Android Multimedia框架总结（二十五）MediaProjection实现手机截屏（无须root）

Posted 2020-08-26 码农突围

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前言：一年半多以前，我们曾有个项目，要做一个截屏功能，当时负责调研的同事，答应了产品上这个功能，但开发一周后，发现，无法实现截取手机屏幕图像，须要root权限，才能做。因为最近研究MediaProjection，意外的发现，竟然无须root，可以轻松实现次功能。曾经被做不到的，如今做到了，很难相信此时的心情。看下今天的Agenda:

• android源码中使用组合键是如何实现屏幕截图功能的？
• MediaProjection实现手机截屏效果
• 简要思路

以我的魅族手机为例，是同时按电源键+音量下键来实现截屏，苹果手机则是电源键 + HOME键，小米手机是菜单键+音量下键，而HTC一般是按住电源键再按左下角的“主页”键。那么Android源码中使用组合键是如何实现屏幕截图功能呢？

Android源码中对按键的捕获位于文件PhoneWindowManager.java中

这个类处理所有的按键事件，其中函数interceptKeyBeforeQueueing（）会对常用的按键做特殊处理。以我自己魅族手机为例，是同时按电源键和音量下键来截屏，那么在这个方法中可以看到这么如下代码：
interceptKeyBeforeQueueing



以上代码总结为：当按下音量下键时，且是down时，会进入到interceptPowerKeyDown方法中，而按下电源键时，且是down时，也会进入interceptPowerKeyDown方法中，接着进入这个方法中看下：
interceptPowerKeyDown



以上代码总结为：如果是interactive为true，且一些其他条件满足时，会记录电源键按下的时间，且进入interceptScreenshotChord方法中：



以上代码总结为：用两个布尔变量判断是否同时按了音量下键和电源键后，再计算两个按键响应Down事件之间的时间差不超过（ // Time to volume and power must be pressed within this interval of each other.
private static final long SCREENSHOT_CHORD_DEBOUNCE_DELAY_MILLIS = 150;）150毫秒，也就认为是同时按了这两个键后，此种case时，才是真正的屏幕截屏的组合键。

获取到组合键后，会用一个mHandler 开始post一个runnable,进入这个runnable中：

以上代码，会执行方法takeScreenshot方法，接着进入：



以上代码总结为：使用AIDL绑定了service服务到”com.android.systemui.screenshot.TakeScreenshotService”，注意在service连接成功时，对message的msg.arg1和msg.arg2两个参数的赋值。其中在mScreenshotTimeout中对服务service做了超时处理。接着我们找到实现这个服务service的类TakeScreenshotService，该类在(frameworks/base/packages/SystemUI/src/com/android/systemui/screenshot包下)：



对应代码如下：



以上代码总结为：引用了GlobalScreenshot类，调用了takeScreenshot方法，紧接着进入：



以上代码总结为：引用SurfaceControl类，调用了screenshot方法， 传入了屏幕的宽和高，这两个参数，接着进入SurfaceControl类中，位于frameworks/base/core/java/android/view目录下：



对应screenshot方法代码如下：



screenshot



最终到达native方法中nativeScreenshot



上面就是java层的部分，接着到jni层，在\\frameworks\\base\\core\\jni\\android_view_SurfaceControl.cpp中：



以上代码总结为：到jni中，映射nativeScreenshot方法的是nativeScreenshotBitmap函数，这个函数代码如下：




以上代码总结为：实例化ScreenshotClient类，且调用update方法，最终通过构造一个新的bitmap，把screenshot得到的像素点，及相关信息达到bitmap，通过GraphicsJNI，重新创建一个bitmap返回给上层。
我们接着看下ScreenshotClient的声明，位于SurfaceComposerClient.h中。注意这个类是在frameworks\\native\\include\\gui中，而前面android_view_SurfaceControl是在\\frameworks\\base\\core\\jni\\下



最后辗转来到c++层，就是\\frameworks\\native\\libs\\gui下的SurfaceComposerClient.cpp中，实现ScreenshotClient声明的函数update，如下：



以上代码总结为：通过ISurfaceComposer接口，调用captureScreen函数，我们找到其对应的实现类\\frameworks\\native\\libs\\gui\\ISurfaceComposer.cpp，找到captureScreen函数的实现如下：



以上代码总结为：把IGraphicBufferProducer，作为binder开始写到parcel中，最后一版看到transact，就知道当前是client端，而server端的onTransact()函数,会接收到传过来的参数。如这里的data。接着看下BnSurfaceComposer的onTransact方法，这个BnSurfaceComposer依然是在ISurfaceComposer.cpp中。



以上代码总结为：当进入到CAPTURE_SCREEN中，data会读取IGraphicBufferProducer生成出的图像buffe，接着调用 reply->writeInt32(res);返回给client.然后再回调到java层。以上就是系统截屏的原理。

那对于多媒体这块可以通过MediaProjection+VirturalDisplay+MediaProjectionManager来实现截屏，以下我的实例效果图：

效果图1：操作过程，点击浮动小剪刀，就可以实现截屏，拖动小剪刀，可到任意位置：

效果图2：截图后过程

主界面：

体验apk:
链接：http://pan.baidu.com/s/1kVugxCV 密码：97z0

实现思路：

• MediaProjection是一个token，用户可以授予应用程序捕获屏幕内容和录制系统音频。
• 屏幕截取，可以通过MediaProjectionManager的createScreenCaptureIntent，创建一个intent，保证有足够能力截取屏幕上的内容，但是没有系统声音。
• 调用setUpMediaProjection()方法获取共享数据并对其进行赋值；若已初始化，则直接调用virtualDisplay()方法利用之前定义的变量对截屏环境进行初始化。

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