Библиотека: С. Трухильо. Графика для Windows, б-ка программиста

Глава 8. Воспроизведение видеороликов

Видеоролики встречаются в компьютерных играх уже несколько лет, но обычно лишь в простейших заставках или переходах между уровнями. Впрочем, иногда они образуют все содержание самой игры. Например, в игре Phantasmagoria фирмы Sierra On-Line видеотехнология применяется для наложения роликов с живыми актерами на интерьеры, сгенерированные компьютером. В результате возникает на удивление правдоподобный синтез реального и компьютерного окружения. В этом случае видео обеспечивает уровень реализма, которого было бы невозможно добиться с синтезированными актерами.
В этой главе мы узнаем, как считать AVI-файл и вывести его на поверхности DirectDraw. Хотя материал не ориентирован ни на какие конкретные цели, кроме простого воспроизведения видеороликов, он станет хорошей отправной точкой для самостоятельной работы с видео в DirectDraw. Изложенный материал воплощен в программе AviPlay, предназначенной для воспроизведения AVI-файлов.

Класс AviPlayWin

Функция OnCreate()

Мы будем рассматривать функции примерно в порядке их выполнения. Начнем с функции OnCreate(), которая выглядит так:
int AviPlayWin::OnCreate(LPCREATESTRUCT lpCreateStruct) { if (DirectDrawWin::OnCreate(lpCreateStruct) == -1) return -1; AVIFileInit(); ShowDialog(); return 0; } Сначала мы вызываем версию OnCreate() базового класса (а она инициализирует DirectDraw). Если вызов этой функции закончится неудачей, продолжать бессмысленно, и мы возвращаем код неудачного завершения –1.
Затем мы вызываем функцию AVIFileInit(), которая инициализирует Video For Windows. После этого можно спокойно пользоваться функциями VFW.
Наконец, функция ShowDialog() выводит диалоговое окно для выбора AVI-файла и ожидает ввод от пользователя. Однако перед тем, как обсуждать ShowDialog(), необходимо рассмотреть функцию SelectInitialDisplayMode(), которая вызывается при использовании функции OnCreate() класса DirectDrawWin.

Функция SelectInitialDisplayMode()

Как упоминалось выше, функция SelectInitialDisplayMode() решает три задачи. Она выглядит так:
int AviPlayWin::SelectInitialDisplayMode() { GetSystemPalette(); int i, nummodes=GetNumDisplayModes(); DWORD w,h,d; for (i=0;i<nummodes;i++) { DisplayModeDescription desc; GetDisplayModeDimensions( i, w, h, d ); if (d==8) { desc.w=w; desc.h=h; desc.d=d; desc.desc.Format( "%dx%d", w, h ); displaymode.Add( desc ); } } int curdepth=GetDisplayDepth(); if (curdepth!=8) ddraw2->SetDisplayMode( 640, 480, curdepth, 0, 0 ); for (i=0;i<nummodes;i++) { GetDisplayModeDimensions( i, w, h, d ); if (w==640 && h==480 && d==8) return i; } return 1; } Перед тем как выполнять свою основную задачу (выбор исходного видеорежима), функция SelectInitialDisplayMode() вызывает функцию GetSystemPalette(). В свою очередь GetSystemPalette() создает палитру DirectDraw на базе текущей палитры Windows. Эта палитра обеспечивает правильный вывод диалогового окна независимо от того, какая палитра была установлена для воспроизведения ролика. Вспомните — GDI ничего не знает о DirectDraw и поэтому всегда пытается вывести диалоговое окно с использованием системной палитры, несмотря на то что она могла быть переопределена DirectDraw.
Затем функция SelectInitialDisplayMode() перебирает список доступных видеорежимов и сохраняет описания 8-битных режимов в массиве displaymodes. Позднее этот массив передается диалоговому окну для вывода списка доступных видеорежимов.
Наконец, функция ищет 8-битный режим с разрешением 640x480. Этот режим выбран лишь потому, что он поддерживается абсолютным большинством видеокарт (если не всеми). После вывода диалогового окна пользователь сможет выбрать любой другой 8-битный режим.

Функция ShowDialog()

Давайте рассмотрим функцию для вывода диалогового окна. Функция ShowDialog() приведена в листинге 8.2.
Листинг 8.2. Функция ShowDialog()
void AviPlayWin::ShowDialog() { const CRect& displayrect=GetDisplayRect(); if (displayrect.Width()<640 || displayrect.Height()>480) ddraw2->SetDisplayMode( 640, 480, 8, 0, 0 ); ClearSurface( backsurf, 0 ); ClearSurface( primsurf, 0 ); primsurf->SetPalette( syspal ); ddraw2->FlipToGDISurface(); ShowCursor( TRUE ); if (avidialog==0) { avidialog=new AviDialog(); avidialog->SetArray( &displaymode ); } if (avistream) AVIStreamRelease( avistream ), avistream=0; if (avidialog->DoModal()==IDCANCEL) { PostMessage( WM_CLOSE ); return; } ShowCursor( FALSE ); fullfilename=avidialog->fullfilename; filename=avidialog->filename; pathname=avidialog->pathname; int index=avidialog->GetIndex(); DWORD w,h,d; w=displaymode[index].w; h=displaymode[index].h; d=displaymode[index].d; ActivateDisplayMode( GetDisplayModeIndex( w, h, d ) ); LoadAvi(); CreateAviSurface(); InstallPalette(); curframe=startframe; } Функция ShowDialog() начинается с проверки текущего разрешения. Если в данный момент установлен видеорежим с разрешением меньше 640x480, он изменяется. Это сделано для того, чтобы диалоговое окно не выводилось в режиме Mode X. Поскольку этот режим не поддерживается Windows, такая попытка, скорее всего, закончится неудачей из-за нелинейной организации пикселей в режимах Mode X.
Возможно, у вас возник вопрос — а почему может действовать режим Mode X? Вспомните, что эта функция вызывается при каждом нажатии клавиши Escape, пробела или правой кнопки мыши во время воспроизведения видеоролика. Нельзя исключать того, что видеорежим Mode X был установлен для воспроизведения ролика, поэтому перед выводом диалогового окна необходимо проверить эту возможность.
Далее мы стираем первичную поверхность и вторичный буфер, после чего устанавливаем системную палитру. Строго говоря, стирать поверхности необязательно, но после восстановления системной палитры оставшиеся изображения будут выглядеть довольно странно.
После установки системной палитры мы вызываем функцию DirectDraw FlipToGDISurface(). Это гарантирует, что диалоговое окно Windows будет отображаться на видимой поверхности, а не во вторичном буфере. Кроме того, мы снова включаем курсор мыши (иначе пользователь не сможет нажимать кнопки диалогового окна и выбрать AVI-файл).
Если экземпляр класса AviDialog не был создан при предыдущем вызове функции ShowDialog(), мы создаем его. Обратите внимание на то, что при создании диалогового окна ему передается массив 8-битных видеорежимов, подготовленный в функции SelectInitialDisplayMode().
Затем мы закрываем существующий AVI-поток. Это делается из-за того, что класс AviDialog обладает собственными средствами для работы с файлами, с помощью которых он выводит размеры и количество кадров в выбранном AVI-файле. Если не закрыть ранее открытый файл, то при его повторном выборе диалоговое окно уже не сможет получить эту информацию.
Функция DoModal() отображает диалоговое окно, в котором пользователь может выбрать нужный файл. При нажатии кнопки Cancel мы посылаем сообщение WM_CLOSE. Если все идет нормально, мы получаем имя выбранного файла (в трех различных формах) вместе с индексом видеорежима (видеорежим необходимо выбрать до нажатия кнопки Play). Размеры выбранного видеорежима, взятые из массива displaymode, передаются функции SetDisplayMode().
Дальше следует вызов функции LoadAvi(). Как вы вскоре убедитесь, функция LoadAvi() на самом деле не загружает видеоролик — она лишь открывает файл и извлекает сведения о ролике (например, количество кадров и их размеры). Функция CreateAviSurface() по полученным размерам создает поверхность для хранения одного кадра видеопотока.
Функция InstallPalette() извлекает данные палитры из AVI-файла и строит по ним палитру DirectDraw, которая лучше всего подходит для просмотра. Наконец, переменной curframe, предназначенной для перебора кадров, присваивается значение переменной startframe.

Функция LoadAvi()

Перейдем к функции, которая непосредственно открывает AVI-файл. Функция LoadAvi() приведена в листинге 8.3.
Листинг 8.3. Функция LoadAvi()
BOOL AviPlayWin::LoadAvi() { long r; CWaitCursor cur; if (avistream) AVIStreamRelease( avistream ), avistream=0; r=AVIStreamOpenFromFile( &avistream, filename, streamtypeVIDEO, 0, OF_READ | OF_SHARE_EXCLUSIVE, 0 ); TRACE("AVIStreamOpenFromFile: %s\n", r==0 ? "OK" : "failed" ); r=AVIStreamFormatSize( avistream, 0, &fmtlen ); TRACE("AVIStreamFormatSize: %s\n", r==0 ? "OK" : "failed" ); int formatsize=fmtlen+sizeof(RGBQUAD)*256; if (srcfmt) delete [] srcfmt; srcfmt = (LPBITMAPINFOHEADER)new BYTE[formatsize]; ZeroMemory( srcfmt, formatsize ); if (dstfmt) delete [] dstfmt; dstfmt = (LPBITMAPINFOHEADER)new BYTE[formatsize]; ZeroMemory( dstfmt, formatsize ); r=AVIStreamReadFormat( avistream, 0, srcfmt, &fmtlen ); TRACE("AVIStreamReadFormat: %s\n", r==0 ? "OK" : "failed" ); TRACE(" --- %s ---\n", filename); TRACE(" biSize: %d\n", srcfmt->biSize ); TRACE(" biWidth x biHeight: %dx%d\n", srcfmt->biWidth, srcfmt->biHeight ); if (srcfmt->biPlanes != 1) TRACE(" - biPlanes: %d\n", srcfmt->biPlanes ); TRACE(" biBitCount: %d\n", srcfmt->biBitCount ); CString comp; switch (srcfmt->biCompression) { case BI_RGB: comp="BI_RGB"; break; case BI_RLE8: comp="BI_RLE8"; break; case BI_RLE4: comp="BI_RLE4"; break; case BI_BITFIELDS: comp="BI_BITFIELDS"; break; } TRACE(" biCompression: %s\n", comp ); TRACE(" biSizeImage: %d\n", srcfmt->biSizeImage ); TRACE(" ------------------\n"); memcpy( dstfmt, srcfmt, fmtlen ); dstfmt->biBitCount = 8; dtfmt->biCompression = BI_RGB; dstfmt->biSizeImage = dstfmt->biWidth * dstfmt->biHeight; startframe = AVIStreamStart( avistream ); TRACE("stream start: %d\n", startframe); endframe = AVIStreamEnd( avistream ); TRACE("stream end: %d\n", endframe ); r=AVIStreamInfo( avistream, &streaminfo, sizeof(streaminfo) ); TRACE("AVIStreamInfo: %s\n", r==0 ? "OK" : "failed" ); buflen = dstfmt->biSizeImage; int finalbuflen=((dstfmt->biWidth+3) & ~3) * dstfmt->biHeight; if (streaminfo.dwSuggestedBufferSize) if ((LONG)streaminfo.dwSuggestedBufferSize < buflen) { TRACE("adjusting buflen to suggested size\n"); buflen = (LONG)streaminfo.dwSuggestedBufferSize; } if (decomp) ICClose( decomp ); decomp = ICDecompressOpen( ICTYPE_VIDEO, streaminfo.fccHandler, srcfmt, dstfmt ); TRACE("ICDecompressOpen: %s\n", decomp ? "OK" : "failed"); if (rawdata) { TRACE("delete [] rawdata...\n"); delete [] rawdata; } rawdata = new BYTE[buflen]; if (finaldata) { TRACE("delete [] finaldata...\n"); delete [] finaldata; } finaldata = new BYTE[finalbuflen]; return TRUE; } В функции LoadAvi() используются функции VFW. Сначала LoadAvi() закрывает открытый ранее AVI-поток функцией AVIStreamRelease(), а затем открывает новый поток функцией AVIStreamOpenFromFile(), которой в числе прочих аргументов передается имя открываемого AVI-файла.
Обратите внимание — третьим аргументом функции AVIStreamOpenFromFile() является флаг, определяющий тип открываемого потока. В нашем случае использован флаг видеопотока streamtypeVIDEO, но с помощью трех оставшихся флагов (streamtypeAUDIO, streamtypeMIDI и streamtypeTEXT) можно открывать и потоки других типов.
Затем мы получаем данные о формате потока функцией AVIStreamReadFormat() (пользуясь при этом функцией AVIStreamFormatSize()). Я специально оставил в этом фрагменте отладочные макросы TRACE(), чтобы продемонстрировать, какую информацию можно получить об AVI-файле.
На этой стадии инициализируются некоторые важные переменные класса. Например, мы присваиваем значения переменным startframe и endframe, чтобы во время извлечения кадров были известны допустимые значения их индексов.
Затем мы получаем доступ к декомпрессору. Функция ICDecompressorOpen() по структуре, описывающей AVI-файл и желательный формат вывода, возвращает логический номер модуля декомпрессии. Позднее этот модуль используется для восстановления кадров. Наконец, мы выделяем память под два буфера: в одном хранятся необработанные (сжатые) данные, извлеченные из AVI-потока, а в другом — итоговый (восстановленный) кадр.

Функция CreateAviSurface()

Теперь у нашего приложения есть открытый AVI-поток и информация в объеме, достаточном для извлечения кадров. Но что же делать с кадром после того, как он будет прочитан и восстановлен? Нам понадобится поверхность для хранения полученных данных, и тогда воспроизведение видеоролика сведется к простому блиттингу содержимого этой поверхности во вторичный буфер приложения с последующим переключением страниц. Эта промежуточная поверхность создается функцией CreateAviSurface():
BOOL AviPlayWin::CreateAviSurface() { if (avisurf) avisurf->Release(), avisurf=0; avisurf=CreateSurface( srcfmt->biWidth, srcfmt->biHeight ); CRect displayrect=GetDisplayRect(); x=(displayrect.Width()-srcfmt->biWidth)/2; y=0; return TRUE; } После освобождения поверхности, созданной ранее, функция CreateAviSurface() с помощью функции CreateSurface() интерфейса DirectDraw создает поверхность, размеры которой совпадают с размерами кадра. Кроме того, функция CreateAviSurface() инициализирует переменные x и y, определяющие положение поверхности AVI на вторичном буфере. В нашем случае кадры будут выравниваться по центру экрана, поэтому в вычислениях применяется функция DirectDrawWin::GetDisplayRect() для определения размеров экрана.

Функция InstallPalette()

С помощью файлового формата AVI и VFW API можно получить палитру, оптимально подходящую для просмотра видеоролика. Функция InstallPalette() извлекает необходимые данные и использует их для конструирования палитры DirectDraw. Функция InstallPalette() выглядит так:
BOOL AviPlayWin::InstallPalette() { ICDecompressGetPalette( decomp, srcfmt, dstfmt ); PALETTEENTRY pe[256]; LPBITMAPINFO info=(LPBITMAPINFO)dstfmt; for (int i=0; i<256; i++) { pe[i].peRed = info->bmiColors[i].rgbRed; pe[i].peGreen = info->bmiColors[i].rgbGreen; pe[i].peBlue = info->bmiColors[i].rgbBlue; pe[i].peFlags = 0; } if (avipal) avipal->Release(); ddraw2->CreatePalette( DDPCAPS_8BIT, pe, &avipal, 0 ); primsurf->SetPalette( avipal ); return TRUE; } Функция ICDecompressGetPalette() получает данные палитры и в цикле преобразует их в формат, который мы можем использовать. Полученный массив передается при вызове функции CreatePalette() интерфейса DirectDraw. Остается лишь присоединить созданную палитру к первичной поверхности.

Функция DrawScene()

Наконец, все готово к отображению кадров видеоролика. Для этого мы подготавливаем и выводим очередной кадр при каждом вызове функции DrawScene() классом DirectDrawWin. Функция DrawScene() выглядит так:
void AviPlayWin::DrawScene() { long r; r=AVIStreamRead( avistream, curframe, 1, rawdata, buflen, 0, 0 ); if (r) { TRACE("AVIStreamRead failed: "); switch (r) { case AVIERR_BUFFERTOOSMALL: TRACE("BUFFERTOOSMALL\n"); break; case AVIERR_MEMORY: TRACE("MEMORY\n"); break; case AVIERR_FILEREAD: TRACE("FILEREAD\n"); break; } } r=ICDecompress( decomp, 0, srcfmt, rawdata, dstfmt, finaldata); UpdateAviSurface(); backsurf->BltFast( x, y, avisurf, 0, DDBLTFAST_WAIT ); curframe=(curframe<endframe) ? curframe+1 : startframe; primsurf->Flip( 0, DDFLIP_WAIT ); } Функция DrawScene() с помощью функции AVIStreamRead() извлекает очередной кадр из AVI-потока, после чего сохраняет полученные данные в буфере rawdata. Я оставил в ней несколько макросов TRACE(), которые пригодились мне при отладке, но надеюсь, что вам они не понадобятся.
Затем мы вызываем функцию ICDecompress() и передаем ей логический номер декомпрессора, ранее полученный от функции LoadAvi(). Аргументами функции ICDecompress() являются два буфера — первый содержит необработанные (сжатые) данные, а второй — восстановленное изображение.
Функция UpdateAviSurface() копирует восстановленный кадр на поверхность AVI. Эта функция рассматривается ниже.
Подготовленная поверхность AVI копируется во вторичный буфер функцией BltFast() интерфейса DirectDrawSurface. После этого переменная curframe увеличивается или сбрасывается в зависимости от ее значения и количества кадров в ролике. Наконец, функция Flip() интерфейса DirectDrawSurface выводит кадр на экран.

Функция UpdateAviSurface()

Перед тем как рассматривать функцию UpdateAviSurface(), я хочу обратить ваше внимание на ее сходство с кодом класса DirectDrawWin, предназначенным для загрузки BMP-файлов на поверхность (см. главу 5). Функция UpdateAviSurface(), как и функции загрузки BMP-файлов DirectDrawWin, блокирует поверхность и затем копирует данные в ее память:
BOOL AviPlayWin::UpdateAviSurface() { HRESULT r; if (finaldata==0) return FALSE; DWORD dwWidth = (srcfmt->biWidth+3) & ~3; DWORD dwHeight = srcfmt->biHeight; DDSURFACEDESC desc; ZeroMemory( &desc, sizeof(desc) ); desc.dwSize = sizeof(desc); r = avisurf->Lock( 0, &desc, DDLOCK_WAIT, 0 ); if (r==DD_OK) { BYTE* src = finaldata + dwWidth * (dwHeight-1); BYTE* dst = (BYTE *)desc.lpSurface; for (DWORD y=0; y<dwHeight; y++) { memcpy( dst, src, dwWidth ); dst += desc.lPitch; src -= dwWidth; } avisurf->Unlock( 0 ); } return TRUE; } После блокировки поверхности функция UpdateAviSurface() в цикле копирует каждую строку пикселей AVI-данных в память поверхности. В формате AVI, как и в формате BMP, изображения хранятся в перевернутом виде, поэтому мы начинаем с последней строки буфера данных и двигаемся к его началу.