Android MediaProjection截屏&录屏-适配AndroidQ以上版本

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篇首语:本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理,主要介绍了Android MediaProjection截屏&录屏-适配AndroidQ以上版本相关的知识,希望对你有一定的参考价值。

        工作中遇到截屏需求,首先想到的肯定是截图所在区域的控件,通过Canvas类将View绘制成一个Bitmap,之后是要显示还是保存都可以了。但是事实上还是有一些问题存在,已知有两个问题:①不能截取到状态栏的内容吧;② 如果页面存在视频播放器,那么无法获取到播放器视频画面吧。

        使用系统MediaProjection就可以解决上述两个问题。

Demo地址:https://download.csdn.net/download/bigfc/86711553

一、截屏

首先,看下最后的实现效果:

device-2022-09-24-182332

具体的实现步骤:

1、申请权限&注册前台服务

<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>
<manifest xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"
    package="com.zhn.learn_android">

    <!--前台服务-->
    <uses-permission android:name="android.permission.FOREGROUND_SERVICE"/>

    <application
        ...>

        <!--注册截屏需要用到的前台服务-->
        <service
            android:name=".service.ScreenShortRecordService"
            android:enabled="true"
            android:exported="true"
            android:foregroundServiceType="mediaProjection"/>

        ....

    </application>

</manifest>

2、在Activity生命周期中绑定和解绑定Service

这里以绑定的形式开启服务方便Service和Activity之间的交互,而且考虑可能一个页面中可能多次触发截屏,service和activity绑定到一起,不用反复启动服务,而且可以跟页面生命周期保持一致。

class MediaProjectionActivity : AppCompatActivity() 

    //截屏、录屏服务
    private var mScreenShortService: ScreenShortRecordService? = null

    ...

    private val connection = object : ServiceConnection 
        override fun onServiceConnected(name: ComponentName?, iBinder: IBinder?) 
            if (iBinder is ScreenShortRecordService.ScreenShortBinder) 
                //截屏
                mScreenShortService = iBinder.getService()

            
        

        override fun onServiceDisconnected(name: ComponentName?) 
            //no-op
        
    

    override fun onStart() 
        super.onStart()
        // 绑定服务
        Intent(this, ScreenShortRecordService::class.java)
            .also  intent ->
                bindService(intent, connection, Context.BIND_AUTO_CREATE)
            
    

    override fun onStop() 
        super.onStop()
        //解绑服务
        unbindService(connection)
    

3、点击截屏的时候通过MediaProjectionManager创建截屏Intent并启动

//截屏点击事件
    fun capture(view: View) 
        mScreenShortService?.let 
            //开始截屏
            mediaManager =
                getSystemService(Context.MEDIA_PROJECTION_SERVICE) as MediaProjectionManager
            mediaManager.createScreenCaptureIntent().apply 
                startActivityForResult(this, CAPTURE_CODE)
            
        
    

4、监听onActivityResult,获取到返回的intent后,调用服务的开始截屏

override fun onActivityResult(requestCode: Int, resultCode: Int, data: Intent?) 
        super.onActivityResult(requestCode, resultCode, data)
        if (resultCode == Activity.RESULT_OK) 
            when (requestCode) 
                //截屏
                CAPTURE_CODE -> 
                    data?.let 
                        mScreenShortService?.startShort(it, object : ScreenshotListener 
                            override suspend fun onScreenSuc(bitmap: Bitmap) 
                                //显示截图
                                showScreenshort(bitmap)
                            
                        )
                    
                
                //录屏
                MIRROR_CODE -> 
                   ...
                
            
        
    

5、 这里必须先申请成为前台服务,否则会报SecurityException异常

fun startShort(intent: Intent, callback: ScreenshotListener) 
        //开启通知,并申请成为前台服务
        startNotification()
        //标记
        this.isGot = false
        //回调
        this.callback = callback

        mMediaProjectionManager = getSystemService(Context.MEDIA_PROJECTION_SERVICE) as MediaProjectionManager
        //获取令牌
        mMediaProjection = mMediaProjectionManager?.getMediaProjection(Activity.RESULT_OK, intent)

        //这里延迟一会再取
        Handler(Looper.myLooper()!!).postDelayed(object : Runnable 
            override fun run() 
                //配置ImageReader
                configImageReader()
            
        , 400)
    

6、成功获取到令牌后,就可以通过监听获取有效的ImageReader对象

@SuppressLint("WrongConstant")
    fun configImageReader() 
        val dm = resources.displayMetrics
        imageReader = ImageReader.newInstance(
            dm.widthPixels, dm.heightPixels,
            PixelFormat.RGBA_8888, 1
        ).apply 
            setOnImageAvailableListener(
                //这里页面帧发生变化时就会回调一次,我们只需要获取一张图片,加个标记位,避免重复
                if (!isGot) 
                    isGot = true
                    //这里就可以保存图片了
                    savePicTask(it)
                
            , null)

            //把内容投射到ImageReader 的surface
            mMediaProjection?.createVirtualDisplay(
                TAG, dm.widthPixels, dm.heightPixels, dm.densityDpi,
                DisplayManager.VIRTUAL_DISPLAY_FLAG_PUBLIC, surface, null, null
            )
        
    

7、最后读取ImageReader生成Bitmap,此处就已经可以退出前台服务了,但是服务并没有解绑,下次只需要让服务重新申请前台,就可以继续下次截屏。

/**
     * 保存图片
     */
    private fun savePicTask(reader: ImageReader) 
        scopeIo 
            var image: Image? = null
            try 
                //获取捕获的照片数据
                image = reader.acquireLatestImage()
                val width = image.width
                val height = image.height
                //拿到所有的 Plane 数组
                val planes = image.planes
                val plane = planes[0]

                val buffer: ByteBuffer = plane.buffer
                //相邻像素样本之间的距离,因为RGBA,所以间距是4个字节
                val pixelStride = plane.pixelStride
                //每行的宽度
                val rowStride = plane.rowStride
                //因为内存对齐问题,每个buffer 宽度不同,所以通过pixelStride * width 得到大概的宽度,
                //然后通过 rowStride 去减,得到大概的内存偏移量,不过一般都是对齐的。
                val rowPadding = rowStride - pixelStride * width
                // 创建具体的bitmap大小,由于rowPadding是RGBA 4个通道的,所以也要除以pixelStride,得到实际的宽
                val bitmap = Bitmap.createBitmap(
                    width + rowPadding / pixelStride,
                    height, Bitmap.Config.ARGB_8888
                )
                bitmap.copyPixelsFromBuffer(buffer)
                callback?.onScreenSuc(bitmap)
                //服务退出前台
                stopForeground(true)
                mMediaProjection?.stop()
             catch (e: java.lang.Exception) 
                e.printStackTrace()
             finally 
                //记得关闭 image
                try 
                    image?.close()
                 catch (e: Exception) 
                
            
        
    

二、录屏

device-2022-09-24-184104

具体实现步骤如下:

1、除了截屏需要前台服务权限和Service,录屏还需要存储和录音权限

<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>
<manifest xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"
    package="com.zhn.learn_android">

    <!--外部存储读写权限-->
    <uses-permission android:name="android.permission.WRITE_EXTERNAL_STORAGE"/>

    <uses-permission android:name="android.permission.RECORD_AUDIO" />
    <!--前台服务-->
    <uses-permission android:name="android.permission.FOREGROUND_SERVICE"/>

    <application
        ...>

        <service
            android:name=".service.ScreenShortRecordService"
            android:enabled="true"
            android:exported="true"
            android:foregroundServiceType="mediaProjection"/>

        ...
    </application>

</manifest>

2、服务绑定同截屏

3、点击录屏此时需要动态申请录音、存储权限

4、获得权限后,同样需要通过MediaProjectionManager创建录屏的Intent,并启动

//开始录屏
    private fun startRecordScreen() 
        if (!isRecord) 
            //释放播放器
            MediaPlayerHelper.release()
            isRecord = true
            mediaManager = getSystemService(MEDIA_PROJECTION_SERVICE) as MediaProjectionManager
            mediaManager.createScreenCaptureIntent().apply 
                startActivityForResult(this, MIRROR_CODE)
            
            btnRecord?.text = "正在录制,可随意切换界面,点击结束并播放"
         else 
            try 
                isRecord = false
                btnRecord?.text = "点击开始屏幕录制"
                //停止录制
                mScreenShortService?.stopRecorder()

                Toast.makeText(this, "开始播放", Toast.LENGTH_SHORT).show()
                surfaceview?.holder?.let 
                    val file = File(path, fileName)
                    MediaPlayerHelper.prepare(
                        file.absolutePath,
                        it,
                        MediaPlayer.OnPreparedListener 
                            Log.d(TAG, "onPrepared: $it.isPlaying")
                            MediaPlayerHelper.play()
                        )
                

             catch (e: Exception) 
                Log.d(TAG, "mediaProjecing: $e")
            
        
    

 5、监听到返回结果是就可以调用服务,开始录制了

override fun onActivityResult(requestCode: Int, resultCode: Int, data: Intent?) 
        super.onActivityResult(requestCode, resultCode, data)
        if (resultCode == Activity.RESULT_OK) 
            when (requestCode) 
                //截屏
                CAPTURE_CODE -> 
                    ...
                
                //录屏
                MIRROR_CODE -> 
                    //开始录制
                    data?.let 
                        mScreenShortService?.startRecorder(path, fileName, it)
                    
                
            
        
    

6、申请前台服务、申请令牌、配置MediaRecorder,开始录屏。

这里为了存储视频文件,需要传递一个文件路径和文件名,配置MediaRecorder的时候使用

//开始录屏
    fun startRecorder(path: String, fileName: String, intent: Intent) 
        //开启通知,并申请成为前台服务
        startNotification()
        this.isGot = false
        this.callback = callback

        mMediaProjectionManager =
            getSystemService(Context.MEDIA_PROJECTION_SERVICE) as MediaProjectionManager
        //获得令牌
        mMediaProjection = mMediaProjectionManager?.getMediaProjection(Activity.RESULT_OK, intent)

        //这里延迟一会再取
        Handler(Looper.myLooper()!!).postDelayed(object : Runnable 
            override fun run() 
                //配置MediaRecorder
                if (configMediaRecorder(path, fileName)) 
                    try 
                        //开始录屏
                        recorder?.start()
                     catch (e: Exception) 
                        e.printStackTrace()
                    
                
            
        , 400)
    

7、配置MediaRecorder

/**
     * 配置MediaProjection
     */
    private fun configMediaRecorder(path: String, fileName: String): Boolean 

        //创建文件夹
        val dir = File(path)
        if (!dir.exists()) 
            dir.mkdirs()
        
        val file = File(path, fileName)
        if (file.exists()) 
            file.delete()
        
        val dm = resources.displayMetrics
        recorder = MediaRecorder()
        recorder?.apply 
            setAudiosource(MediaRecorder.AudioSource.MIC) //音频载体
            setVideoSource(MediaRecorder.VideoSource.SURFACE) //视频载体
            setOutputFormat(MediaRecorder.OutputFormat.MPEG_4) //输出格式
            setAudioEncoder(MediaRecorder.AudioEncoder.AMR_NB) //音频格式
            setVideoEncoder(MediaRecorder.VideoEncoder.H264) //视频格式
            setVideoSize(dm.widthPixels, dm.heightPixels) //size
            setVideoFrameRate(30) //帧率
            setVideoEncodingBitRate(3 * 1024 * 1024) //比特率
            //设置文件位置
            setOutputFile(file.absolutePath)
            try 
                prepare()
                virtualDisplay = mMediaProjection?.createVirtualDisplay(
                    TAG,
                    dm.widthPixels,
                    dm.heightPixels,
                    dm.densityDpi,
                    DisplayManager.VIRTUAL_DISPLAY_FLAG_AUTO_MIRROR,
                    surface,
                    null,
                    null
                )
             catch (e: Exception) 
                e.printStackTrace()
                return false
            
        
        return true
    

 8、经过上述步骤,手机就开始录屏了,当点击录制结束时,不要忘记关闭MediaRecorder。此时可以退出前台服务了。

 //停止录制
    fun stopRecorder() 
        recorder?.stop()
        recorder?.release()
        recorder = null

        mMediaProjection?.stop()

        //退出前台服务
        stopForeground(true)
    

此时已经配置的文件路径中就可以找到录屏的文件了,如下图:


最后 无论是录屏还是截屏都需要释放资源,这里不再列举了


异常情况

1、java.lang.SecurityException: Media projections require a foreground service of type ServiceInfo.FOREGROUND_SERVICE_TYPE_MEDIA_PROJECTION

此问题是因为Android Q开始,使用中MediaProjection时必须申请一个前台服务,并且开启一个通知,用于提醒用户应用正在捕获屏幕信息,无论是服务开启的顺序错误还是未开启通知都会报这个异常。

2、RuntimeException: setAudioSource failed异常

录屏是需要动态申请录音权限,权限未申请通过会出现这个错误

3、Targeting S+ (version 31 and above) requires that one of FLAG_IMMUTABLE or FLAG_MUTABLE be specified

创建PendingIntent是在Android 版本31以上时,需要指定Flag为FLAG_IMMUTABLE 或者 FLAG_MUTABLE,否则会报这个错误,具体代码可以参考:

val pendingIntent =
                if (Build.VERSION.SDK_INT >= Build.VERSION_CODES.S) 
                    PendingIntent.getActivity(
                        this,
                        0,
                        notificationIntent,
                        PendingIntent.FLAG_IMMUTABLE
                    );
                 else 
                    PendingIntent.getActivity(
                        this,
                        0,
                        notificationIntent,
                        PendingIntent.FLAG_CANCEL_CURRENT
                    );
                

参考链接:

Capture video and audio playback  |  Android Developers

绑定服务概览  |  Android 开发者  |  Android Developers

Foreground services  |  Android Developers

Android 音视频开发(六) -- Android Mediaprojection 截屏和录屏

Android技术分享| 一行代码实现安卓屏幕采集编码

越来越多的App需要共享手机屏幕给他人观看,特别是在线教育行业。Android 从5.0开始支持了MediaProjection,利用MediaProjection ,可以实现截屏录屏功能。

本库对屏幕采集编码进行了封装,简单的调用即可实现MediaProjection权限申请,H264硬编码,错误处理等功能。

特点

  • 适配安卓高版本
  • 使用 MediaCodec 异步硬编码
  • 编码信息可配置
  • 通知栏显示
  • 链式调用

使用

ScreenShareKit.init(this)
          .onH264{ buffer, isKeyFrame, ts ->

         }.start()

Github

源码地址

实现

1 请求用户授权屏幕采集

@TargetApi(Build.VERSION_CODES.M)
    fun requestMediaProjection(encodeBuilder: EncodeBuilder){
        this.encodeBuilder = encodeBuilder;
        mediaProjectionManager  = activity?.getSystemService(Context.MEDIA_PROJECTION_SERVICE) as MediaProjectionManager
        startActivityForResult(mediaProjectionManager?.createScreenCaptureIntent(), 90000)
    }

startActivityForResult 是需要在 Activity 或者 Fragment中使用的,授权结果会在 onActivityResult 中回调。所以我们需要对这一步进行一个封装,使其能以回调到方式拿到结果。这里我们采用一个无界面的 Fragment,有很多库都是使用这种形式。

private val invisibleFragment : InvisibleFragment
        get() {
            val existedFragment = fragmentManager.findFragmentByTag(FRAGMENT_TAG)
            return if (existedFragment != null) {
                existedFragment as InvisibleFragment
            } else {
                val invisibleFragment = InvisibleFragment()
                fragmentManager.beginTransaction()
                    .add(invisibleFragment, FRAGMENT_TAG)
                    .commitNowAllowingStateLoss()
                invisibleFragment
            }
        }

fun start(){
    invisibleFragment.requestMediaProjection(this)
}

这样我们就可以在一个无界面的 Fragment 中拿到 onActivityResult中的授权结果和 MediaProjection 对象。

2.适配安卓10

如果 targetSdkVersion 设置的 29及以上,在获取到 MediaProjection 后调用 createVirtualDisplay ,将会收到一条异常

java.lang.SecurityException: Media projections require a foreground service of type ServiceInfo.FOREGROUND_SERVICE_TYPE_MEDIA_PROJECTION

意思是说,这个操作需要在前台服务中进行。

那我们就写一个服务,并把 onActivityResult 获取到的结果全传过去。

override fun onStartCommand(intent: Intent?, flags: Int, startId: Int): Int {
        intent?.let {
            if(isStartCommand(it)){
                val notification = NotificationUtils.getNotification(this)
                startForeground(notification.first, notification.second) //通知栏显示
                startProjection(
                    it.getIntExtra(RESULT_CODE, RESULT_CANCELED), it.getParcelableExtra(
                        DATA
                    )!!
                )
            }else if (isStopCommand(it)){
                stopProjection()
                stopSelf()
            }
        }
        return super.onStartCommand(intent, flags, startId)
    }

在 startProjection 方法中,我们需要获取 MediaProjectionManager,再获取 MediaProjection,接着创建一个虚拟显示屏。

private fun startProjection(resultCode: Int, data: Intent) {
        val mpManager = getSystemService(MEDIA_PROJECTION_SERVICE) as MediaProjectionManager
        if (mMediaProjection == null) {
            mMediaProjection = mpManager.getMediaProjection(resultCode, data)
            if (mMediaProjection != null) {
                mDensity = Resources.getSystem().displayMetrics.densityDpi
                val windowManager = getSystemService(WINDOW_SERVICE) as WindowManager
                mDisplay = windowManager.defaultDisplay
                createVirtualDisplay()
                mMediaProjection?.registerCallback(MediaProjectionStopCallback(), mHandler)
            }
        }
    }

private fun createVirtualDisplay() {
        mVirtualDisplay = mMediaProjection!!.createVirtualDisplay(
            SCREENCAP_NAME,
            encodeBuilder.encodeConfig.width,
            encodeBuilder.encodeConfig.height,
            mDensity,
            DisplayManager.VIRTUAL_DISPLAY_FLAG_OWN_CONTENT_ONLY or DisplayManager.VIRTUAL_DISPLAY_FLAG_PUBLIC,
            surface,
            null,
            mHandler
        )
    }

在 createVirtualDisplay 方法中,有一个 Surface 参数,屏幕上的所有动作,都会映射到这个 Surface 中,这里我们使用 MediaCodec 创建一个输入Surface用来接收屏幕的输出并编码。

3.MediaCodec 编码

 private fun initMediaCodec() {
        val format = MediaFormat.createVideoFormat(MIME, encodeBuilder.encodeConfig.width, encodeBuilder.encodeConfig.height)
        format.apply {
            setInteger(MediaFormat.KEY_COLOR_FORMAT,MediaCodecInfo.CodecCapabilities.COLOR_FormatSurface) //颜色格式
            setInteger(MediaFormat.KEY_BIT_RATE, encodeBuilder.encodeConfig.bitrate) //码流
            setInteger(MediaFormat.KEY_BITRATE_MODE, MediaCodecInfo.EncoderCapabilities.BITRATE_MODE_VBR)
            setInteger(MediaFormat.KEY_FRAME_RATE, encodeBuilder.encodeConfig.frameRate) //帧数
            setInteger(MediaFormat.KEY_I_FRAME_INTERVAL, 1)
        }
        codec = MediaCodec.createEncoderByType(MIME)
        codec.apply {
            setCallback(object : MediaCodec.Callback() {
                override fun onInputBufferAvailable(codec: MediaCodec, index: Int) {
                }
                override fun onOutputBufferAvailable(
                    codec: MediaCodec,
                    index: Int,
                    info: MediaCodec.BufferInfo
                ) {
                    val outputBuffer:ByteBuffer?
                    try {
                        outputBuffer = codec.getOutputBuffer(index)
                        if (outputBuffer == null){
                            return
                        }
                    }catch (e:IllegalStateException){
                        return
                    }
                    val keyFrame = (info.flags and  MediaCodec.BUFFER_FLAG_CODEC_CONFIG) != 0
                    if (keyFrame){
                        configData = ByteBuffer.allocate(info.size)
                        configData.put(outputBuffer)
                    }else{
                        val data = createOutputBufferInfo(info,index,outputBuffer!!)
                        encodeBuilder.h264CallBack?.onH264(data.buffer,data.isKeyFrame,data.presentationTimestampUs)
                    }
                    codec.releaseOutputBuffer(index, false)

                }

                override fun onError(codec: MediaCodec, e: MediaCodec.CodecException) {
                    encodeBuilder.errorCallBack?.onError(ErrorInfo(-1,e.message.toString()))
                }

                override fun onOutputFormatChanged(codec: MediaCodec, format: MediaFormat) {
                }

            })
            configure(format, null, null, MediaCodec.CONFIGURE_FLAG_ENCODE)
            surface = createInputSurface()
            codec.start()
        }
    }

以上进行了一些常规的配置,MediaFormat 可以为编码器设置一些参数,比如码率,帧率,关键帧 间隔等。

MediaCodec 编码提供同步异步两种方式,这里采用异步设置回调的方式(异步 API 21以上可用)

4.封装作用

在 onOutputBufferAvailable 回调中,我已经将编码后的数据回调出去,并且判断了是关键帧还是普通帧。那封装这个库有什么用呢????
其实,可以结合一些第三方的音视频SDK,直接将编码后的屏幕流数据通过第三方SDK推流,就能实现屏幕共享功能。

这里以 anyRTC 音视频SDK的 pushExternalVideoFrame方法为例

        val rtcEngine = RtcEngine.create(this,"",RtcEvent())
        rtcEngine.enableVideo()
        rtcEngine.setExternalVideoSource(true,false,true)
        rtcEngine.joinChannel("","111","","")
        ScreenShareKit.init(this)
            .onH264 {buffer, isKeyFrame, ts ->
                rtcEngine.pushExternalVideoFrame(ARVideoFrame().apply {
                    val array = ByteArray(buffer.remaining())
                    buffer.get(array)
                    bufType = ARVideoFrame.BUFFER_TYPE_H264_EXTRA
                    timeStamp = ts
                    buf = array
                    height = Resources.getSystem().displayMetrics.heightPixels
                    stride = Resources.getSystem().displayMetrics.widthPixels
                })
            }.start()

几行代码就可以实现屏幕采集编码传输~非常的方便

参考

参考

以上是关于Android MediaProjection截屏&录屏-适配AndroidQ以上版本的主要内容,如果未能解决你的问题,请参考以下文章

Android MediaProjection截屏&录屏-适配AndroidQ以上版本

Android5.0免Root截屏,录屏

Android 截屏方式

Android技术分享| 一行代码实现安卓屏幕采集编码

Android技术分享| 一行代码实现安卓屏幕采集编码

Android屏幕镜像一:屏幕采集 + MediaCodec编码