CN102457544A - 基于互联网的屏幕共享系统中用于采集屏幕图像的方法和系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于互联网的屏幕共享系统中用于采集屏幕图像的系统，包括屏幕共享服务器以及与其通信相连的一个或多个屏幕采集终端；屏幕采集终端包括用于采集屏幕图像并根据无损数据编码方法将所述采集的屏幕图像编码成数据流的屏幕采集模块；屏幕共享服务器包括用于将所述屏幕采集终端采集并编码的数据流解码还原成原始图像的解码器、用于根据有损视频编码方法将所述解码的原始图像编码成视频数据的视频编码器、用于保存所述视频数据的缓存区以及用于将所述视频数据发送给外部互联网进行共享的发送器。本发明将屏幕采集模块与视频编码发送模块进行分离，不仅成本非常低，还能在不同的屏幕采集终端及采集参数间进行切换。
Description
技术领域
本发明涉及基于互联网的屏幕共享技术领域，尤其涉及一种基于互联网的屏幕共享系统中用于采集屏幕图像的方法和系统。
背景技术
屏幕共享是将计算机屏幕上显示的内容进行采集编码，并通过网络进行远距离传输，让大量用户可以在线同时实时观看。屏幕共享在远程教学培训、信息共享、实时数据监控、协同办公等多媒体通讯领域有着广泛的应用。
计算机屏幕原始图像，由于数据量比较大，一般无法直接在网络上进行传输，需要通过编码压缩后，降低传输的数据量，再进行传输。屏幕图像一般采用两种方式进行编码，一种是采用视频图像的编码，另一种是采用一种增量式的数据压缩编码。前一种被H.239双流协议采纳，后一种则在软件视频会议产品中得到广泛的应用。
现有的采集用于共享的屏幕图像的技术一般有两种：
1、采用硬件VGA采集卡的方式，将计算机屏幕直接采集成视频信号，并作为一路视频图像进行共享。采用这种方案，成本很高，而且无法设定共享区域及动态调整采集的屏幕大小，操作使用不便。
2、采用软件屏幕共享的方式，直接在屏幕共享的机器上安装相应软件，进行屏幕内容的采集、编码和传输。这种方案要求屏幕采集终端与屏幕共享服务器在同一台计算机上，无法共享其它计算机的屏幕，操作使用不方便。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术中采用硬件共享方式成本过高且无法设定共享区域及动态调整采集的屏幕大小、采用软件共享方式无法动态切换到其它计算机屏幕的缺陷，提供一种成本较低且操作灵活的基于互联网的屏幕共享系统中用于采集屏幕图像的方法和系统。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
根据一个方面，一种基于互联网的屏幕共享系统中用于采集屏幕图像的系统，包括屏幕共享服务器以及通过IP局域网与所述屏幕共享服务器相连的一个或多个屏幕采集终端；所述屏幕采集终端包括用于采集屏幕图像并根据无损数据编码方法将所述采集的屏幕图像编码成数据流的屏幕采集模块；所述屏幕共享服务器包括用于将所述屏幕采集终端采集并编码的数据流解码还原成原始图像的解码器、用于根据有损视频编码方法将所述解码的原始图像编码成视频数据的视频编码器、用于保存所述视频数据的缓存区以及用于将所述视频数据发送给外部互联网进行共享的发送器。
本发明基于互联网的屏幕共享系统中用于采集屏幕图像的系统中，所述视频编码器包括MPEG4视频编码器或H.264视频编码器。
本发明基于互联网的屏幕共享系统中用于采集屏幕图像的系统中，所述屏幕共享服务器是视频会议系统中的一个视频会议终端。
根据一个方面，一种基于互联网的屏幕共享系统中用于采集屏幕图像的方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1：由屏幕共享服务器选择需要共享的屏幕采集终端，启动所选屏幕采集终端的屏幕采集模块；
S2：在所述需要共享的屏幕采集终端根据预设的采集参数连续采集屏幕图像，所述采集参数包括采集图像的帧速率、共享的屏幕区域和采集方式；
S3：在所述需要共享的屏幕采集终端根据无损数据编码方法将所述采集的屏幕图像编码成数据流，并将所述数据流通过IP局域网发送给屏幕共享服务器；
S4：由所述屏幕共享服务器接收所述数据流并将其解码还原成原始屏幕图像；
S5：在所述屏幕共享服务器根据有损视频编码方法和预设的编码参数将所述解码的原始屏幕图像编码成视频数据；
S6：将所述视频数据保存在缓存区中并发送给外部互联网进行共享；
S7：由屏幕共享服务器判断是否继续共享该屏幕采集终端，若是，执行步骤S2，若否，执行步骤S1。
本发明基于互联网的屏幕共享系统中用于采集屏幕图像的方法中，步骤S2中，所述采集方式包括VideoDriver、D3D和GDI。
本发明基于互联网的屏幕共享系统中用于采集屏幕图像的方法中，步骤S2还包括由需要共享的屏幕采集终端的屏幕采集模块根据自身的软硬件及运行状态自动生成至少一部分所述采集参数和/或由所述屏幕共享服务器的用户根据共享需求设置至少一部分所述采集参数。
本发明基于互联网的屏幕共享系统中用于采集屏幕图像的方法中，步骤S3中，所述无损数据编码方法包括基于zlib的数据压缩算法、霍夫曼算法和LZW压缩算法。
本发明基于互联网的屏幕共享系统中用于采集屏幕图像的方法中，步骤S3进一步包括由所述屏幕共享服务器根据自身的CPU及当前网络状况选择适当的压缩等级进行数据压缩编码。
本发明基于互联网的屏幕共享系统中用于采集屏幕图像的方法中，步骤S5中，所述有损视频编码方法包括MPEG4和H.264。
本发明基于互联网的屏幕共享系统中用于采集屏幕图像的方法中，步骤S5中，所述编码参数包括编码模式、编码流量和编码质量。
本发明基于互联网的屏幕共享系统中用于采集屏幕图像的方法和系统的有益效果为：将屏幕采集终端和屏幕共享服务器进行分离，并通过网络进行连接，可以非常方便的共享网络范围内任意计算机的屏幕内容，而且操作使用非常简单。屏幕采集终端只需要安装一个非常小巧的屏幕采集软件，对软硬件要求比较低；而屏幕共享服务器则可以采用性能较好的计算机，进行高质量的视频编码；这样一方面可以大量节省软硬件采购成本，另一方面可以在屏幕共享的过程中，灵活切换到不同的屏幕采集终端及改变采集参数。
附图说明
下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：
图1是根据本发明实施例的用于采集屏幕图像的系统的框图；
图2是根据本发明实施例的利用本发明的视频会议系统的示意图；
图3是根据本发明实施例的用于采集屏幕图像的方法的流程图。
具体实施方式
图1是根据本发明实施例的用于采集屏幕图像的系统的框图。在本实施例中，基于互联网的屏幕共享系统中用于采集屏幕图像的系统包括屏幕共享服务器以及一个或多个屏幕采集终端，所述屏幕共享服务器与所述屏幕采集终端通过IP局域网连接。
在本实施例中，屏幕采集终端包括用于采集屏幕图像并将采集的屏幕图像进行数据压缩编码的屏幕采集模块。屏幕采集终端可以是例如但不限于个人计算机、笔记本电脑等电子设备。屏幕采集模块可以是一个安装在屏幕采集终端的屏幕采集软件，该软件可以同时支持VideoDriver、D3D、GDI三种方式采集屏幕图像，并能根据计算机的软硬件及运行状态，智能选择最合适的采集方式进行屏幕图像的采集。屏幕采集软件还可以根据增量式的无损数据编码方法将采集的屏幕图像编码成数据流。无损数据编码方法可以是例如但不限于基于zlib的数据压缩算法、霍夫曼算法和LZW压缩算法。屏幕采集软件还可以根据CPU及网络状况选择适当的压缩等级，防止CPU过载或数据量过大造成网络阻塞。由于屏幕采集终端使用小巧的屏幕采集软件，并利用资源占有率较低的无损数据编码，对软硬件的要求较低，因此屏幕采集终端可以是性能较差的计算机。
在本实施例中，屏幕共享服务器包括用于将从屏幕采集终端接收的数据流解码还原成原始图像的解码器、用于将解码的原始图像进行视频编码的视频编码器、用于缓存视频编码得到的视频数据的缓存区以及用于将该视频数据发送给外部互联网进行共享的发送器。视频编码器可以是例如但不限于MPEG4视频编码器和H.264视频编码器。
图2是根据本发明实施例的利用本发明的视频会议系统的示意图。在该实施例中，屏幕共享服务器可以是视频会议系统中的一个视频会议终端。在该视频会议系统中，还包括作为屏幕采集终端的计算机、用于显示共享屏幕图像的其它视频会议终端以及与这些视频会议终端通信相连的视频会议服务器。用作屏幕共享服务器的视频会议终端与用作屏幕采集终端的计算机通过局域网相连，用作屏幕共享服务器的视频会议终端接收用作屏幕采集终端的计算机采集并编码的屏幕图像的数据流，然后将这些数据流解码还原成原始图像，再对解码的原始图像进行视频编码，最后将编码的视频数据发送给由视频会议服务器控制的其它视频会议终端进行共享显示。
图3是根据本发明实施例的用于采集屏幕图像的方法的流程图。在本实施例中，用于采集屏幕图像的方法开始于步骤S1。在步骤S1中，由屏幕共享服务器选择需要共享的屏幕采集终端，启动所选屏幕采集终端的屏幕采集模块。
在步骤S2中，在需要共享的屏幕采集终端根据预设的采集参数连续采集屏幕图像，所述采集参数包括采集图像的帧速率、共享的屏幕区域和采集方式。在本发明的一个实施例中，可以由需要共享的屏幕采集终端的屏幕采集模块根据自身的软硬件及运行状态自动生成至少一部分所述采集参数，例如采集图像的帧速率和采集方式。在本发明的另一个实施例中，可以由屏幕共享服务器的用户根据共享需求设置至少一部分采集参数，例如采集图像的帧速率、共享的屏幕区域和采集方式，并将这些采集参数发送给需要共享的屏幕采集终端进行配置。采集方式包括但不限于VideoDriver、D3D和GDI。
在步骤S3中，在需要共享的屏幕采集终端根据无损数据编码方法，例如基于zlib的数据压缩算法、霍夫曼算法和LZW压缩算法，并根据CPU及网络状况选择适当的压缩等级将采集的屏幕图像编码成数据流，然后将得到的数据流通过IP局域网发送给屏幕共享服务器。IP局域网可以是任意合适的有线或无线网络。
在步骤S4中，屏幕共享服务器通过IP局域网从屏幕采集终端接收编码的数据流，在解码器中采用与步骤S3中的编码方式相对应的解码方式将该数据流解码还原成原始屏幕图像。
在步骤S5中，在屏幕共享服务器根据有损视频编码方法和预设的编码参数将解码的原始屏幕图像编码成视频数据。有损视频编码方法可以包括但不限于MPEG4和H.264。预设的编码参数包括编码模式、编码流量和编码质量。这些编码参数由屏幕共享服务器根据共享需求进行设置。
在步骤S6中，将视频数据缓存在屏幕共享服务器的缓存区中以便调用，并将这些视频数据通过发送器发送给外部互联网进行共享。
在步骤S7中，由屏幕共享服务器判断是否继续共享该屏幕采集终端，若是，执行步骤S2，若否，执行步骤S1。这样可以非常方便的切换到不同计算机的屏幕进行共享以及灵活调整共享的屏幕区域和采集的图像帧速率。
本发明由于把屏幕采集模块和视频编码发送模块进行分离，并将它们通过网络进行连接，可以非常方便的共享局域网范围内任意计算机的屏幕内容，而且操作使用非常简单。屏幕采集终端只需要安装一个非常小巧的屏幕采集软件，对软硬件要求比较低。而屏幕共享服务器则可以采用性能较好的计算机，进行高质量的视频编码，这样一方面可以大量节省软硬件采购成本，另一方面也极大的方便了使用。
本发明已在视频会议产品中得到了应用，在多个项目的实施和使用过程中，得到了用户的认可。
虽然本发明是通过具体实施例进行说明的，本领域技术人员应当明白，在不脱离本发明范围的情况下，还可以对本发明进行各种变换及等同替代。另外，针对特定情形或材料，可以对本发明做各种修改，而不脱离本发明的范围。因此，本发明不局限于所公开的具体实施例，而应当包括落入本发明权利要求范围内的全部实施方式。
Claims (10)
1.一种基于互联网的屏幕共享系统中用于采集屏幕图像的系统，其特征在于，包括屏幕共享服务器以及通过IP局域网与所述屏幕共享服务器相连的一个或多个屏幕采集终端；
所述屏幕采集终端包括用于采集屏幕图像并根据无损数据编码方法将所述采集的屏幕图像编码成数据流的屏幕采集模块；
所述屏幕共享服务器包括用于将所述屏幕采集终端采集并编码的数据流解码还原成原始图像的解码器、用于根据有损视频编码方法将所述解码的原始图像编码成视频数据的视频编码器、用于保存所述视频数据的缓存区以及用于将所述视频数据发送给外部互联网进行共享的发送器。
2.根据权利要求1所述的基于互联网的屏幕共享系统中用于采集屏幕图像的系统，其特征在于，所述视频编码器包括MPEG4视频编码器或H.264视频编码器。
3.根据权利要求1所述的基于互联网的屏幕共享系统中用于采集屏幕图像的系统，其特征在于，所述屏幕共享服务器是视频会议系统中的一个视频会议终端。
4.一种基于互联网的屏幕共享系统中用于采集屏幕图像的方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1：由屏幕共享服务器选择需要共享的屏幕采集终端，启动所选屏幕采集终端的屏幕采集模块；
S2：在所述需要共享的屏幕采集终端根据预设的采集参数连续采集屏幕图像，所述采集参数包括采集图像的帧速率、共享的屏幕区域和采集方式；
S3：在所述需要共享的屏幕采集终端根据无损数据编码方法将所述采集的屏幕图像编码成数据流，并将所述数据流通过IP局域网发送给屏幕共享服务器；
S4：由所述屏幕共享服务器接收所述数据流并将其解码还原成原始屏幕图像；
S5：在所述屏幕共享服务器根据有损视频编码方法和预设的编码参数将所述解码的原始屏幕图像编码成视频数据；
S6：将所述视频数据保存在缓存区中并发送给外部互联网进行共享；
S7：由屏幕共享服务器判断是否继续共享该屏幕采集终端，若是，执行步骤S2，若否，执行步骤S1。
5.根据权利要求4所述的基于互联网的屏幕共享系统中用于采集屏幕图像的方法，其特征在于，步骤S2中，所述采集方式包括VideoDriver、D3D和GDI。
6.根据权利要求4所述的基于互联网的屏幕共享系统中用于采集屏幕图像的方法，其特征在于，步骤S2还包括由需要共享的屏幕采集终端的屏幕采集模块根据自身的软硬件及运行状态自动生成至少一部分所述采集参数和/或由所述屏幕共享服务器的用户根据共享需求设置至少一部分所述采集参数。
7.根据权利要求4所述的基于互联网的屏幕共享系统中用于采集屏幕图像的方法，其特征在于，步骤S3中，所述无损数据编码方法包括基于zlib的数据压缩算法、霍夫曼算法和LZW压缩算法。
8.根据权利要求4所述的基于互联网的屏幕共享系统中用于采集屏幕图像的方法，其特征在于，步骤S3进一步包括由所述屏幕共享服务器根据自身的CPU及当前网络状况选择适当的压缩等级进行数据压缩编码。
9.根据权利要求4所述的基于互联网的屏幕共享系统中用于采集屏幕图像的方法，其特征在于，步骤S5中，所述有损视频编码方法包括MPEG4和H.264。
10.根据权利要求4所述的基于互联网的屏幕共享系统中用于采集屏幕图像的方法，其特征在于，步骤S5中，所述编码参数包括编码模式、编码流量和编码质量。
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