Webrtc 屏幕共享

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发布于: 2021 年 05 月 14 日

功能简介

屏幕共享包括屏幕采集和视频流推送两部分功能。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方式分享到网络。本文的重点，是讲解如何应用 webrtc 的屏幕采集功能。对于 webrtc 视频编码传输功能的应用，需要专门的文章进行讲解，这里暂时不做展开，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功能，这里以 windows 10 平台作为开发环境，讲述如何在 window 平台，应用 webrtc 的屏幕共享功能。

屏幕共享包括三种采集方式，有全屏采集，窗口采集，和指定区域采集。每种采集方式，都有自己特定的使用场景，这里主要关注的，是如何使用 webrtc 实现这三种采集方式。

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 类抽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，分别实现了 Windows 平台的屏幕采集和窗口采集功能。

全屏采集

ScreenCapturerWinGdi 类只实现了单纯的屏幕采集功能，如果需要在全屏采集时过滤掉指定的窗口，则需要使用 ScreenCapturerWinMagnifier 类，通过 SetExcludedWindow 接口设置需要过滤的窗口。ScreenCapturerWinMagnifier 类只实现了过滤窗口的功能，如果需要在过滤窗口的同时还要显示鼠标位置，就必须使用 DesktopAndCursorComposer 类，DesktopAndCursorComposer 类实现了将鼠标位置与屏幕图像合并的功能。

窗口采集

WindowCapturerWinGdi 类最早实现了采集指定窗口的功能，但是对于启用了硬件加速的窗口，则无法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功能，重要的是，WgcCapturerWin 可以采集开启了硬件加速的窗口，比如 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，需要在 DesktopCapturer 类中添加一个非纯虚函数，函数接受四个参数，分别是指定区域的左上角坐标 x 和 y，还有区域大小 width 和 height。然后再创建一个继承 ScreenCapturerWinGdi 的新类，然后重载 CaptureFrame 方法，可以拷贝 ScreenCapturerWinGdi 类中的 CaptureFrame 实现，然后把采集的区域指定为自定义的区域（把原来的全屏区域修改为自定义的区域）。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，不可以为奇数。height 最好是 2 的整数倍。</u>

屏幕共享流程

1.创建 DesktopCapturer 实例，可以根据需求创建不同的 DesktopCapturer 实现类，比如 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 实例一定要在同一个线程内创建，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    // 使用 DesktopAndCursorComposer 可以采集鼠标    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;  //需要过滤的窗口列表  desktop_capture_frame_callback _frameCallback = nullptr;  //视频输出回调  void* _userContext = nullptr;
 private:  std::unique_ptr<rtc::Thread> _capture_thread;  bool _isrunning = false;};
#endif

复制代码

总结

如果理清了 webrtc 屏幕共享的脉络，整个过程还不算太复杂。但是，如果一开始没有对 webrtc 的屏幕共享有一个概览，冒然逐步趟坑，说不准就会卡在某处，无法前进。希望本文对正准备应用 webrc 屏幕共享的人有所帮助。

融云 RCRTC C++ SDK 已经实现了 Windows 的屏幕共享功能，并且处理了很多产品需求层面的细节。有兴趣的同学，可以关注我们的 SDK，关注融云。

祝大家工作顺利！

发布于: 2021 年 05 月 14 日阅读数: 27

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