iOS端屏幕录制开发指南

anyRTC

于 2021-07-06 15:56:55 发布

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分类专栏：实时音视频技术分享屏幕共享文章标签： ios开发音视频技术 webrtc 音视频屏幕录制

本文链接：https://blog.youkuaiyun.com/anyRTC/article/details/118522612

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一、概述

实现直播过程中共享屏幕分为两个步骤：屏幕数据采集和流媒体数据推送。前对于 iOS 来说，屏幕采集需要系统的权限，受制于iOS系统的限制，第三方 app 并没有直接录制屏幕的权限，必须通过系统的功能来实现。

本文将描述iOS系统的屏幕共享的应用、实现、限制、实现细节等方面调研结果。（注：由于iOS 10和之前的系统只支持App内录制屏幕，所以只做简单的介绍，不做详细说明）

二、应用

屏幕共享早起出现在视频会议当中，后来在一些游戏直播中也出现了大规模应用，Apple早期不支持屏幕共享，但随着直播的盛行，Apple也是根据用户的需求，给予了屏幕共享的支持，推出了 ReplayKit 库来迎合这种场景。

市面上的屏幕共享的场景大致分类如下：

一、：远程操作屏幕：辅助他人对手机进行操作。如年轻人帮组老年人进行远程设置，客服帮组客户解决软件故障或者使用帮组，有效的解决语言表述低效的问题。
二、：游戏直播：知名游戏主播可以把手机上玩游戏的画面直播给其他人，可以进行游戏教学，游戏解说，让其他人更好的学习游戏技巧。
三、：视频会议，开会房把手机内容给他人观看进行解说，如手机中的邮件内容、图片、文档等，方便参会方快速共享信息，提高沟通效率。

三、各系统实现屏幕共享

iOS系统上实现屏幕共享的技术，主要在于系统各个版本的差异，下面将针对各个系统版本实现方式和限制性等方面进行比较。
首先，由于需要使用手机的相机和麦克等硬件，无法在模拟器上调试使用。首先我们了解下目前各个版本的覆盖率情况。

系统覆盖率

根据苹果官网的数据显示，截止到2021年6月，iOS系统各个系统版本占有率大致如下图所示，可见，目前iOS13 及以下系统的用户覆盖率不足2%，而iOS14系统的覆盖率约为 90%，iOS13系统的覆盖率约为8 %。顾为了兼顾老版本，目前市面上应用一般会兼容到 iOS 9。

在这里插入图片描述

iOS 8

iOS8 以及以前的版本，系统没有提供相应的功能，通过破解系统的功能调用私有的API来实现。由于 iOS8 太过古老而且运行 iOS8 系统的设备也基本上支撑不起来直播的功能，我们这里不做详细讨论，有兴趣的可以研究一下。

iOS 9系统

Apple 在iOS 9 推出了 ReplayKit 框架，提供了录屏功能，但是限制是只能录制本App内的屏幕。录制完成后会生成一个视频文件，只能通过 RPPreviewViewController 来预览，编译生成的文件，录制过程中无法获取数据，只能将最终录制完毕的整个mp4文件提供给开发者，所以实际上并非真正的屏幕的直播共享，无法保证实时性。

iOS 10系统

iOS 10 Apple 推出了 Broadcast Upload Extention 和 Broadcast Setup UI Extention，来解决录屏的问题。

首先介绍一下App Extension，官方文档（Extension的官方文档）。Extension是对 App 的扩展，在一定程度上打破了沙盒的限制，提供了应用间通信的可能。Extension 是一个独立运行的进程，有自己的生命周期。下图所示：

在这里插入图片描述

虽然iOS 10 系统解决了之前系统的一系列弊病，但是仍然没能解决只能录制当前app的屏幕内容的问题，这样会限制一些应用的使用场景。

iOS 11系统

iOS 11 的发布正式直播兴盛的年代，为了迎合市场需求，Apple 提供了跨 app 录屏的功能，可以实现录取整个屏幕的功能。虽然ReplayKit2 已经可以满足开发者的多数需求，但是对于用户来说，这个版本在实现屏幕直播时，需要用户提前在手机设置中配置出屏幕录制的访问控制权限，使屏幕录制按钮显示在系统的上拉管理菜单中，并且在录制时，上拉底部菜单调出快捷管理菜单，并且长按屏幕录制圆形按钮才能开始录制和直播。复杂的操作流程，让用户使用的门槛增高。所以在iOS 11 上屏幕共享功能也显得很单薄。

iOS12系统

iOS 12 在iOS11的基础上进行了优化，并提供了RPSystemBroadcastPickerView，解决了录制屏幕，用户无需在控制中心手动启动。

总结

结合上面iOS各个系统版本对屏幕录制的限制的分析，从版本稳定性和发布可靠性角度来说，我们应该从iOS12系统开始提供屏幕录制功能，而之前的系统版本不做兼容。如果只录制 app 页面进行直播，那么系统可兼容到iOS 9。

四. 屏幕共享注意事项

由于 iOS 手机屏幕分辨率较高，考虑到内存占用和传输效率，需要对采集图像和处理过程进行优化,一般限制分辨率在720P以内。
Extension 子进程有50M内存限制，当在该线程内存超过50M会导致程序崩溃，就是由于这个限制，业界相似的处理方案都会限制其视频质量不超过720P，高端机型的视频针数保持在30之内，低端机型视频帧率保持在10之内。
子进程崩溃会导致页面一直弹提示框，用户只能重启手机来解决该问题。
子进程和 host app 通信，需要看传输的内容选择不同的形式：

1、通过配置app group的方式共享文件或者UserDefault。

2、进程间通知：