Dotaz: Screenshot obrazovky C/C++

[Marecek]

Ahoj, potreboval bych pomoct navect na smer, chtel bych pod linuxem delat screenshot obrazovky v C/C++ a presnaset to po siti na druhy stroj, presnos po LAN uz mam vyresen (klient-server) pres sockety v C, je to tedy dost pracne, ale funguje to. (pokud by nekdo dal tip i na nejake knihovny co usnadnuji praci se sockety nebudu se zlobit), ted mi vrta hlavou jak udelat ten screenshot, treba ho delat 5x za sekundu.

Dekuji. Marecek

Odpovědi

[mimi.vx]

koukni na imlib2

[Marecek]

Diky, docela zajimava knihovna.

[Jendа]

Co na to spustit externí program (scrot, import, …) a nechat si data vypsat v nějakém hezkém formátu (PPM) na jeho stdout?

[Jardík]

xcb_connect, pak xcb_get_setup, tam najdeš screen a id 'root' okna, jeho velikost a jeho visual (což je něco jako jaká je barevná hloubka a formát dat. Pak přes SHM utvoříš blok paměti a pošleš xkám request na kopii okna to tý bitmapy. Až to udělá, pošle ti info, že je hotovo, a můžeš to poslat přes socket.

[Marecek]

Joo, to by mohlo byt ono, prostuduji to.

Ja zacal studovat nejaky opensource grabber obrazovaky, ale je to prilis mnoho kodu nez izoluji to co hledam.

Dekuji. M

[Jardík]

Není to dokonalé, možná tam chybí někde chybové kontroly, možná je tam někde memory leak, ale nechtělo se mi s tím dělat moc dlouho. V komentáři je označeno místo, kde zpracovat výsledná data.

#include <assert.h>
#include <errno.h>
#include <limits.h>
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <xcb/xcb.h>
#include <xcb/shm.h>

#include <unistd.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/stat.h>
#include <fcntl.h>

#include <sys/ipc.h>
#include <sys/shm.h>


enum {
    SCR_ERR_OK,
    SCR_ERR_CONNECTION_FAIL,
    SCR_ERR_CONNECTION_ERR,
    SCR_ERR_INVALID_SCREEN,
    SCR_ERR_SHM_NOT_SUPPORTED,
    SCR_ERR_INVALID_VISUAL,
    SCR_ERR_INVALID_PIXMAP_FORMAT,
    SCR_ERR_UNSUPPORTED_VISUAL,
    SCR_ERR_IMAGE_EMPTY,
    SCR_ERR_IMAGE_TOO_LARGE,
    
    SCR_ERR_SHMGET_FAILED,
    SCR_ERR_SHM_ATTACH_FAILED,
    SCR_ERR_GET_IMAGE_FAILED,
    SCR_ERR_GET_IMAGE_RACE_CONDITION
};

struct screenshoter
{
    xcb_connection_t *con;
    xcb_setup_t const *setup;
    xcb_screen_t *screen;
    int screen_num;

    xcb_depth_t const* depth;
    xcb_visualtype_t const* visual;
    xcb_format_t const* pixformat;

    xcb_query_extension_reply_t const* shm_ext;

    xcb_shm_seg_t shm_seg;

    struct {
        unsigned char *data;
        size_t stride, size;
    } image;
};

int receive_screenshot(struct screenshoter *scr)
{
    xcb_shm_get_image_cookie_t img_ck = xcb_shm_get_image(scr->con, scr->screen->root,
            0, 0, scr->screen->width_in_pixels, scr->screen->height_in_pixels,
            UINT32_MAX, XCB_IMAGE_FORMAT_XY_PIXMAP, scr->shm_seg, 0);
    xcb_generic_error_t *err = NULL;
    xcb_shm_get_image_reply_t *img_rep = xcb_shm_get_image_reply(scr->con, img_ck, &err);
    if (!img_rep) {
        if (err) free(err);
        return SCR_ERR_GET_IMAGE_FAILED;
    }

    if (img_rep->size != scr->image.size ||
            img_rep->visual != scr->screen->root_visual ||
            img_rep->depth != scr->depth->depth)
    {
        free(img_rep);
        return SCR_ERR_GET_IMAGE_RACE_CONDITION;
    }

    free(img_rep);
    return 0;
}

int create_shm_seg_and_image(struct screenshoter *scr)
{
    // check if sreen has non-zero dimensions
    if (scr->screen->width_in_pixels == 0 ||
            scr->screen->height_in_pixels == 0)
        return SCR_ERR_IMAGE_EMPTY;

    // XCB doesn't run on platforms with non-8bit char, so char is 8bits
    // We only support depth, bits_per_pixel and scanline_pad that is multiple
    // of whole bytes
    //
    // NOTE: shm extension seems to return packed image data, bits_per_pixel and scanline_pad
    //       are not used
    if (scr->depth->depth % 8 != 0)
        return SCR_ERR_UNSUPPORTED_VISUAL;

    size_t bytes_per_pixel = scr->depth->depth / 8;

    // Calculate stride, first multiply width by bytes_per_pixel
    size_t stride = scr->screen->width_in_pixels;
    if (SIZE_MAX / stride < bytes_per_pixel)
        return SCR_ERR_IMAGE_TOO_LARGE;
    stride *= bytes_per_pixel;

    // now multiply by height, to get image size in bytes
    scr->image.stride = stride;
    if (SIZE_MAX / stride < scr->screen->height_in_pixels)
        return SCR_ERR_IMAGE_TOO_LARGE;
    scr->image.size = stride * scr->screen->height_in_pixels;

    int shmid = shmget(IPC_PRIVATE, scr->image.size, IPC_CREAT | 0777);
    if (shmid == -1)
        return SCR_ERR_SHMGET_FAILED;

    scr->image.data = shmat(shmid, NULL, 0);
    if (scr->image.data == (void*)-1) {
        shmctl(shmid, IPC_RMID, NULL);
        return SCR_ERR_SHM_ATTACH_FAILED;
    }

    // Generate shm segment id
    scr->shm_seg = xcb_generate_id(scr->con);
    // attach our file to it, use checked call so we can block for reply
    xcb_void_cookie_t attach_ck = xcb_shm_attach_checked(scr->con,
            scr->shm_seg, shmid, 0);
    // wait for reply
    xcb_generic_error_t *attach_err = xcb_request_check(scr->con, attach_ck);
    // we don't need shmid anymore after the request was processed by X
    shmctl(shmid, IPC_RMID, NULL);
    // check attach error
    if (attach_err) {
        free(attach_err);
        shmdt(scr->image.data);
        return SCR_ERR_SHM_ATTACH_FAILED;
    }

    return 0;
}

void free_shm_seg_and_image(struct screenshoter *scr)
{
    xcb_shm_detach(scr->con, scr->shm_seg);
    shmdt(scr->image.data);
}

int find_default_screen(struct screenshoter *scr)
{
    if (scr->screen_num < 0)
        return SCR_ERR_INVALID_SCREEN;
    
    xcb_screen_iterator_t iter = xcb_setup_roots_iterator(scr->setup);
    for (int i = 0; i < scr->screen_num; ++i) {
        if (iter.rem == 0)
            return SCR_ERR_INVALID_SCREEN;
        xcb_screen_next(&iter);
    }
    scr->screen = iter.data;
    return 0;
}

int detect_root_visual(struct screenshoter *scr)
{
    xcb_depth_iterator_t depth_iter = xcb_screen_allowed_depths_iterator(scr->screen);
    for (;;) {
        xcb_depth_t const *depth = depth_iter.data;
        int visuals_len = xcb_depth_visuals_length(depth);
        if (visuals_len <= 0)
            break;
        xcb_visualtype_t const *visuals = xcb_depth_visuals(depth);

        for (int i = 0; i < visuals_len; ++i) {
            if (visuals[i].visual_id == scr->screen->root_visual) {
                scr->depth = depth;
                scr->visual = &visuals[i];
                return 0;
            }
        }

        if (depth_iter.rem == 0)
            break;
        xcb_depth_next(&depth_iter);
    }

    return SCR_ERR_INVALID_VISUAL;
}

int detect_pixmap_format(struct screenshoter *scr)
{
    int formats_len = xcb_setup_pixmap_formats_length(scr->setup);
    if (formats_len > 0) {
        xcb_format_t const *formats = xcb_setup_pixmap_formats(scr->setup);
        for (int i = 0; i < formats_len; ++i) {
            if (formats[i].depth == scr->depth->depth) {
                scr->pixformat = &formats[i];
                return 0;
            }
        }
    }
    return SCR_ERR_INVALID_PIXMAP_FORMAT;
}

int get_screenshot(void)
{
    struct screenshoter scr;
    int err = 0;

    // connect
    scr.con = xcb_connect(NULL, &scr.screen_num);
    if (!scr.con)
        return SCR_ERR_CONNECTION_FAIL;

    // check errors
    if (xcb_connection_has_error(scr.con)) {
        err = SCR_ERR_CONNECTION_ERR;
        goto retDisconnect;
    }

    // get setup and prefetch shm extension
    scr.setup = xcb_get_setup(scr.con);
    xcb_prefetch_extension_data(scr.con, &xcb_shm_id);
    xcb_flush(scr.con);

    // find screen
    err = find_default_screen(&scr);
    if (err != 0)
        goto retDisconnect;

    // detect visual
    err = detect_root_visual(&scr);
    if (err != 0)
        goto retDisconnect;

    // and pixmap format for root depth
    err = detect_pixmap_format(&scr);
    if (err != 0)
        goto retDisconnect;

    // get shm extension
    scr.shm_ext = xcb_get_extension_data(scr.con, &xcb_shm_id);
    if (!scr.shm_ext->present) {
        err = SCR_ERR_SHM_NOT_SUPPORTED;
        goto retDisconnect;
    }

    // create shm segment
    err = create_shm_seg_and_image(&scr);
    if (err != 0)
        goto retDisconnect;

    err = receive_screenshot(&scr);
    if (err == 0) {
        // TODO: process image data here

        // Image data is in scr.image.data, its bytesize is in scr.image.size,
        // its stride bytesize is in scr.image.stride, its width is in
        // scr.screen->width_in_pixels, height in scr.screen->height_in_pixels,
        // depth (in bits) is in scr.depth->depth. Visual format is in
        // scr.visual (red_mask, green_mask, blue_mask). Image data byteorder is
        // in scr.setup->image_byte_order
    }

    free_shm_seg_and_image(&scr);
    xcb_flush(scr.con);
retDisconnect:
    xcb_disconnect(scr.con);
    return err;
}


int main()
{
    int err = get_screenshot();
    fprintf(stderr, "err = %d\n", err);

    return 0;
}

[Marecek]

To je super, zacina mi to pozvolna "tapat", z ceho to je vykostene (pokud z neceho vetsiho) ?

Marecek

[Jardík]

Né, napsal jsem to sám podle dokumentace k xcb. Je to v public domain, můžeš si s tém dělat, co chceš.

[Jardík]

Jinak komentáře jsou občas mimo, já to pak editoval a nějaké jsem nezměnil. Třeba místo shmget() jsem tam měl memfd_create(), ale pak jsem zjistil, že je to docela nový syscall a že ani není wrapper v glibc, co je v ubuntu 15.10 no tomhle pc, tak jsem to na poslední chvíli měnil a snad nenasekal moc chyb.

[jkkjflsj]

Nejsem si úplně jistý, jak moc je myšlena otázka vážně, případně jak moc vážně jsou myšlené odpovědi. Nicméně snadné řešení jak screnshotů tak socketů poskytuje kde jaká knihovna. Mě osobně se pohodlně pracuje s wxWidgets.

Pokud mermomocí vyžadujete jen tu nejzákladnější (xlib), pak mě příjde odpověď How do take a screenshot correctly with xlib? vyčerpávající. Člověk může být akorát na rozpacích z formátu do kterého se obrázek ukládá.