詳解有關(guān)Android截圖與錄屏功能的學(xué)習(xí)

更新時間：2017年04月08日 10:44:46 作者：陳添

這篇文章主要介紹了詳解有關(guān)Android截圖與錄屏功能的學(xué)習(xí)，詳細(xì)介紹如何使用MediaProjection，MediaCodec以及MediaMuxer來實現(xiàn)簡單的截屏和錄屏功能。

簡單的截屏和錄屏功能。

因為MediaProjection是5.0以上才出現(xiàn)的，所以今天所講述功能實現(xiàn)，只在5.0以上的系統(tǒng)有效。

截屏：

步驟如下：

1：獲取MediaProjectionManager

2：通過MediaProjectionManager.createScreenCaptureIntent()獲取Intent

3：通過startActivityForResult傳入Intent然后在onActivityResult中通過MediaProjectionManager.getMediaProjection(resultCode,data)獲取MediaProjection

4：創(chuàng)建ImageReader,構(gòu)建VirtualDisplay

5:最后就是通過ImageReader截圖，就可以從ImageReader里獲得Image對象。

6:將Image對象轉(zhuǎn)換成bitmap

實現(xiàn)：

步驟已經(jīng)給出了，我們就按照步驟來實現(xiàn)代碼吧。

首先MediaProjectionManager是系統(tǒng)服務(wù)，我們通過getSystemService(MEDIA_PROJECTION_SERVICE)獲取它

復(fù)制代碼代碼如下:

projectionManager = (MediaProjectionManager) getSystemService(MEDIA_PROJECTION_SERVICE);

然后調(diào)用startActivityForResult傳入projectionManager.createScreenCaptureIntent()創(chuàng)建的Intent

復(fù)制代碼代碼如下:

startActivityForResult(projectionManager.createScreenCaptureIntent(),SCREEN_SHOT);

緊接著我們就可以在onActivityResult(int requestCode, int resultCode, Intent data)中通過resultCode和data來獲取MediaProjection

  @Override
  protected void onActivityResult(int requestCode, int resultCode, Intent data) {
    if(requestCode == SCREEN_SHOT){
      if(resultCode == RESULT_OK){
        //獲取MediaProjection
        mediaProjection = projectionManager.getMediaProjection(requestCode,data);
      }
    }
  }

然后就是創(chuàng)建ImageReader和VirtualDisplay

    imageReader = ImageReader.newInstance(width, height, PixelFormat.RGBA_8888, 1);
    if(imageReader!=null){
      Log.d(TAG, "imageReader Successful");
    }
    mediaProjection.createVirtualDisplay("ScreenShout",
        width,height,dpi,
        DisplayManager.VIRTUAL_DISPLAY_FLAG_AUTO_MIRROR,
        imageReader.getSurface(),null,null);

這里我們依次講解一下。

首先是ImageReader.newInstance方法：

復(fù)制代碼代碼如下:

public static ImageReader newInstance(int width, int height, int format, int maxImages)

方法里接收四個參數(shù)。
前兩個width,height是用來指定生成圖像的寬和高。

第三個參數(shù)format是圖像的格式，這個格式必須是ImageFormat或PixelFormat中的一個，這兩個Format里有很多格式，大家可以點進去看看，我們例子中使用的是PixelFormat.RGBA_8888格式(需要注意的是并不是所有的格式都被ImageReader支持，比如說ImageFormat.NV21)。

第四個參數(shù)是maxImages，這個參數(shù)指的是你想同時在ImageReader里獲取到的Image對象的個數(shù)，這個參數(shù)我不是很懂，我不理解同時的意思。我的理解是ImageReader是一個類似數(shù)組的東西，然后我們可以通過acquireLatestImage()或acquireNextImage()方法來得到里面的Image對象(可能有誤，僅供參考)。這個值應(yīng)該設(shè)置的越小越好，但是得大于0，所以我們上面設(shè)置的是1。

然后我們看看mediaProjection.createVirtualDisplay方法：

createVirtualDisplay(@NonNull String name,
      int width, int height, int dpi, int flags, @Nullable Surface surface,
      @Nullable VirtualDisplay.Callback callback, @Nullable Handler handler)

首先這個方法返回的是VirtualDisplay。

前四個不用說了，分別是VirtualDisplay的名字，寬，高和dpi。

第五個參數(shù)，大家可以點 DisplayManager查看所有的flags，我沒有具體的研究過，在本次要實現(xiàn)的例子里，除了VIRTUAL_DISPLAY_FLAG_SECURE這個會報錯，其他的flags效果都一樣。

第六個參數(shù)，是一個Surface。我這里表達一下我的理解，當(dāng)VirtualDisplay被創(chuàng)建出來時，也就是createVirtualDisplay調(diào)用后，你在真實屏幕上的每一幀都會輸入到Surface參數(shù)里。也就是說，如果你放個SurfaceView，然后傳入SurfaceView的Surface那么你在屏幕上的操作都會顯示在SurfaceView里(這里我們后面錄屏?xí)v)。我們這里傳入的是ImageReader的Surface。這其中的邏輯我的理解是這樣的，真實屏幕的每一幀都都會傳給ImageReader，根據(jù)ImageReader的maxImages參數(shù)，比如說maxImages是2，那么ImageReader始終保持兩幀圖片，但這兩幀圖片是一直隨著真實屏幕的操作而更新的(不知道大家有沒有聽懂)。

第七個參數(shù)，是一個回調(diào)函數(shù)，在VirtualDisplay狀態(tài)改變時調(diào)用。因為我們這里沒有，所以傳null。

第八個參數(shù)，這里我給出原文：“The Handler on which the callback should be invoked, or null if the callback should be invoked on the calling thread's main Looper.”因為我翻譯不好。不過和普通的Handler使用場景類似。

現(xiàn)在我們ImageReader和VirtualDisplay，接下來我們就可以通過ImageReader的acquireLatestImage()或acquireNextImage()來得到Image對象了。

SystemClock.sleep(1000);
Image image = imageReader.acquireNextImage();

這里有個坑，就是你在獲取Image的時候，得先暫停1秒左右，不然就會獲取失敗(原因未知)。

現(xiàn)在我們有了Image對象，但是Image對象并不能直接作為UI資源被使用，我們可以將它轉(zhuǎn)換成Bitmap對象。

    int width = image.getWidth();
    int height = image.getHeight();
    final Image.Plane[] planes = image.getPlanes();
    final ByteBuffer buffer = planes[0].getBuffer();
    int pixelStride = planes[0].getPixelStride();
    int rowStride = planes[0].getRowStride();
    int rowPadding = rowStride - pixelStride * width;
    bitmap = Bitmap.createBitmap(width + rowPadding / pixelStride, height, Bitmap.Config.ARGB_8888);
    bitmap.copyPixelsFromBuffer(buffer);
    image.close();

這里最主要的邏輯就是像素與字節(jié)的轉(zhuǎn)換，我們需要將Image對象的字節(jié)流寫進Bitmap里，但是Bitmap接收的是像素格式的。
我們一行一行來看：

首先獲取image對象的寬和高，注意width和height是像素格式的。

然后獲取ByteBuffer，里面存放的就是圖片的字節(jié)流，是字節(jié)格式的。我是這么理解的，ByteBuffer里面是一長串的字節(jié)序列，按照某種格式分成行列就變成了圖片。

然后獲取PixelStride，這指的是兩個像素的距離(就是一個像素頭部到相鄰像素的頭部)，這是字節(jié)格式的。

RowStride是一行占用的距離(就是一行像素頭部到相鄰行像素的頭部)，這個大小和width有關(guān)，這里需要注意，因為內(nèi)存對齊的原因，所以每行會有一些空余。這個值也是字節(jié)格式的。

緊接著我們需要創(chuàng)建一個Bitmap用來接受Image的buffer的輸入，buffer是字節(jié)流，它會按照我們設(shè)置的format轉(zhuǎn)換成像素，所以這里最重要的一個地方就是Bitmap創(chuàng)建的大小，因為高度就是行數(shù)所以就是height，但是寬度因為上面說的內(nèi)存對齊問題會有些空余，所以我們要先求出空余部分，然后加上width。

int rowPadding = rowStride - pixelStride * width;

這句話用整行的距離減去了一行里像素及空隙占用的距離，剩下的就是空余部分。但是這個是字節(jié)格式的。我們將它除以pixelStride，也就是一個像素及空隙占用的字節(jié)大小，就轉(zhuǎn)換成了像素格式。
然后：

width + rowPadding / pixelStride

這個就是一行里像素的占用了，我們將它傳給Bitmap：

復(fù)制代碼代碼如下:

bitmap = Bitmap.createBitmap(width + rowPadding / pixelStride, height, Bitmap.Config.ARGB_8888);

創(chuàng)建出合適大小的Bitmap，然后把Image的buffer傳給它，就成功的將Image對象轉(zhuǎn)換成了Bitmap。

這里我可能講的不清楚，我給大家畫了張圖：

上面的一小格一小格是一塊塊像素。

好了，現(xiàn)在我們已經(jīng)獲取到了bitmap了，我們可以把它放到ImageView里顯示一下，我寫了一個例子，效果如下：

點擊按鈕，彈出一個對話框請求截屏，點擊立即開始的話，截屏就會顯示在下面的ImageView里。

截屏就這樣，我已經(jīng)盡力了，╮(╯▽╰)╭

錄屏：

步驟：

錄屏的前三步和截屏是一樣的，出現(xiàn)分歧點的地方在于VirtualDisplay創(chuàng)建時傳入的Surface，還記得我們上面說的嗎，說在創(chuàng)建VirtualDisplay的時候，傳入一個SurfaceView的Surface的話，那么你在真實屏幕上的操作，都會重現(xiàn)在SurfaceView上。我們來試一下：

mediaProjection.createVirtualDisplay("ScreenShout",
        width,height,dpi,
        DisplayManager.VIRTUAL_DISPLAY_FLAG_AUTO_MIRROR,
        surfaceView.getHolder().getSurface(),null,null);

我們在Surface參數(shù)中傳入一個SurfaceView的Surface

效果如下：

可以看到我們放了一個Button，放了一個ImageView，放了一個SurfaceView。

點擊Button，然后點立即開始之后，真實屏幕就映射到了SurfaceView里。

所以當(dāng)創(chuàng)建VirtualDisplay時，真實屏幕就映射到了Surface，也就是我們可以再Surface里拿到屏幕的一個輸入。那我們要錄屏的話，就只要把Surface轉(zhuǎn)換成我們需要的格式就行了，在本篇文章的例子中，我們會將Surface對象轉(zhuǎn)換成mp4格式。這就需要用到MediaCodec類和MediaMuxer類。MediaCodec生成一個Surface用來接收屏幕的輸出并按照格式編碼，然后傳給MediaMuxer用來封裝成mp4格式的視頻。

    //第一個參數(shù)是mime類型，我們傳入video/avc
    //第二第三個參數(shù)是寬和高
    MediaFormat format = MediaFormat.createVideoFormat("video/avc", width, height);
    //COLOR_FormatSurface這里表明數(shù)據(jù)將是一個graphicbuffer元數(shù)據(jù)
    format.setInteger(MediaFormat.KEY_COLOR_FORMAT,
        MediaCodecInfo.CodecCapabilities.COLOR_FormatSurface);
    //設(shè)置碼率，碼率越大視頻越清晰，相對的占用內(nèi)存也要更大
    format.setInteger(MediaFormat.KEY_BIT_RATE, 6000000);
    //設(shè)置幀數(shù)
    format.setInteger(MediaFormat.KEY_FRAME_RATE, 30);
    //設(shè)置兩個關(guān)鍵幀的間隔，這個值你設(shè)置成多少對我們這個例子都沒啥影響
    //這個值做視頻的朋友可能會懂，反正我不是很懂，大概就是你預(yù)覽的時候，比如你設(shè)置為10，那么你10秒內(nèi)的預(yù)覽圖都是同一張
    format.setInteger(MediaFormat.KEY_I_FRAME_INTERVAL, 10);
    //創(chuàng)建一個MediaCodec實例
    mediaCodec = MediaCodec.createEncoderByType("video/avc");
    //第一個參數(shù)將我們上面設(shè)置的format傳進去
    //第二個參數(shù)是Surface，如果我們需要讀取MediaCodec編碼后的數(shù)據(jù)就要傳，但我們這里不需要所以傳null
    //第三個參數(shù)關(guān)于加解密的，我們不需要，傳null
    //第四個參數(shù)是一個確定的標(biāo)志位，也就是我們現(xiàn)在傳的這個
    mediaCodec.configure(format, null, null, MediaCodec.CONFIGURE_FLAG_ENCODE);
    //獲取MediaCodec的surface，這個surface其實就是一個入口，屏幕作為輸入源就會進入這個入口，然后交給MediaCodec編碼
    surface = mediaCodec.createInputSurface();
    mediaCodec.start();

上面講了MediaCodec的創(chuàng)建，我們也可以從中看到屏幕數(shù)據(jù)是怎么進入MediaCodec的。具體的我已經(jīng)注釋了。

接下來我們創(chuàng)建一個MediaMuxer對象：

//第一個參數(shù)是輸出的地址
//第二個參數(shù)是輸出的格式，我們設(shè)置的是mp4格式
mediaMuxer = new MediaMuxer(filePath, MediaMuxer.OutputFormat.MUXER_OUTPUT_MPEG_4);

然后創(chuàng)建VirtualDisplay，把MediaCodec的surface傳進去：

virtualDisplay = mediaProjection.createVirtualDisplay(TAG + "-display",
              width, height, dpi, DisplayManager.VIRTUAL_DISPLAY_FLAG_PUBLIC,
              surface, null, null);

最后就是視頻的編碼與轉(zhuǎn)換MP4還有保存了：

  private void recordVirtualDisplay() {
    while (!mQuit.get()) {
      //dequeueOutputBuffer方法你可以這么理解，它會出列一個輸出buffer(你可以理解為一幀畫面),返回值是這一幀畫面的順序位置(類似于數(shù)組的下標(biāo))
      //第二個參數(shù)是超時時間，如果超過這個時間了還沒成功出列，那么就會跳過這一幀，去出列下一幀，并返回INFO_TRY_AGAIN_LATER標(biāo)志位
      int index = mediaCodec.dequeueOutputBuffer(bufferInfo, 10000);
      //當(dāng)格式改變的時候嗎，我們需要重新設(shè)置格式
      //在本例中，只第一次開始的時候會返回這個值
      if (index == MediaCodec.INFO_OUTPUT_FORMAT_CHANGED) {
        resetOutputFormat();

      } else if (index >= 0) {//這里說明dequeueOutputBuffer執(zhí)行正常
        //這里執(zhí)行我們轉(zhuǎn)換成mp4的邏輯
        encodeToVideoTrack(index);
        mediaCodec.releaseOutputBuffer(index, false);
      }
    }
  }
  //這里是將數(shù)據(jù)傳給MediaMuxer，將其轉(zhuǎn)換成mp4
  private void encodeToVideoTrack(int index) {
    //通過index獲取到ByteBuffer(可以理解為一幀)
    ByteBuffer encodedData = mediaCodec.getOutputBuffer(index);
    //當(dāng)bufferInfo返回這個標(biāo)志位時，就說明已經(jīng)傳完數(shù)據(jù)了，我們將bufferInfo.size設(shè)為0，準(zhǔn)備將其回收
    if ((bufferInfo.flags & MediaCodec.BUFFER_FLAG_CODEC_CONFIG) != 0) {
      bufferInfo.size = 0;
    }
    if (bufferInfo.size == 0) {
      encodedData = null;
    } 
    if (encodedData != null) {
      encodedData.position(bufferInfo.offset);//設(shè)置我們該從哪個位置讀取數(shù)據(jù)
      encodedData.limit(bufferInfo.offset + bufferInfo.size);//設(shè)置我們該讀多少數(shù)據(jù)
      //這里將數(shù)據(jù)寫入
      //第一個參數(shù)是每一幀畫面要放置的順序
      //第二個是要寫入的數(shù)據(jù)
      //第三個參數(shù)是bufferInfo，這個數(shù)據(jù)包含的是encodedData的offset和size
      mediaMuxer.writeSampleData(videoTrackIndex, encodedData, bufferInfo);

    }
  }

  //這個方法其實就是設(shè)置MediaMuxer的Format
  private void resetOutputFormat() {
    //將MediaCodec的Format設(shè)置給MediaMuxer
    MediaFormat newFormat = mediaCodec.getOutputFormat();
    //獲取videoTrackIndex，這個值是每一幀畫面要放置的順序
    videoTrackIndex = mediaMuxer.addTrack(newFormat);
    mediaMuxer.start();
    muxerStarted = true;
  }

好了，錄屏到此結(jié)束了。

我們來看下實例演示：