CN102012818A - 屏幕录制方法与装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种屏幕录制方法，将图像保存在内存，声音保存在文件，对图像的保存和压缩同步进行，对声音则在全部保存结束后再压缩，相比图像声音保存在一起且同时压缩的方法，本方法减少了CPU的占用率和压缩过程中读写文件的冲突，且压缩采用多线程，进一步提高了压缩的速度，使本方法支持更高的采集帧率，从而改善了视频文件的播放流畅度；本发明还公开了一种与上述方法对应的屏幕录制装置，采集与保存模块将采集的图像与声音分别保存在内存与文件，压缩模块在接到录制结束判断模块的压缩命令后先对图像压缩再对声音压缩，与本发明的方法结合使用即可实现高效率高质量的屏幕录制。
Description
技术领域
本发明涉及计算机应用技术领域，特别涉及一种屏幕录制方法与装置。
背景技术
随着计算机应用的普及，在教育、会议、演讲等过程中，经常采用电脑来演示相关内容，为方便观众回顾，通常需要将现场声音及屏幕画面录制下来，形成视频以便回放。
目前的屏幕录制技术根据数据保存地址的不同主要分两种：一种是在录制前开辟一块比较大的内存，将采集和压缩的图像声音数据全部保存在内存中，图像声音每采集一帧压缩一帧，由于采用单线程，压缩速度较慢，从而帧率被限制在5帧/秒以下，且内存占用大，CPU占用超过60%，甚至达到100%；另一种是将采集的图像声音数据保存在文件中，采集完毕后再对文件进行压缩，压缩完后图像声音还需保存在文件中，容易造成读写文件冲突，致使CPU占用率增高，帧率也被限制在5帧/秒以下，且采集完后再压缩造成录制耗时较长。
发明内容
本发明提供了一种屏幕录制方法与装置，以减少录制过程中对内存和CPU的占用，改善录制得到的视频文件的流畅度，从而提高屏幕录制的效率和质量。
本发明的屏幕录制方法，包括步骤：
采集图像和声音，将采集的声音保存在声音文件中，将采集的图像写入内存；
判断是否接收到录制结束命令，若接收到则进入下述步骤，若未接收到则返回上述步骤，同时进入下述步骤；
判断内存中是否有图像，有则采用M个线程对内存中的图像进行压缩，将压缩后的图像保存在图像文件中，没有则对所述声音文件中的声音进行压缩，将压缩后的声音插入压缩后的图像形成视频文件。
优选地，
在所述步骤采集图像和声音之前还包括：在内存中建立包含N个节点的循环链表，
所述步骤将采集的图像写入内存的具体实现方式为：将采集的每帧图像依次循环写入所述循环链表的N个节点，
所述步骤判断内存中是否有图像，有则采用M个线程对内存中的图像进行压缩的具体实现方式为：判断N个节点中是否有图像，有则采用M个线程对N个节点中的图像按照写入的顺序进行压缩，
所述M≥(采集帧率/单个线程的压缩帧率+1)，所述N≥M。
优选地，
在所述步骤建立包含N个节点的循环链表的同时，为每个节点配置一个标志位，并将所述标志位的初始标志设为已读，
所述步骤将采集的每帧图像依次循环写入所述循环链表的N个节点的具体实现方式为：判断待写入节点的标志位是否为已读，若否则等待直至该节点的标志位变为已读，若是则将采集的图像写入该节点并将该节点的标志位置为已写，对N个节点依次循环进行前述步骤，
所述步骤判断N个节点中是否有图像，有则采用M个线程对N个节点中的图像按照写入的顺序进行压缩的具体实现方式为：判断N个节点是否有一个以上的标志位为已写，若有则采用M个线程对标志位为已写的节点中的图像按照写入的顺序进行压缩，每压缩完一个节点的图像将该节点的标志位置为已读。
优选地，所述压缩采用的压缩技术为H.264。
本发明的屏幕录制方法，将图像与声音分开保存，图像保存在内存，声音保存在文件，对图像的保存和压缩同步进行，内存中的图像写入后即被压缩进程读走，不会占用大内存，对声音则在全部保存结束后再压缩，相比图像声音保存在一起且同时压缩的方法，本方法减少了CPU的占用率和压缩过程中读写文件的冲突，且压缩采用多线程，进一步提高了压缩的速度，使本方法支持更高的采集帧率，从而改善了视频文件的播放流畅度。
本发明的屏幕录制装置，包括：
采集与保存模块，用于在接到下述采集命令后采集图像和声音，并将采集的声音保存在声音文件中，将采集的图像写入内存，向下述录制结束判断模块发送判断命令；
录制结束判断模块，用于在接到所述判断命令后判断是否接收到录制结束命令，若接收到则向下述压缩模块发送压缩命令，若未接收到则向所述采集与保存模块发送采集命令，同时向下述压缩模块发送压缩命令；
压缩模块，用于在接到所述压缩命令后判断内存中是否有图像，有则采用M个线程对内存中的图像进行压缩，将压缩后的图像保存在图像文件中，没有则对所述声音文件中的声音进行压缩，将压缩后的声音插入压缩后的图像形成视频文件。
优选地，
还包括循环链表建立模块，用于在内存中建立包含N个节点的循环链表，
所述采集与保存模块还用于将采集的每帧图像依次循环写入所述循环链表的N个节点，
所述压缩模块还用于通过判断N个节点中是否有图像来判断内存中是否有图像，并在N个节点中有图像时采用M个线程对N个节点中的图像按照写入的顺序进行压缩，
所述M≥(采集帧率/单个线程的压缩帧率+1)，所述N≥M。
优选地，
所述循环链表建立模块还用于为每个节点配置一个标志位，将所述标志位的初始标志设为已读，
所述采集与保存模块还用于通过下述方式来实现将采集的每帧图像依次循环写入所述循环链表的N个节点的功能：判断待写入节点的标志位是否为已读，若否则等待直至该节点的标志位变为已读，若是则将采集的图像写入该节点并将该节点的标志位置为已写，对N个节点依次循环进行前述步骤，
所述压缩模块还用于通过下述方式来实现对N个节点中是否有图像的判断及在有图像时采用M个线程对N个节点中的图像按照写入的顺序进行压缩的功能：判断N个节点是否有一个以上的标志位为已写，若有则采用M个线程对标志位为已写的节点中的图像按照写入的顺序进行压缩，每压缩完一个节点的图像将该节点的标志位置为已读。
优选地，所述压缩模块采用的压缩技术为H.264。
本发明的屏幕录制装置，其采集与保存模块将图像与声音分开保存，将图像保存在内存，将声音保存在文件，图像被写入内存后既被压缩模块读走，使本装置的录制过程不会占用大内存，声音则在全部被保存结束后压缩模块再对其压缩，相比将图像声音保存在一起且同时压缩的装置，本装置减少了CPU的占用率和压缩过程中读写文件的冲突，且压缩模块采用多线程进行压缩，进一步提高了压缩的速度，使本装置支持更高的采集帧率，从而改善了视频文件的播放流畅度。
附图说明
图1是本发明屏幕录制方法实施例二的流程示意图；
图2是本发明屏幕录制装置实施例一的结构示意图。
具体实施方式
本发明针对现有技术存在的缺点，提供了一种屏幕录制方法，将内存与文件相结合，图像与声音分开压缩，从而提高了压缩速度减少了CPU和内存的占用，总体改善了录制效果，下面结合附图与实施例详细解释本发明的屏幕录制方法。
实施例一
本发明的屏幕录制方法，包括：
步骤101、采集图像和声音，将采集的声音保存在声音文件中，将采集的图像写入内存；
步骤102、判断是否接收到录制结束命令，若接收到则进入步骤103，若未接收到则返回步骤101，同时进入步骤103；
步骤103、判断内存中是否有图像，有则进入步骤104，没有则进入步骤105；
步骤104、采用M个线程对内存中的图像进行压缩，将压缩后的图像保存在图像文件中；
步骤105、对所述声音文件中的声音进行压缩，将压缩后的声音插入压缩后的图像形成视频文件。
本实施例步骤101通过截屏获取屏幕的当前图像，从麦克风获取当前声音，并将图像声音分开保存。由于图像占用空间较大，为加快处理速度，将图像直接保存在内存，将声音保存在硬盘的声音文件中。保存完后，步骤102判断是否接收到录制结束命令，若未接收到则继续采集下一帧图像和声音，同时通过步骤103进入步骤104对内存中保存的图像进行压缩处理，为节省内存，压缩后的图像保存至硬盘的图像文件；若接收到录制结束命令，说明用户需要结束录制，此时停止采集，不再返回步骤101，而只进入步骤103，步骤104将之前采集的图像压缩完后，内存中不再存有图像，即图像的压缩工作已完成，接着进行步骤105对声音进行压缩，声音压缩完后将压缩后的声音插入压缩后的对应帧的图像中既得到最终的视频文件。
步骤103中判断内存中是否有图像的步骤，是为了确定何时对图像压缩何时对声音压缩，也可以在收到录制结束命令时记录录制时间，根据录制时间来判断图像的压缩是否已完成，在完成时转入声音压缩。另外步骤104中提及了M个线程，M是大于等于1的数，线程数越多，总体压缩速度越快，支持的帧率也就越高，同时也将占用大量的资源，其具体取值可根据采集帧率和压缩技术的压缩帧率来决定。
实施例二
实施例一将图像保存至内存，每写入一次变换一次地址，如图1所示，为简化读写操作，本实施例在内存中创建一个循环链表，整个采集过程仅涉及有限的几个地址，详情如下。
在步骤101之前还包括步骤100：
步骤100、在内存中建立包含N个节点的循环链表。
至此，后续步骤中涉及的内存由上述循环链表中的N个节点来代表，每个节点的大小即一帧图像的大小。步骤101将采集的每帧图像依次写入循环链表的N个节点内，每个节点写入一帧，当第N个节点被写入后，转至第1个节点继续写入，如此循环。同时，步骤104也在对图像进行压缩，对于每个节点，在下次写入前，此次写入的图像已被压缩进程读走，该节点已空，压缩进程跟随写入的顺序依次循环对N个节点内的图像进行压缩，直至没有图像。
作为一个优选实施例，为避免某节点的图像尚未压缩既有新图像写入和新图像写入前所有节点的图像均已压缩完的情况，采集速度与压缩速度相等。为实现这个特征，压缩进程数M应大于等于采集帧率与单个线程压缩帧率的比值，其中，采集帧率即每秒钟采集图像的帧数，也即采集速度，压缩帧率即为每个线程每秒压缩的帧数，理论上，压缩线程数乘以单个线程的压缩帧率即为M个线程总的压缩帧率，也即压缩速度，而实际上，由于资源有限，压缩速度往往稍慢于理论值，因此压缩线程数应比理论值多一两个，同时，为提高效率，节点数N也应大于压缩进程数M。
本实施的其他技术特征与实施例一相同，在此不予赘述。
实施例三
本实施例为每个节点增设了标志位，以避免采集速度与压缩速度不一致导致的错误，具体如下。
在步骤100建立包含N个节点的循环链表的同时，为每个节点配置一个标志位，并将标志位的初始标志设为已读，已读的意思为该节点尚未存入图像或图像已读走。
实施例二中步骤101将采集的每帧图像依次循环写入所述循环链表的N个节点的具体实现方式为：判断待写入节点的标志位是否为已读，若否则等待直至该节点的标志位变为已读，若是则将采集的图像写入该节点并将该节点的标志位置为已写，对N个节点依次循环进行此步骤，已写的意思为该节点已存入图像。
实施例二中步骤103的具体实施方式为：判断N个节点是否有一个以上的标志位为已写，若有则进入步骤104，若无则进入步骤105。
实施例二中步骤104的具体实施方式为：采用M个线程对标志位为已写的节点中的图像按照写入的顺序进行压缩，每压缩完一个节点的图像将该节点的标志位置为已读。
由以上描述可知，标志位的存在阻止了未压缩就写入的发生，以及对录制结束的误判。
另外，本实施例采用H.264对图像和声音进行压缩，H.264技术的优点为图像清晰度高和压缩比率高，从而减小视频文件占用的空间，提高播放时的清晰度。
本实施例的其他技术特征与实施例二相同，在此不予赘述。
本发明的屏幕录制装置是与本发明的屏幕录制方法相对应的装置，下面结合附图与实施例详细解释本装置。
实施例一
本发明的屏幕录制装置，如图2所示，包括：
采集与保存模块，用于在接到下述采集命令后采集图像和声音，并将采集的声音保存在声音文件中，将采集的图像写入内存，向下述录制结束判断模块发送判断命令；
录制结束判断模块，用于在接到所述判断命令后判断是否接收到录制结束命令，若接收到则向下述压缩模块发送压缩命令，若未接收到则向所述采集与保存模块发送采集命令，同时向下述压缩模块发送压缩命令；
压缩模块，用于在接到所述压缩命令后判断内存中是否有图像，有则采用M个线程对内存中的图像进行压缩，将压缩后的图像保存在图像文件中，没有则对所述声音文件中的声音进行压缩，将压缩后的声音插入压缩后的图像形成视频文件。
由以上描述及图2可知，上述三个模块依次相连，采集与保存模块将图像与声音保存完后向录制结束判断模块发送判断命令，录制结束模块在未接收到录制结束命令时，向采集与保存模块发送采集命令，向压缩模块发送压缩命令，在接收到录制结束命令后仅向压缩模块发送压缩命令。采集与保存模块接不到采集命令不再进行采集。
实施例二
本实施例增加了一个循环链表建立模块，该模块用于在内存中建立包含N个节点的循环链表，所述采集与保存模块还用于将采集的每帧图像依次循环写入所述循环链表的N个节点，所述压缩模块还用于通过判断N个节点中是否有图像来判断内存中是否有图像，并在N个节点中有图像时采用M个线程对N个节点中的图像按照写入的顺序进行压缩，其中，M≥(采集帧率/单个线程的压缩帧率+1)，N≥M。
本实施例的其他技术特征与实施例一相同，在此不予赘述。
实施例三
本实施例中的循环链表建立模块还用于为每个节点配置一个标志位，将所述标志位的初始标志设为已读，采集与保存模块还用于通过下述方式来实现将采集的每帧图像依次循环写入所述循环链表的N个节点的功能：判断待写入节点的标志位是否为已读，若否则等待直至该节点的标志位变为已读，若是则将采集的图像写入该节点并将该节点的标志位置为已写，对N个节点依次循环进行前述步骤，压缩模块还用于通过下述方式来实现对N个节点中是否有图像的判断及在有图像时采用M个线程对N个节点中的图像按照写入的顺序进行压缩的功能：判断N个节点是否有一个以上的标志位为已写，若有则采用M个线程对标志位为已写的节点中的图像按照写入的顺序进行压缩，每压缩完一个节点的图像将该节点的标志位置为已读。
此外，本实施例的压缩模块采用的压缩技术为H.264。
本实施例的其他技术特征与实施例二相同，在此不予赘述。
将本发明的屏幕录制方法与装置结合使用，即可实现高效率高质量的屏幕录制。
以上所述的本发明实施方式，并不构成对本发明保护范围的限定。任何在本发明的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的权利要求保护范围之内。
Claims (8)
1. 一种屏幕录制方法，其特征在于，包括：
采集图像和声音，将采集的声音保存在声音文件中，将采集的图像写入内存；
判断是否接收到录制结束命令，若接收到则进入下述步骤，若未接收到则返回上述步骤，同时进入下述步骤；
判断内存中是否有图像，有则采用M个线程对内存中的图像进行压缩，将压缩后的图像保存在图像文件中，没有则对所述声音文件中的声音进行压缩，将压缩后的声音插入压缩后的图像形成视频文件，所述M为大于等于1的任意整数。
2.根据权利要求1所述的屏幕录制方法，其特征在于，
在所述步骤采集图像和声音之前还包括：在内存中建立包含N个节点的循环链表，所述每个节点为一帧图像的大小，
所述步骤将采集的图像写入内存的具体实现方式为：将采集的每帧图像依次循环写入所述循环链表的N个节点，
所述步骤判断内存中是否有图像，有则采用M个线程对内存中的图像进行压缩的具体实现方式为：判断N个节点中是否有图像，有则采用M个线程对N个节点中的图像按照写入的顺序进行压缩，
所述M≥(采集帧率/单个线程的压缩帧率+1)，所述N≥M。
3.根据权利要求2所述的屏幕录制方法，其特征在于，
在所述步骤建立包含N个节点的循环链表的同时，为每个节点配置一个标志位，并将所述标志位的初始标志设为已读，
所述步骤将采集的每帧图像依次循环写入所述循环链表的N个节点的具体实现方式为：判断待写入节点的标志位是否为已读，若否则等待直至该节点的标志位变为已读，若是则将采集的图像写入该节点并将该节点的标志位置为已写，对N个节点依次循环进行前述步骤，
所述步骤判断N个节点中是否有图像，有则采用M个线程对N个节点中的图像按照写入的顺序进行压缩的具体实现方式为：判断N个节点是否有一个以上的标志位为已写，若有则采用M个线程对标志位为已写的节点中的图像按照写入的顺序进行压缩，每压缩完一个节点的图像将该节点的标志位置为已读。
4.根据权利要求1或2或3所述的屏幕录制方法，其特征在于，所述压缩采用的压缩技术为H.264。
5.一种屏幕录制装置，其特征在于，包括：
采集与保存模块，用于在接到下述采集命令后采集图像和声音，并将采集的声音保存在声音文件中，将采集的图像写入内存，向下述录制结束判断模块发送判断命令；
录制结束判断模块，用于在接到所述判断命令后判断是否接收到录制结束命令，若接收到则向下述压缩模块发送压缩命令，若未接收到则向所述采集与保存模块发送采集命令，同时向下述压缩模块发送压缩命令；
压缩模块，用于在接到所述压缩命令后判断内存中是否有图像，有则采用M个线程对内存中的图像进行压缩，将压缩后的图像保存在图像文件中，没有则对所述声音文件中的声音进行压缩，将压缩后的声音插入压缩后的图像形成视频文件。
6.根据权利要求5所述的屏幕录制装置，其特征在于，
还包括循环链表建立模块，用于在内存中建立包含N个节点的循环链表，
所述采集与保存模块还用于将采集的每帧图像依次循环写入所述循环链表的N个节点，
所述压缩模块还用于通过判断N个节点中是否有图像来判断内存中是否有图像，并在N个节点中有图像时采用M个线程对N个节点中的图像按照写入的顺序进行压缩，
所述M≥(采集帧率/单个线程的压缩帧率+1)，所述N≥M。
7.根据权利要求6所述的屏幕录制方法，其特征在于，
所述循环链表建立模块还用于为每个节点配置一个标志位，将所述标志位的初始标志设为已读，
所述采集与保存模块还用于通过下述方式来实现将采集的每帧图像依次循环写入所述循环链表的N个节点的功能：判断待写入节点的标志位是否为已读，若否则等待直至该节点的标志位变为已读，若是则将采集的图像写入该节点并将该节点的标志位置为已写，对N个节点依次循环进行前述步骤，
所述压缩模块还用于通过下述方式来实现对N个节点中是否有图像的判断及在有图像时采用M个线程对N个节点中的图像按照写入的顺序进行压缩的功能：判断N个节点是否有一个以上的标志位为已写，若有则采用M个线程对标志位为已写的节点中的图像按照写入的顺序进行压缩，每压缩完一个节点的图像将该节点的标志位置为已读。
8.根据权利要求5或6或7所述的屏幕录制装置，其特征在于，所述压缩模块采用的压缩技术为H.264。
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