Windows桌面共享中一些常見的抓屏技術

本篇博客內容是屬於轉載的，原文地址：

http://www.cppblog.com/weiym/archive/2013/12/01/204536.aspx

 

1. BitBlt

 

我想作Windows開發應該都知道這個API， 它能實現DC間的內容拷貝， 若是咱們把源DC指定成Monitor DC或是桌面DC， 它就能實現抓屏功能。

對於經過這種方式的抓屏， 有2點須要特別提醒：

a. 在XP下咱們能夠經過最後的拷貝標誌來控制是否拷貝layered window, 只有SRCCPY表示拷貝內容不包含layered window, 若是是SRCCPY | CAPTUREBLT表示拷貝包括Layered window在內的全部窗口。 這個標誌在Vista以後的系統(win7/win8)，開啓DWM的狀況下， 已經失效， 由於這種狀況下全部的窗口都是layered window.

b. 這種方式的抓屏在 Vista以後， 開啓DWM的狀況下， 抓屏速度很是慢(30ms +), 具體緣由不知道是由於系統沒有緩存整個屏幕的數據仍是GPU向內存拷貝數據太慢了， 有知道的朋友能夠提示下。

 

2. Mirror driver

 

這種方法應該是Win8以前最高效的抓屏方法， 也是微軟推薦的遠程桌面共享方案，它經過建立虛擬鏡像驅動， 直接獲取最終屏幕變化數據。

該方法也有一些缺點：

a. 涉及到驅動安裝， 技術難度大， 系統權限要求也高

b. Win8 上該方案已經失效, 可是仍是有方法的， 參見 Remote Display Drivers

 

3. GDI hook

 

這種方法應該說是XP時代比較流行的抓屏方法， 由於全部的繪製都是經過GDI32.dll中的繪圖函數來實現的， 因此咱們只要攔截了這些函數， 系統的全部繪製就都讓咱們控制了。這種方法應該來講也是一種挺高效的抓屏方法，屏幕的變化也都能讓咱們攔截到， 同時由於好多繪圖函數是以矢量方式實現的，全部抓到的數據包很是小， 即便在低帶寬下也效果挺好。

下面是該方法的一些缺點：

a. Hook技術自己就有其複雜性和不穩定性， 尤爲是Hook全部進程

b. Vista只有愈來愈多程序採用D2D/D3D繪製， GDI Hook對這些繪製無能爲力。

c. Vista以後UAC打開的狀況下， 若是咱們的程序權限不夠高， Hook不到更高權限的程序。
 

4. Windows Media API

 

Windows Media 9.0 支持用Windows Media Encoder 9 API來抓屏。它有一個編碼器叫Windows Media Video 9 Screen codec，特別爲抓屏優化過。Windows Media Encoder API提供了一個IWMEncoder2接口能夠用來高效地捕捉屏幕圖像。

由於對這組API不熟， 這種抓屏方法我也沒嘗試過， 具體可見Various methods for capturing the screen， 感受這種方法的最大缺點是用戶機器須要安裝Windows Media Encoder 9。
 

5. DirectX
 

每一個DirectX程序都包含一個被咱們稱做緩衝的內存區域，其中保存了和該程序有關的顯存內容，這在程序中被稱做後臺緩衝（Back Buffer），有些程序有不止一個的後臺緩衝。還有一個緩衝，在默認狀況下每一個程序均可以訪問－前臺緩衝。前臺緩衝保存了和桌面相關的顯存內容，實質上就是屏幕圖像。 咱們的程序經過訪問前臺緩衝就能夠捕捉到當前屏幕的內容。上面的列子中也包含該方法的實現， 是基於DirectX9的，咱們能夠參考下, 據我測試該方法在DWM打開的狀況下抓整屏也要30ms左右。Vista以後的DirectX 10/11相對於DirectX 9 已經發生很是大的變化， 直接用新的接口上面的代碼未必能正常工做。

6. PrintWindow

 

該方法自己不能直接作爲一種抓屏方法， 可是有時候咱們要獲取某個窗口的內容， 即便他被其餘窗口覆蓋着， 這時候這個函數就頗有用。該方該調用法的原理是經過給目標窗口發送WM_PRINT或是WM_PRINTCLIENT消息， 因此若是目標窗口沒有響應， 該調用可能會阻塞抓屏線程， 這種狀況下抓屏前最好先用SendMessageTimeout檢測目標窗口是否有響應。另外該方法也抓不到D3D窗口的內容。

7. DWM/Dxgi hook

 

Vista以後微軟放棄了XP時代的XPDM， 採用了全新的WDDM視屏驅動模型， 如今Win8.1上已是WDDM1.3.

Vista以後底層全部的渲染都是基於D3D技術， 另外咱們也知道系統在DWM.exe裏進行窗口邊框的繪畫和合成， 因此理論上咱們能夠經過HOOK DWM/D3D/DXGI，攔截到整個系統的屏幕內容。固然做爲一種Hook技術， 它也有上面GDI Hook相似的問題。
 

8. Magnification

 

這組API是微軟Vista以後開放給咱們開發放大鏡程序的， 它裏面提供了一個API讓咱們攔截到顯示的內容， 惋惜的是這個關鍵的API  MagSetImageScalingCallback 微軟已經宣佈做廢。另外該方式的抓屏效率也不高， 整屏須要60 ms 左右。
 

9. Desktop Duplication  

 

這是微軟Win8 上宣佈放棄Mirror driver以後推薦採用的抓屏技術， 所有基於D3D/DXGI技術， 效率很是高， 而且包含變化區域和屏幕鼠標光標。它的缺點是無法抓取某個窗口的內容 。
 

10. GetWindowDC 

該方法和PrintWindow相似，可是它沒有PrintWindow的權限問題， 也沒有超時問題。
這種抓屏方法在Win7/Win8  DWM打開的狀況下抓屏，結果會顛覆咱們XP時代的知識， 由於即便窗口被覆蓋， 它也能夠正確抓取到被覆蓋窗口下的內容， WebRTC正是用這種方式來Share  Application的。
它的主要問題是有些窗口抓到的內容不包含非客戶區，有些窗口好比任務欄的Thumbnail窗口會抓不到內容。
 

最後簡單總結下 ， 咱們能夠看到Windows系統上基本沒有一種通用的抓屏技術能夠高效的抓取全部的系統（XP/Win7/Win8）， 很大一部緣由是操做系統的顯示驅動模型在從XPDM向WDDM轉變， 應用層的API也在從GDI向D3D轉變 。 相對於Linux的穩定， Window的不斷髮展和進步， 對開發人員到底是喜是悲？

 

另外還有一篇博文值得參考學習，該博文仔細的介紹了幾種抓屏的方式：

http://blog.csdn.NET/henry19850318/article/details/5732106