1. BitBlt

我想做Windows开发应该都知道这个API, 它能实现DC间的内容拷贝, 如果我们把源DC指定成Monitor DC或是桌面DC, 它就能实现抓屏功能。
对于通过这种方式的抓屏, 有2点需要特别提醒:
a. 在XP下我们可以通过最后的拷贝标志来控制是否拷贝layered window, 只有SRCCPY表示拷贝内容不包含layered window, 如果是SRCCPY | CAPTUREBLT表示拷贝包括Layered window在内的所有窗口。 这个标志在Vista之后的系统(win7/win8),开启DWM的情况下, 已经失效, 因为这种情况下所有的窗口都是layered window.
b. 这种方式的抓屏在 Vista之后, 开启DWM的情况下, 抓屏速度非常慢(30ms +), 具体原因不知道是因为系统没有缓存整个屏幕的数据还是GPU向内存拷贝数据太慢了, 有知道的朋友可以提示下。

2. Mirror driver

这种方法应该是Win8之前最高效的抓屏方法, 也是微软推荐的远程桌面共享方案,它通过创建虚拟镜像驱动, 直接获取最终屏幕变化数据。
该方法也有一些缺点:
a. 涉及到驱动安装, 技术难度大, 系统权限要求也高
b. Win8 上该方案已经失效, 但是还是有方法的, 参见 Remote Display Drivers


3. GDI hook

这种方法应该说是XP时代比较流行的抓屏方法, 因为所有的绘制都是通过GDI32.dll中的绘图函数来实现的, 所以我们只要拦截了这些函数, 系统的所有绘制就都让我们控制了。这种方法应该来说也是一种挺高效的抓屏方法,屏幕的变化也都能让我们拦截到, 同时因为好多绘图函数是以矢量方式实现的,所有抓到的数据包非常小, 即使在低带宽下也效果挺好。
下面是该方法的一些缺点:
a. Hook技术本身就有其复杂性和不稳定性, 尤其是Hook所有进程
b. Vista只有越来越多程序采用D2D/D3D绘制, GDI Hook对这些绘制无能为力。
c. Vista之后UAC打开的情况下, 如果我们的程序权限不够高, Hook不到更高权限的程序。

4. Windows Media API

Windows Media 9.0 支持用Windows Media Encoder 9 API来抓屏。它有一个编码器叫Windows Media Video 9 Screen codec,特别为抓屏优化过。Windows Media Encoder API提供了一个IWMEncoder2接口可以用来高效地捕捉屏幕图像。
因为对这组API不熟, 这种抓屏方法我也没尝试过, 具体可见Various methods for capturing the screen, 感觉这种方法的最大缺点是用户机器需要安装Windows Media Encoder 9。

5. DirectX

每个DirectX程序都包含一个被我们称作缓冲的内存区域,其中保存了和该程序有关的显存内容,这在程序中被称作后台缓冲(Back Buffer),有些程序有不止一个的后台缓冲。还有一个缓冲,在默认情况下每个程序都可以访问-前台缓冲。前台缓冲保存了和桌面相关的显存内容,实质上就是屏幕图像。 我们的程序通过访问前台缓冲就可以捕捉到当前屏幕的内容。上面的列子中也包含该方法的实现, 是基于DirectX9的,我们可以参考下, 据我测试该方法在DWM打开的情况下抓整屏也要30ms左右。Vista之后的DirectX 10/11相对于DirectX 9 已经发生非常大的变化, 直接用新的接口上面的代码未必能正常工作。

6. PrintWindow

该方法本身不能直接做为一种抓屏方法, 但是有时候我们要获取某个窗口的内容, 即使他被其他窗口覆盖着, 这时候这个函数就很有用。该方该调用法的原理是通过给目标窗口发送WM_PRINT或是WM_PRINTCLIENT消息, 所以如果目标窗口没有响应, 该调用可能会阻塞抓屏线程, 这种情况下抓屏前最好先用SendMessageTimeout检测目标窗口是否有响应。另外该方法也抓不到D3D窗口的内容。

7. DWM/Dxgi hook

Vista之后微软放弃了XP时代的XPDM, 采用了全新的WDDM视屏驱动模型, 现在Win8.1上已经是WDDM1.3.
Vista之后底层所有的渲染都是基于D3D技术, 另外我们也知道系统在DWM.exe里进行窗口边框的绘画和合成, 所以理论上我们可以通过HOOK DWM/D3D/DXGI,拦截到整个系统的屏幕内容。当然作为一种Hook技术, 它也有上面GDI Hook类似的问题。

8. Magnification

这组API是微软Vista之后开放给我们开发放大镜程序的, 它里面提供了一个API让我们拦截到显示的内容, 可惜的是这个关键的API  MagSetImageScalingCallback 微软已经宣布作废。另外该方式的抓屏效率也不高, 整屏需要60 ms 左右。

9. Desktop Duplication  

这是微软Win8 上宣布放弃Mirror driver之后推荐采用的抓屏技术, 全部基于D3D/DXGI技术, 效率非常高, 并且包含变化区域和屏幕鼠标光标。它的缺点是没法抓取某个窗口的内容 。


10. GetWindowDC 

该方法和PrintWindow类似,但是它没有PrintWindow的权限问题, 也没有超时问题。
这种抓屏方法在Win7/Win8  DWM打开的情况下抓屏,结果会颠覆我们XP时代的知识, 因为即使窗口被覆盖, 它也可以正确抓取到被覆盖窗口下的内容, WebRTC正是用这种方式来Share  Application的。
它的主要问题是有些窗口抓到的内容不包含非客户区,有些窗口比如任务栏的Thumbnail窗口会抓不到内容。


最后简单总结下 , 我们可以看到Windows系统上基本没有一种通用的抓屏技术可以高效的抓取所有的系统(XP/Win7/Win8), 很大一部原因是操作系统的显示驱动模型在从XPDM向WDDM转变, 应用层的API也在从GDI向D3D转变 。 相对于Linux的稳定, Window的不断发展和进步, 对开发人员究竟是喜是悲?

posted on 2013-12-01 22:04 Richard Wei 阅读(23006) 评论(16)  编辑 收藏 引用 所属分类: windows desktop

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# re: Windows桌面共享中一些常见的抓屏技术
2013-12-01 22:17 | 万连文
远程桌面协议(RDP) 不知道算不算?  回复  更多评论
  
# re: Windows桌面共享中一些常见的抓屏技术
2013-12-02 10:46 | Richard Wei
@万连文
RDP协议是不公开的,他主要定义了图像的压缩,加密,传输和远程控制等方法, 本身没有定义屏幕采样方法,微软的远程桌面用的应该是mirror driver的抓屏。  回复  更多评论
  
# re: Windows桌面共享中一些常见的抓屏技术[未登录]
2013-12-02 14:43 | Q
Mirror驱动在win8上不是失效,只是默认没有安装,还是可以用的  回复  更多评论
  
# re: Windows桌面共享中一些常见的抓屏技术
2013-12-02 18:57 | Richard Wei
@Q
多谢指正, 因为具体我也没试过, 只是看微软文档得出的结论,可看这里第一句:http://msdn.microsoft.com/en-us/library/windows/desktop/hh404487(v=vs.85).aspx  回复  更多评论
  
# re: Windows桌面共享中一些常见的抓屏技术
2014-02-12 16:40 | allen
1,BitBlt
10. GetWindowDC

这两个不是同一种方法吗?  回复  更多评论
  
# re: Windows桌面共享中一些常见的抓屏技术
2014-02-12 20:02 | Richard Wei
@allen
BitBlt主要针对Monitor DC, 抓某个Monitor的屏幕内容
WindowDC可以抓任何一个窗口的内容, 当然抓时也要BitBlt  回复  更多评论
  
# re: Windows桌面共享中一些常见的抓屏技术
2015-07-18 09:40 | 龙门外的鱼
绝对的受教了,最近正愁如何截取一个程序的屏幕  回复  更多评论
  
# re: Windows桌面共享中一些常见的抓屏技术
2015-10-27 22:03 | vigers
第一种方法刚好解决我的程序有些窗口无法获取的问题  回复  更多评论
  
# re: Windows桌面共享中一些常见的抓屏技术[未登录]
2016-07-11 22:07 | 12
感觉不如佳美迅的桌面共享软件方便  回复  更多评论
  
# re: Windows桌面共享中一些常见的抓屏技术
2016-07-11 22:08 | 34
谈到桌面共享,没有哪家技术能比连通宝的流畅稳定  回复  更多评论
  
# re: Windows桌面共享中一些常见的抓屏技术
2016-07-11 22:09 | 34
不管什么类型的远程桌面共享技术都没有RHUB的方便好用  回复  更多评论
  
# re: Windows桌面共享中一些常见的抓屏技术
2016-07-11 22:10 | 34
谁说没有,turbomeeting的效果就很棒  回复  更多评论
  
# re: Windows桌面共享中一些常见的抓屏技术
2016-07-12 14:26 | chuanhui812
你采用了那种方法,抓屏的速率怎么样@龙门外的鱼
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# re: Windows桌面共享中一些常见的抓屏技术
2016-08-11 22:51 | 龙门外的鱼
大神。我采用
::UpdateWindow(hWnd);
::RedrawWindow(hWnd,NULL,NULL,RDW_INVALIDATE|RDW_ERASE|RDW_ALLCHILDREN|RDW_FRAME);
::PrintWindow(hWnd,T_hMemDC,0);
的方式截屏,win7 aero主题下有些电脑截不到,有些可以而且都可以遮挡。basic主题下几乎所有电脑都能截到,但是不稳定,十次里五次失败,更严重的是,运行一段时间后,一旦失败,就连续的十几秒到十几分钟的失败。请问大神我哪里没有注意到。应该怎么修改。我截图频率不高。另,截图的程序是opengl的  回复  更多评论
  
# re: Windows桌面共享中一些常见的抓屏技术[未登录]
2016-08-11 23:14 | richard
@龙门外的鱼
如果目标是抓某个被盖住的窗口内容,basic下只能printwindow(不用你上面这么麻烦,直接printwindow就好了),areo下用博文中的最后一种方法  回复  更多评论
  
# re: Windows桌面共享中一些常见的抓屏技术[未登录]
2016-08-11 23:22 | richard
@龙门外的鱼
如果窗口没盖住,可以抓整个屏幕后再扣图。另外printwindow会block我们的程序,调用前可以给目标窗口sendmessagetimeout一个wm_null消息以判断对方程序有没有挂起  回复  更多评论
  

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