COM (Component Object Model) 과 DirectShow

참 이상한것이 DirectShow에 대한 책이나 정보가 한국어로 된것은 매우 드물다는 점이다. 신화선님이 출판한 DirectShow 멀티미디어 프로그래밍이란 책을 제외하고는 한국어로 된 DirectShow 서적은 없다고 봐야한다.

원어로 된 서적도 없기는 마찬가지다. 그래서 그런지 더더욱 자료를 찾기가 어렵다.

DirectShow의 각종 Application 작성에 대해서 블로그를 작성하기 전에 COM에 대해서 분명히 말해두고자 한다.

왜냐면 DirectShow의 필터들이 사실 전부 COM 기반이기 때문이다. 사실 따지고 보면 COM은 C++과 크게 다르지 않다. 다만 '어떻게 사용하나?' 를 알아야 한다는 점이 중요할뿐.

C++의 클래스는 전적으로 사용자에게 권한을 100% 준다. 내가 만들고 싶은 뭐든 내 맘대로 작성하면 그만이다. 멤버 함수, 변수 등 구현, 정의 모두 내 맘대로다.

헌데 거기서 한가지 문제점이 발생하는데 프로그램을 짜본 사람은 알겠지만 제법 규모가 있는 프로그램, 뭐 예를 들자면 동영상 재생 프로그램, 오디오 재생 프로그램 같은거를 만들고 싶다고 하자. 

C++의 내 맘대로 작성하여 만든 클래스를 사용하여 만드는 프로그램은 그 규모가 공사에 비교했을때 소형 주택 짓는 정도라면 동영상 재생 프로그램과 같은 것은 거의 10 층 빌딩 만드는 수준의 전문적 공사이다.

그렇다면 일반 프로그래머가 지하부터 공사시작해서 10층까지 빌딩을 완성시킬수 있을까? 불가능하다... 뭐 아주 불가능 하지는 않지만 시간이 오~~~래 걸린다.

바로 그렇기 때문에 프로그램 회사 (Microsoft) 같은 곳에서 일반 프로그래머도 10층 빌딩을 신속하게 지어 올릴수 있도록 친절하게 다양한 빌딩을 짓기 위한 '뼈대'와 '재료'를 제공을 해준다.

그것이 바로 COM기반의 DirectShow이다. DirectShow는 멀티미디어 (동영상, 오디오) 를 사용해 결과물을 작성해야 하는 개발자들을 위해 제공되는 다양한 함수와 클래스이다.

하지만 일반 C++ 클래스와는 달리 COM은 매우 인공지능적이다. 우선 스스로 자신의 객체가 몇번이나 복사되었는지를 스스로 관리하여 카운터가 0이되면 스스로 자신을 파괴한다. 고로 컴퓨터에 유령처럼 떠도는 메모리 leak를 원초적으로 차단하고자 했다.

물론 여전히 프로그래머가 메모리 leak를 유발할 수는 있지만 그래도 C++ 클래스 원조보다는 훨씬 영리하다.

또한 '조립'과 '대화'가 가능한 클래스이다. 조립이 가능하다는 것은 COM 객체 생성함수인 CoCreateInstance() 함수의 첫번째 인자와 네번째 인자를 사용자가 적절히 선택함으로써 어떤 '건물의 외관'에 '내부의 기능'을 만들것인지를 정할수 있게 했다.

건물의 외관이 바로 CLSID_ 머리말이 붙은 식별자이며 사실상 이것은 클래스이고 즉, '설명서' 일 뿐이다. CLSID는 Class ID의 약자임을 알았다면 당연한 이야기다.

네번째 인자인 '내부의 기능'은 IID_ 머리말이 붙은 식별자이며, 이것은 Interface ID의 약자이다. Interface는 한국어로 해석하기 좀 애매하지만 간단히 말하자면 걍 '함수'다. 이 인터페이스는 내가 어떤 기능 (함수)를 사용하고 싶다는 것을 알려준다.

고로 CoCreateInstance()는 사실 내가 만들고자 하는 클래스와 함수를 컴퓨터에 알려주고 COM 라이브러리에서 내가 원하는 형태의 객체를 뚝딱 만들어서 나에게 돌려준다.

다른 한가지 특별한 점으로 '대화'를 꼽았는데 이는 바로 QueryInterface()라는 함수 때문이다. 기본적으로 모든 COM객체는 IUnknown 인터페이스를 가지고 있다. 즉, 모든 COM 객체는 IUnknown 인터페이스가 제공하는 3가지의 함수(QueryInterface,AddRef,Release)를 가지는데 그중 하나가 바로 QueryInterface()함수이다.

이 함수는 COM 객체에게 '너 이 기능 할줄 아니?' 라고 물어보는 역활을 한다. 만약 가능하면 COM 객체는 그 기능으로 향하는 출입문인 Interface Pointer를 리턴하고 만약 안되면 NULL을 리턴하여 불가능 하다고 대답한다.

이전에 내가 COM에 대해서 쓴 글에서도 보면 이 점 때문에 COM은 '뇌를 가진 클래스'라고 했었다. 프로그램 개발자가 모든 함수를 다 알고 있어서 바로 그 함수를 찍어서 호출하는 방법보다 훨씬더 안정적이다. 왜냐면 컴퓨터마다 차이가 있으므로 어떤 컴퓨터에서는 되고 안되고를 알수 없는데 COM 객체를 이용해 QueryInterface를 하면 쉽게 현재의 컴퓨터에서 그 기능이 가능한지 알수 있기 때문이다.

예전에도 말했듯이 이런 COM과 같은 놈들은 C++과는 전혀다른 새로운 언어가 아니다. 이런 COM은 프로그램을 작성하는 '틀'과 '방법'을 제공해주는 거대한 도서관 같은 놈이다. 사용자가 알아야 하는 것은 몇 층의 무슨 책을 찾아야 하는지와 대출은 어떻게 하는지만 알면 된다. 

DirectShow에서 COM을 사용한 이유는 정확히는 모르지만 동영상과 오디오를 주로 다루는 DirectShow에서는 여러개의 필터들을 연결해서 재생하는데 이런 과정에서 필터 간의 안전한 연결과 실제로 중요한 부분인 Encoding 과 Decoding 부분의 완벽한 정보 은폐, 그리고 아마도 COM 기술을 프로그램 업계의 기반으로 만들려고 그러지 않았을까?... 그럴까?