AVStream詳解

AVStream是Windows操作系統內部以及驅動編程中非常重要的一個概念，它是DirectShow和Windows Driver Model(WDM)中用於表示音視頻數據流的結構體或類。在這篇文章中，我們將從多個方面對AVStream進行詳細的闡述。

一、什麼是AVStream

AVStream是一種非常重要的數據結構，在Windows內核模式驅動程序中扮演著十分重要的角色。它是用來表示音視頻數據流的結構體或類，通常有四種類型：視頻提供、視頻捕獲、音效捕獲、音效提供。

以視頻數據流為例，它可以包含多個媒體類型，每個媒體類型表示一個不同的視頻或音頻格式。它還可以包含若干個分流，每一個分流表示一路同一個媒體類型的不同格式（例如不同解析度、不同比特率等）。在處理音視頻數據流時，AVStream結構體或類的作用是用來存儲和傳輸音視頻數據的。因此，AVStream可以被看作是Windows內核模式驅動程序中音視頻業務邏輯的核心。

下面是一個簡單的AVStream定義示例：

//typedef struct _avstream {
//  KSPIN_DESCRIPTOR_EX   PinDescriptor; // 音視頻數據流描述符
//  PKSDATAFORMAT        *pFormats;     // 視頻格式，可以有多種
//  ULONG                cMaxInstances; // 每個數據流最大實例數
//  ULONG                cInstances;    // 當前實例數
//} AVSTREAM, *PAVSTREAM;

二、AVStream和DirectShow

DirectShow是一個強大的多媒體框架，可以對音視頻數據進行捕捉、編碼、解碼等處理。而AVStream是DirectShow框架中處理音視頻數據流的一個重要部分。AVStream在DirectShow中扮演著音視頻數據傳輸的中轉橋樑的角色，能夠實現音視頻數據的獲取、傳輸、解析和呈現等功能。

在DirectShow框架中，視頻捕獲卡或音頻採集卡都可以通過AVStream結構體定義來實現音視頻的捕獲和傳輸。AVStream提供的介面可以讓開發者以標準的方式獲取和處理音視頻數據流，得到音視頻採集的能力。同時，DirectShow利用AVStream中的媒體類型結構體，支持對多種音視頻編碼格式的解碼。這讓開發者可以方便地處理各種不同類型的音視頻數據流。

三、AVStream和WDM

Windows Driver Model(WDM)是Microsoft在Windows 98推出的一種設備驅動程序編寫模型，AVStream也是WDM驅動程序中的一個重要組件。在WDM驅動程序中，AVStream結構體或類牽涉到驅動程序中的音視頻輸入、輸出的流程，並包含音視頻數據流轉的標準處理方式。

在WDM驅動程序的架構中，AVStream可以作為驅動程序和應用程序之間音視頻數據傳輸的橋樑。驅動程序中捕獲的實時音視頻數據可以通過AVStream傳輸到上層的應用程序中，同時應用程序中的音視頻數據也可以通過AVStream傳輸到驅動程序中進行相應處理。

四、如何使用AVStream

使用AVStream可以分為驅動程序開發和應用層開發兩個方面。在驅動程序開發方面，我們需要使用AVStream介面實現音視頻數據傳輸，以及處理音視頻數據流的各種操作。在應用層開發方面，我們需要使用DirectShow介面獲取音視頻數據、用AviSynth或ffmpeg對數據進行處理等。

下面是一個使用AVStream驅動程序開發的簡單示例代碼：

#include 
#include 

NTSTATUS ExampleStreamCreate(
    IN PKSDEVICE pKsDevice,
    IN PAV_STREAM pAVStream)
{
    NTSTATUS status = STATUS_SUCCESS;
    PEXAMPLE_STREAM_CONTEXT pContext = NULL;

    pContext = ExAllocatePoolWithTag(
        NonPagedPool, 
        sizeof(EXAMPLE_STREAM_CONTEXT), 
        EXAMPLE_STREAM_POOL_TAG);
    if (!pContext) {
        status = STATUS_NO_MEMORY;
        goto End;
    }

    KeInitializeMutex(&pContext->Mutex, 1);

    pAVStream->Context = pContext;

End:
    if (status != STATUS_SUCCESS && pContext) {
        ExFreePoolWithTag(pContext, EXAMPLE_STREAM_POOL_TAG);
    }

    return status;
}

五、總結

上述是對AVStream的多方位介紹，這個數據結構在Windows操作系統的音視頻開發過程中佔據著非常重要的地位。我們從不同角度、不同層面去看待AVStream，希望能夠讓開發者更加深入地理解和掌握AVStream，並發揮出它在音視頻開發中的優秀作用。