-7 fue la capacidad de mezclar múltiples flujos y gráficos con combinación alfa, lo que permite que las aplicaciones dibujen texto y gráficos sobre el video y admitan efectos personalizados. [37] También incluía un "modo sin ventanas" (acceso a la imagen compuesta antes de que se renderice) que solucionó los problemas con el acceso al identificador de la ventana. [38]

DirectX 9 introdujo VMR-9 , que se incluye en Windows XP SP2 y versiones posteriores. [39] Esta versión usa Direct3D 9 en lugar de DirectDraw, lo que permite a los desarrolladores transformar imágenes de video usando los sombreadores de píxeles de Direct3D. [40] Está disponible para todas las plataformas Windows como parte del redistribuible DirectX 9. [ cita requerida ] Como VMR-7 , proporciona un modo sin ventanas. Sin embargo, a diferencia del mezclador Overlay o VMR-7 , no admite puertos de video. [41] El uso de la opción de arranque / 3GB puede hacer que VMR-9 falle. [42]

Windows Vista y Windows 7 incluyen un nuevo renderizador, disponible como componente Media Foundation y como filtro DirectShow, llamado Enhanced Video Renderer ( EVR ). [43] EVR está diseñado para funcionar con Desktop Window Manager y es compatible con DXVA 2.0 , que está disponible en Windows Vista y Windows 7. [44] [ cita requerida ] Ofrece mejor rendimiento y mejor calidad según Microsoft. [45]

Recepción [ editar ]

Premios [ editar ]

El 8 de enero de 2007, Microsoft recibió el premio Emmy por arquitecturas y componentes de Streaming Media en la 58ª edición anual de los premios Emmy de tecnología e ingeniería . [46]

Sencillez [ editar ]

Ordenar a DirectShow que reproduzca un archivo es una tarea relativamente sencilla. Sin embargo, al programar personalizaciones más avanzadas, como ordenar a DirectShow que muestre ciertos mensajes de Windows desde la ventana de video o crear filtros personalizados, muchos desarrolladores se quejan de dificultades. [47] [48] Se considera una de las bibliotecas / API de desarrollo más complejas de Microsoft. [49] [ cita requerida ]

Los desarrolladores rara vez crean filtros DirectShow desde cero. Más bien, emplean clases base de DirectShow. [ cita requerida ] Las clases base a menudo pueden simplificar el desarrollo, permitiendo al programador pasar por alto ciertas tareas. Sin embargo, el proceso puede seguir siendo relativamente complejo; [ cita requerida ] el código que se encuentra en las clases base es casi la mitad del tamaño de toda la biblioteca MFC . [ cita requerida ] Como resultado, incluso con las clases base, la cantidad de objetos COM que contiene DirectShow a menudo abruma a los desarrolladores. [ cita requerida ] [ palabras de comadreja ]En algunos casos, la API de DirectShow se desvía de las reglas COM tradicionales, particularmente con respecto a los parámetros utilizados para los métodos . [ cita requerida ] [ palabras de comadreja ] Para superar sus dificultades con las reglas COM únicas de DirectShow, los desarrolladores a menudo recurren a una API de nivel superior que utiliza DirectShow, en particular, Windows Media Player SDK , una API que proporciona al desarrollador un control ActiveX que tiene menos COM interfaces para tratar. [ cita requerida ] [ palabras de comadreja ]

Aunque DirectShow es capaz de construir dinámicamente un gráfico para representar un tipo de medio determinado, en ciertos casos es difícil para los desarrolladores confiar en esta funcionalidad y deben recurrir a la creación manual de gráficos de filtro si el gráfico de filtro resultante es variable. [ cita requerida ] Es posible que los gráficos de filtro cambien con el tiempo a medida que se instalan nuevos filtros en la computadora. [ cita requerida ]

Códec infierno [ editar ]

Codec hell (un término derivado de DLL hell ) es cuando varios filtros DirectShow entran en conflicto para realizar la misma tarea. Un gran número de empresas ahora desarrollan códecs en forma de filtros DirectShow, lo que resulta en la presencia de varios filtros que pueden decodificar el mismo tipo de medio. [50] [51] Este problema se ve agravado por el sistema de méritos de DirectShow, donde las implementaciones de filtros terminan compitiendo entre sí al registrarse con una prioridad cada vez más elevada. [51]

Ted Youmans de Microsoft explicó que "DirectShow se basó en el sistema de méritos, con la idea de que, utilizando una combinación del mérito del filtro y lo específico que es el tipo / subtipo de medio, uno podría razonablemente elegir el códec correcto cada vez. Realmente no está diseñado para una carrera de armamentos nucleares competitiva por méritos ". [51]

Una herramienta para ayudar en la resolución de problemas del "infierno de códec" a los que generalmente se hace referencia es GSpot Codec Information Appliance, que puede ser útil para determinar qué códec se usa para renderizar archivos de video en AVI y otros contenedores. [52] GraphEdit también puede ayudar a comprender la secuencia de filtros que utiliza DirectShow para representar el archivo multimedia. El infierno de códecs se puede resolver construyendo manualmente gráficos de filtros, usando un reproductor multimedia que admita ignorar o anular los méritos de los filtros, o usando un administrador de filtros que cambie los méritos de los filtros en el Registro de Windows . [22]

Herramientas para el usuario final [ editar ]

DirectShow, al ser un marco y una API centrados en el desarrollador, no ofrece directamente al usuario final control sobre la codificación del contenido, ni incorpora una interfaz de usuario para codificar utilizando códecs instalados o en diferentes formatos; en cambio, depende de los desarrolladores para desarrollar software utilizando la API. Por el contrario, otros marcos multimedia como QuickTime o Video para Windows permiten a los usuarios finales realizar tareas básicas relacionadas con el video, como recodificar usando un códec diferente y editar archivos y transmisiones. [ cita requerida ] La conveniencia ofrecida por una GUI para el usuario final es evidente ya que el formato AVI y los códecs utilizados por Video para Windows aún permanecen en uso, por ejemplo, VirtualDub.

Ver también [ editar ]

  • Objetos de medios DirectX
  • Complementos de DirectX
  • Aceleración de video DirectX
  • DSPlayer
  • ffdshow

Referencias [ editar ]

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Enlaces externos [ editar ]

  • DirectShow en MSDN  - documentación oficial
  • Guía de reproducción de JRiver DirectShow  : un tutorial sobre DirectShow con información de uso general
  • VideoLab  : una biblioteca de procesamiento de video con soporte DirectShow (gratis para fines no comerciales)
  • Filtro Directshow  AC3: filtros de audio AC3 con soporte DirectShow
  • Uso del filtro DirectShow Video Mixing Renderer 9  : un artículo sobre el uso de DirectShow VMR9 por Sameer Ahmed