AVStream详解

AVStream是Windows操作系统内部以及驱动编程中非常重要的一个概念，它是DirectShow和Windows Driver Model(WDM)中用于表示音视频数据流的结构体或类。在这篇文章中，我们将从多个方面对AVStream进行详细的阐述。

一、什么是AVStream

AVStream是一种非常重要的数据结构，在Windows内核模式驱动程序中扮演着十分重要的角色。它是用来表示音视频数据流的结构体或类，通常有四种类型：视频提供、视频捕获、音效捕获、音效提供。

以视频数据流为例，它可以包含多个媒体类型，每个媒体类型表示一个不同的视频或音频格式。它还可以包含若干个分流，每一个分流表示一路同一个媒体类型的不同格式（例如不同分辨率、不同比特率等）。在处理音视频数据流时，AVStream结构体或类的作用是用来存储和传输音视频数据的。因此，AVStream可以被看作是Windows内核模式驱动程序中音视频业务逻辑的核心。

下面是一个简单的AVStream定义示例：

//typedef struct _avstream {
//  KSPIN_DESCRIPTOR_EX   PinDescriptor; // 音视频数据流描述符
//  PKSDATAFORMAT        *pFormats;     // 视频格式，可以有多种
//  ULONG                cMaxInstances; // 每个数据流最大实例数
//  ULONG                cInstances;    // 当前实例数
//} AVSTREAM, *PAVSTREAM;

二、AVStream和DirectShow

DirectShow是一个强大的多媒体框架，可以对音视频数据进行捕捉、编码、解码等处理。而AVStream是DirectShow框架中处理音视频数据流的一个重要部分。AVStream在DirectShow中扮演着音视频数据传输的中转桥梁的角色，能够实现音视频数据的获取、传输、解析和呈现等功能。

在DirectShow框架中，视频捕获卡或音频采集卡都可以通过AVStream结构体定义来实现音视频的捕获和传输。AVStream提供的接口可以让开发者以标准的方式获取和处理音视频数据流，得到音视频采集的能力。同时，DirectShow利用AVStream中的媒体类型结构体，支持对多种音视频编码格式的解码。这让开发者可以方便地处理各种不同类型的音视频数据流。

三、AVStream和WDM

Windows Driver Model(WDM)是Microsoft在Windows 98推出的一种设备驱动程序编写模型，AVStream也是WDM驱动程序中的一个重要组件。在WDM驱动程序中，AVStream结构体或类牵涉到驱动程序中的音视频输入、输出的流程，并包含音视频数据流转的标准处理方式。

在WDM驱动程序的架构中，AVStream可以作为驱动程序和应用程序之间音视频数据传输的桥梁。驱动程序中捕获的实时音视频数据可以通过AVStream传输到上层的应用程序中，同时应用程序中的音视频数据也可以通过AVStream传输到驱动程序中进行相应处理。

四、如何使用AVStream

使用AVStream可以分为驱动程序开发和应用层开发两个方面。在驱动程序开发方面，我们需要使用AVStream接口实现音视频数据传输，以及处理音视频数据流的各种操作。在应用层开发方面，我们需要使用DirectShow接口获取音视频数据、用AviSynth或ffmpeg对数据进行处理等。

下面是一个使用AVStream驱动程序开发的简单示例代码：

#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、总结

上述是对AVStream的多方位介绍，这个数据结构在Windows操作系统的音视频开发过程中占据着非常重要的地位。我们从不同角度、不同层面去看待AVStream，希望能够让开发者更加深入地理解和掌握AVStream，并发挥出它在音视频开发中的优秀作用。