性能简介

屏幕共享包含屏幕采集和视频流推送两局部性能。与远程桌面不同,屏幕共享只是将本地桌面内容以视频流的形式分享到网络。本文的重点,是解说如何利用 webrtc 的屏幕采集性能。对于 webrtc 视频编码传输性能的利用,须要专门的文章进行解说,这里临时不做开展,而是把重点集中在屏幕采集上。webrtc 提供了多个平台的屏幕共享性能,这里以 windows 10 平台作为开发环境,讲述如何在 window 平台,利用 webrtc 的屏幕共享性能。

屏幕共享包含三种采集形式,有全屏采集,窗口采集,和指定区域采集。每种采集形式,都有本人特定的应用场景,这里次要关注的,是如何应用 webrtc 实现这三种采集形式。

webrtc 中屏幕采集的源码在 webrtc/src/modules/desktop_capture/目录下。 在 desktop_capture 目录中的 desktop_capturer.h 中定义了 DesktopCapturer 类,DesktopCapturer 类形象了屏幕采集要用到的接口。windows 平台的屏幕采集实现,在 webrtc/src/modules/desktop_capture/win 目录下,其中有 ScreenCapturerWinGdi 类,ScreenCapturerWinMagnifier 类,DesktopAndCursorComposer 类,WindowCapturerWinGdi 类,WgcCapturerWin 类。这些实现类,别离实现了 Windows 平台的屏幕采集和窗口采集性能。

全屏采集

ScreenCapturerWinGdi 类只实现了单纯的屏幕采集性能,如果须要在全屏采集时过滤掉指定的窗口,则须要应用 ScreenCapturerWinMagnifier类,通过 SetExcludedWindow 接口设置须要过滤的窗口。ScreenCapturerWinMagnifier 类只实现了过滤窗口的性能,如果须要在过滤窗口的同时还要显示鼠标地位,就必须应用 DesktopAndCursorComposer 类,DesktopAndCursorComposer 类实现了将鼠标地位与屏幕图像合并的性能。

窗口采集

WindowCapturerWinGdi 类最早实现了采集指定窗口的性能,然而对于启用了硬件加速的窗口,则无奈采集到窗口内的内容,只能采集到窗口的边框。在最新版本的 webrtc 中,提供了 WgcCapturerWin 类,WgcCapturerWin 实现了采集全屏和采集窗口性能,重要的是,WgcCapturerWin 能够采集开启了硬件加速的窗口,比方 chrome 浏览器。

采集区域

DesktopCapturer 类没有提供采集指定区域的接口,所以,须要在 DesktopCapturer 类中增加一个非纯虚函数,函数承受四个参数, 别离是指定区域的左上角坐标x和y,还有区域大小width和height。 而后再创立一个继承 ScreenCapturerWinGdi 的新类,而后重载 CaptureFrame 办法,能够拷贝 ScreenCapturerWinGdi 类中的 CaptureFrame 实现,而后把采集的区域指定为自定义的区域(把原来的全屏区域批改为自定义的区域)。这样就实现了采集指定区域。

<u>趟过的坑:指定区域的 width 最好为 16 的整数倍,不能够为奇数。height 最好是 2 的整数倍。</u>

屏幕共享流程

1.创立 DesktopCapturer 实例,能够依据需要创立不同的 DesktopCapturer 实现类,比方 ScreenCapturerWinMagnifier 类或者 DesktopAndCursorComposer类或者 WgcCapturerWin 类。

2.获取屏幕ID列表或窗口ID列表。

3.指定要采集的屏幕ID或窗口ID列表。

4.注册数据回调,开始采集。

5.将回调中的屏幕图像编码传输。

<u>趟过的坑:DesktopCapturer 实例肯定要在同一个线程内创立,初始化和销毁。</u>

代码示例

#ifndef __RCRTC_DESKTOP_CAPTURER__#define __RCRTC_DESKTOP_CAPTURER__#include "api/video/i420_buffer.h"#include "libyuv/convert.h"#include "libyuv/video_common.h"#include "media/base/video_broadcaster.h"#include "media/base/video_common.h"#include "modules/desktop_capture/desktop_and_cursor_composer.h"#include "rtc_base/thread.h"#include "system_wrappers/include/sleep.h"#include "webrtc_desktop_capturer.h"typedef void (*desktop_capture_frame_callback)(int width,                                               int height,                                               int y_stride,                                               int u_stride,                                               int v_stride,                                               const uint8_t* y,                                               const uint8_t* u,                                               const uint8_t* v,                                               void* context);class RcrtcDesktopCapturer : public webrtc::DesktopCapturer::Callback { public:  RcrtcDesktopCapturer(const std::map<std::string, std::string>& opts) {}  inline ~RcrtcDesktopCapturer() override {}  // overide webrtc::DesktopCapturer::Callback  void OnCaptureResult(webrtc::DesktopCapturer::Result result,                       std::unique_ptr<webrtc::DesktopFrame> frame) override {    if (result == webrtc::DesktopCapturer::Result::SUCCESS) {      int width = frame->size().width();      int height = frame->size().height();      rtc::scoped_refptr<webrtc::I420Buffer> I420buffer =          webrtc::I420Buffer::Create(width, height);      const int conversionResult = libyuv::ConvertToI420(          frame->data(), 0, I420buffer->MutableDataY(), I420buffer->StrideY(),          I420buffer->MutableDataU(), I420buffer->StrideU(),          I420buffer->MutableDataV(), I420buffer->StrideV(), 0, 0,          // width, height,          I420buffer->width(), I420buffer->height(), I420buffer->width(),          I420buffer->height(), libyuv::kRotate0, ::libyuv::FOURCC_ARGB);      if (conversionResult >= 0) {        webrtc::VideoFrame videoFrame(I420buffer,                                      webrtc::VideoRotation::kVideoRotation_0,                                      rtc::TimeMicros());        rtc::scoped_refptr<webrtc::I420BufferInterface> buffer(            videoFrame.video_frame_buffer()->ToI420());        _frameCallback(buffer->width(), buffer->height(), buffer->StrideY(),                       buffer->StrideU(), buffer->StrideV(), buffer->DataY(),                       buffer->DataU(), buffer->DataV(), this->_userContext);      }    }  }  void setExccludeWindow(webrtc::DesktopCapturer::Source windowId) {    _excludeWindowList.push_back(windowId);  }  void CaptureThread() {    webrtc::DesktopCaptureOptions opts =        webrtc::DesktopCaptureOptions::CreateDefault();    opts.set_allow_use_magnification_api(true);  //设置过滤窗口选项    // 应用 DesktopAndCursorComposer 能够采集鼠标    std::unique_ptr<webrtc::DesktopCapturer> capturer =        std::unique_ptr<webrtc::DesktopCapturer>(            new webrtc::DesktopAndCursorComposer(                webrtc::DesktopCapturer::CreateScreenCapturer(opts), opts));    // 设置开始采集状态    capturer->Start(this);    // 设置要过滤的窗口    for (auto source : _excludeWindowList) {      capturer->SetExcludedWindow(source.id);    }    while (_isrunning) {      webrtc::SleepMs(_msPerFrame);      // 采集桌面图像      capturer->CaptureFrame();    }  }  bool Start() {    _isrunning = true;    _capture_thread = rtc::Thread::Create();    _capture_thread->Start();    _capture_thread->PostTask(RTC_FROM_HERE, [&] { CaptureThread(); });  }  void Stop() {    if (_isrunning) {      _isrunning = false;      _capture_thread->Stop();      _capture_thread.reset();    }  } public:  int _msPerFrame = 100;  // 100毫秒采集一次,每秒钟采集10帧  webrtc::DesktopCapturer::SourceList _excludeWindowList;  //须要过滤的窗口列表  desktop_capture_frame_callback _frameCallback = nullptr;  //视频输入回调  void* _userContext = nullptr; private:  std::unique_ptr<rtc::Thread> _capture_thread;  bool _isrunning = false;};#endif

总结

如果理清了 webrtc 屏幕共享的脉络,整个过程还不算太简单。然而,如果一开始没有对 webrtc 的 屏幕共享有一个概览,冒然逐渐趟坑,说不准就会卡在某处,无奈后退。心愿本文对正筹备利用 webrc 屏幕共享的人有所帮忙。

融云 RCRTC C++ SDK 曾经实现了 Windows 的屏幕共享性能,并且解决了很多产品需要层面的细节。有趣味的同学,能够关注咱们的 SDK,关注融云。

祝大家工作顺利!