采用UDP广播进行数据的传输，实现windows下进行低延迟的屏幕共享。
开发语言：C#
第三方组件：Redis
1.实现思路
总体流程图
DGIS.DesktopShare实现windows下屏幕分享低延迟功能，按照服务执行位置由三部分构成：发起端、接收端、缓存端。
通过UDP广播实现发起端和接收端的通讯，是为了尽量的减少通讯负载和降低延迟。众所周知UDP是所有通讯协议中延迟最低的(但也有受网络因素丢包的问题，这里作为局域网同屏，暂不考虑丢包问题)，而采用广播的方式可以有效的降低发起端的性能负担。
增加一个Redis服务，是为了减少UDP广播数据，按照1920*1080分辨率的截屏数据来算，单张图片已经超过了UDP单包的最大数据量1472字节，倘若直接使用UDP传输截屏图片，需要额外的进行封包拆包，这样不仅浪费了程序执行时间，也增加了发送端和接收端的代码复杂度。本着最低延迟的目的，将真实的图片数据存入Redis缓存，只通过UDP广播Redis中对应的UID信息即可，这也是本程序最核心的地方。接收端接收到UID的数据后，再自行去获取Redis中真实的数据进行解析。
2.代码结构
DGIS.DesktopShare.Service的代码结构分为Frm(窗体)、IService(接口)、Service(实现)三个部分。引用的第三方dll有Redis相关操作库、屏幕获取相关库和DGIS开头的辅助操作库。
Frm：
ImgDisplyFrm是接收端的默认显示界面，包含一个PictureBox控件，显示接收到的屏幕图像。
IService：
IDesktopShareService屏幕共享操作接口，主要方法有4个。
注释的已经很明确了，这里不多说。
Service：
DesktopShareService：IDesktopShareService的实现类，里面是详细的实现方法。核心的代码有下面几个地方：
1 public void Start(int frameRate, bool mouseDisplay, int port) 2 { 3 _udpService = new UdpBroadcastService(port, 4 bytes => 5 { 6 //deskShareFrm.ShowImg(bytes); 7 }); 8 9 _desktopCapturer = CapturerFactory.CreateDesktopCapturer(frameRate, mouseDisplay); 10 _desktopCapturer.ImageCaptured += ImageCaptured; 11 _desktopCapturer.Start(); 12 13 //队列循环处理积压的图片 14 //Task.Factory.StartNew(() => 15 //{ 16 // while (true) 17 // { 18 // if (_bitmapQueue.Count > 0) 19 // { 20 // Bitmap bitmap = _bitmapQueue.Dequeue(); 21 // SendCommand(bitmap); 22 // } 23 24 // } 25 //}); 26 }
开始屏幕分享，_udpService 初始化，屏幕抓取设置以及开启屏幕抓取。
1 /// <summary> 2 /// 屏幕截屏结果 3 /// </summary> 4 /// <param name="bitmap"></param> 5 private void ImageCaptured(Bitmap bitmap) 6 { 7 //_bitmapQueue.Enqueue(bitmap); 8 SendCommand(bitmap); 9 }
1 /// <summary> 2 /// 发送命令 3 /// </summary> 4 /// <param name="bitmap"></param> 5 private void SendCommand(Bitmap bitmap) 6 { 7 //Bitmap newBitmap = ESBasic.Helpers.ImageHelper.RoundSizeByNumber(bitmap, 4); 8 //bitmap.Dispose(); 9 //bitmap = null; 10 11 string uid = Guid.NewGuid().ToString(); 12 Console.WriteLine(string.Format("图片获取时间:{0}-{1}", DateTime.Now.ToString("mm:ss:ffff"), uid)); 13 14 byte[] bytes = ImgConvert.ConvertByte(bitmap); 15 Console.WriteLine(string.Format("缓存转换时间:{0}-{1}", DateTime.Now.ToString("mm:ss:ffff"), uid)); 16 bitmap.Dispose(); 17 bitmap = null; 18 19 _redisCacheHelper.Add<byte[]>(uid, bytes, TimeSpan.FromMilliseconds(5000)); 20 Console.WriteLine(string.Format("缓存插入时间:{0}-{1}", DateTime.Now.ToString("mm:ss:ffff"), uid)); 21 22 byte[] sendBytes = StringToBytes(uid); 23 _udpService.Send(sendBytes, sendBytes.Length); 24 Console.WriteLine(string.Format("图片发送时间:{0}-{1}", DateTime.Now.ToString("mm:ss:ffff"), uid)); 25 26 sendBytes = null; 27 bytes = null; 28 }
抓取到屏幕图片的结果是Bitmap，这里需要将Bitmap转换为byte[]，因为在测试中Redis直接存入Bitmap取出时候有些异常。待Redis存入图片数据后，再通过UDP发送图片数据。来看下测试数据，图片获取到发送的耗时情况。
主要的耗时在图片转换这个地方，耗时约10毫秒，redis存入时间是很快的6毫秒左右，UDP发送时间基本为0.
1 public void Recive(int port) 2 { 3 _imgDisplyFrm = new ImgDisplyFrm(); 4 _imgDisplyFrm.Closed += (e, o) => 5 { 6 if (_udpService != null) 7 { 8 _udpService.Dispose(); 9 _udpService = null; 10 } 11 }; 12 13 _udpService = new UdpBroadcastService(port, 14 bytes => 15 { 16 ShowImg(bytes); 17 }); 18 _imgDisplyFrm.ShowDialog(); 19 }
1 /// <summary> 2 /// 显示图像 3 /// </summary> 4 /// <param name="reciveBytes"></param> 5 private void ShowImg(byte[] reciveBytes) 6 { 7 Bitmap bitmap = ParseImg(reciveBytes); 8 9 if (_imgDisplyFrm != null) 10 _imgDisplyFrm.ShowImg(bitmap); 11 }
1 /// <summary> 2 /// 解析图片 3 /// </summary> 4 /// <param name="bytes"></param> 5 /// <returns></returns> 6 private Bitmap ParseImg(byte[] bytes) 7 { 8 string uid = BytesToString(bytes); 9 Console.WriteLine(string.Format("消息接收时间:{0}-{1}", DateTime.Now.ToString("mm:ss:ffff"), uid)); 10 11 byte[] imgBytes = _redisCacheHelper.Get<byte[]>(uid); 12 Console.WriteLine(string.Format("缓存获取时间:{0}-{1}", DateTime.Now.ToString("mm:ss:ffff"), uid)); 13 14 if (imgBytes != null) 15 { 16 Bitmap bitmap = ImgConvert.ConvertImg(imgBytes); 17 Console.WriteLine(string.Format("转码完成时间:{0}-{1}", DateTime.Now.ToString("mm:ss:ffff"), uid)); 18 19 return bitmap; 20 } 21 else 22 return null; 23 }
接收端同样也是开启一个_udpService ，初始化，进行消息监听，接收到消息后进入ShowImg(显示图像)方法，中间主要代码是ParseImg(图片获取解析)这部分，这部分实现将真实图片数据从redis中获取。看下耗时情况。
这里能看到，消息的发送和接收之间耗时约为0(这里考虑本机没有经过网卡，实际应该有100毫秒左右延迟)，redis缓存获取时间非常的快4毫秒左右，转码耗时30毫秒。
以上综合计算，从屏幕采集到终端接收解析总共耗时50毫秒左右，加上UDP广播理论上的100毫秒延迟，150毫秒是能够达到的。
下图是真实环境中两台电脑的屏幕分享延迟图片。
从截图上看，延迟在170毫秒，由此看出这种方案是比较可行的。
放一张测试效果图。
3.源码
源码放到了CSDN上，博客园不知道如何上传附件。万恶的CSDN居然至少需要设置2分了。
GIS.DesktopShare 下载地址：http://download.csdn.net/download/jiangfei200809/10229866
要是没有分的请移步去百度网盘下载吧，载地址：https://pan.baidu.com/s/1i5XlLnZ
代码开源地址：https://gitee.com/JFly/DGIS.BigEye.git
2018.1.30更新：增加了声卡声音采集同步传输
时间仓促，代码和文章都写的不好，只希望这种思路的提出能为有这方面需求的同行提供点参考。
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