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UWP(C#)で動画に文字を埋め込みたい

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Gallen

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 前提・実現したいこと

前提:
現在、UWP(C#)でカメラを使用したWindowsストアアプリの開発を行っています。
※カメラ制御には、MediaCaptureクラスを使用してます。

-MediaCapture を使った基本的な写真、ビデオ、およびオーディオのキャプチャ-
https://docs.microsoft.com/ja-jp/windows/uwp/audio-video-camera/basic-photo-video-and-audio-capture-with-mediacapture

実現したいこと:
Webカメラで撮影した動画に文字を埋め込んで、その動画を保存できるようにしたいです。

動画に文字を埋め込むにはフレーム単位の編集が必要だと思い、下記URLのドキュメントを参考に
フレーム単位で特殊効果を付与するランタイムコンポーネントを作成しました。

-カスタムのビデオ特殊効果-
https://docs.microsoft.com/ja-jp/windows/uwp/audio-video-camera/custom-video-effects

上記ドキュメントのサンプルでは、指定の値に基づいて各ビデオ フレームのピクセルを暗くしています。
※該当のソースコードにサンプルソースを記載しています。

ビデオ特殊効果用の Windows ランタイム コンポーネント 58~60行目当たりの
/* using (BitmapBuffer buffer = context.InputFrame.SoftwareBitmap.LockBuffer(BitmapBufferAccessMode.Read)) */
前にcontext.InputFrame.SoftwareBitmapに対して画像編集(文字埋め込み)を行おうと考えています。

色々と試してみましたが、解決することができませんでした。
解決する手段をご教示ください。
※ここに書いてある方法(フレーム単位の編集)以外でも何かあれば、ご教示いただけると幸いです。

 該当のソースコード

//ビデオ特殊効果用の Windows ランタイム コンポーネント

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using System.Text;
using System.Threading.Tasks;
using Windows.Media.Effects;
using Windows.Media.MediaProperties;
using Windows.Foundation.Collections;
using Windows.Graphics.DirectX.Direct3D11;
using Windows.Graphics.Imaging;
using System.Runtime.InteropServices;
using Windows.UI.Xaml.Media.Imaging;
using Windows.Foundation;
using Windows.UI.Xaml;
using Windows.UI.Xaml.Controls;
using Windows.UI;
using Windows.UI.Core;

namespace VideoEffectComponent
{
    public sealed class ExampleVideoEffect : IBasicVideoEffect
    {

        public ExampleVideoEffect()
        {
            // Dispose of effect resources
        }

        private VideoEncodingProperties encodingProperties;
        public void SetEncodingProperties(VideoEncodingProperties encodingProperties, IDirect3DDevice device)
        {
            this.encodingProperties = encodingProperties;
        }

        public double FadeValue
        {
            get
            {
                object val;
                if (configuration != null && configuration.TryGetValue("FadeValue", out val))
                {
                    return (double)val;
                }
                return .5;
            }
        }

        [ComImport]
        [Guid("5B0D3235-4DBA-4D44-865E-8F1D0E4FD04D")]
        [InterfaceType(ComInterfaceType.InterfaceIsIUnknown)]
        private unsafe interface IMemoryBufferByteAccess
        {
            void GetBuffer(out byte* buffer, out uint capacity);
        }

        public unsafe void ProcessFrame(ProcessVideoFrameContext context)
        {
      
      //******************************************************
      // このメソッド内で、動画フレーム単位に文字を埋め込みたいです。
      //******************************************************
       
            using (BitmapBuffer buffer = context.InputFrame.SoftwareBitmap.LockBuffer(BitmapBufferAccessMode.Read))
            using (BitmapBuffer targetBuffer = context.OutputFrame.SoftwareBitmap.LockBuffer(BitmapBufferAccessMode.Write))
            {
                using (var reference = buffer.CreateReference())
                using (var targetReference = targetBuffer.CreateReference())
                {
                    byte* dataInBytes;
                    uint capacity;
                    ((IMemoryBufferByteAccess)reference).GetBuffer(out dataInBytes, out capacity);

                    byte* targetDataInBytes;
                    uint targetCapacity;
                    ((IMemoryBufferByteAccess)targetReference).GetBuffer(out targetDataInBytes, out targetCapacity);

                    var fadeValue = FadeValue;

                    // Fill-in the BGRA plane
                    BitmapPlaneDescription bufferLayout = buffer.GetPlaneDescription(0);
                    for (int i = 0; i < bufferLayout.Height; i++)
                    {
                        for (int j = 0; j < bufferLayout.Width; j++)
                        {

                            byte value = (byte)((float)j / bufferLayout.Width * 255);

                            int bytesPerPixel = 4;
                            if (encodingProperties.Subtype != "ARGB32")
                            {
                                // If you support other encodings, adjust index into the buffer accordingly
                            }


                            int idx = bufferLayout.StartIndex + bufferLayout.Stride * i + bytesPerPixel * j;

                            targetDataInBytes[idx + 0] = (byte)(fadeValue * (float)dataInBytes[idx + 0]);
                            targetDataInBytes[idx + 1] = (byte)(fadeValue * (float)dataInBytes[idx + 1]);
                            targetDataInBytes[idx + 2] = (byte)(fadeValue * (float)dataInBytes[idx + 2]);
                            targetDataInBytes[idx + 3] = dataInBytes[idx + 3];
                        }
                    }
                }
            }
        }

        public void Close(MediaEffectClosedReason reason)
        {
            // Dispose of effect resources
        }

        private int frameCount;
        public void DiscardQueuedFrames()
        {
            frameCount = 0;
        }

        public bool IsReadOnly { get { return false; } }

        public IReadOnlyList<VideoEncodingProperties> SupportedEncodingProperties
        {
            get
            {
                var encodingProperties = new VideoEncodingProperties();
                encodingProperties.Subtype = "ARGB32";
                return new List<VideoEncodingProperties>() { encodingProperties };

                // If the list is empty, the encoding type will be ARGB32.
                // return new List<VideoEncodingProperties>();
            }
        }

        public MediaMemoryTypes SupportedMemoryTypes { get { return MediaMemoryTypes.Cpu; } }

        public bool TimeIndependent { get { return true; } }

        private IPropertySet configuration;
        public void SetProperties(IPropertySet configuration)
        {
            this.configuration = configuration;
        }
    }
}
//ビデオ特殊効果用の Windows ランタイム コンポーネント 呼び出し部分 抜粋
//MediaCapture初期化
m_mediacapture = new MediaCapture();
var setting = new MediaCaptureInitializationSettings
{
    StreamingCaptureMode = StreamingCaptureMode.AudioAndVideo,
    VideoDeviceId = cameraInfo.Id
};

//カメラのビデオ ストリームへのカスタム効果の追加
var videoEffectDefinition = new VideoEffectDefinition("VideoEffectComponent.ExampleVideoEffect");
IMediaExtension videoEffect = await m_mediacapture.AddVideoEffectAsync(videoEffectDefinition, MediaStreamType.VideoPreview);
videoEffect.SetProperties(new PropertySet() { { "FadeValue", .25 } });

Preview.Source = m_mediacapture;
await m_mediacapture.StartPreviewAsync();
<!--プレビュー部分抜粋-->
<CaptureElement x:Name="Preview" Grid.Row="0" HorizontalAlignment="Center"  Margin="0,0,0,0" VerticalAlignment="Center" />

 試したこと

・Win2Dを使ってフレーム編集 → 内部例外:アプリケーションは、別のスレッドにマーシャリングされたインターフェイスを呼び出しました。 (Exception from HRESULT: 0x8001010E (RPC_E_WRONG_THREAD)))

・WriteableBitmapExを使ってフレーム編集 → 上記と同じ例外が出ました。

上記二つとも、各サンプル(Webで"画像に文字を描画する C# UWP"で調べた結果)を参考に実装しました。

 補足情報(FW/ツールのバージョンなど)

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自己解決しました。

-カスタムのビデオ特殊効果-
https://docs.microsoft.com/ja-jp/windows/uwp/audio-video-camera/custom-video-effects

上記のドキュメントをよく見ると、Win2Dの使用例がありました。

ドキュメントを参考にして、Windowsランタイムコンポーネント内で
Win2D使用時のプロパティ、メソッドを実装した後、ProcessFrameメソッド内で、
以下の記述に書き換えました。

//ビデオ特殊効果用の Windows ランタイム コンポーネント
using (CanvasBitmap inputBitmap =CanvasBitmap.CreateFromDirect3D11Surface(canvasDevice, context.InputFrame.Direct3DSurface))
using (CanvasRenderTarget renderTarget = CanvasRenderTarget.CreateFromDirect3D11Surface(canvasDevice, context.OutputFrame.Direct3DSurface))
using (CanvasDrawingSession ds = renderTarget.CreateDrawingSession())
{
    //こっから
    var gaussianBlurEffect = new GaussianBlurEffect 
    {
        Source = inputBitmap,
        BlurAmount = (float)BlurAmount, //←ここは不要
        Optimization = EffectOptimization.Quality
    };
    //ここは、任意に書き換える。

    //画像描画
    ds.DrawImage(gaussianBlurEffect);
    //文字描画
    ds.DrawText("ここに文字を入れる。", new System.Numerics.Vector2(100, 100, Colors.Red);
}


ドキュメントのサンプルをそのまま流用したので、BlurAmountプロパティ(ぼかし効果)を適用後、
文字を描画している形になります。※BlurAmountプロパティの値は、0にしています。

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