屏幕捕获在单独的线程中使Java应用程序缓慢/无响应

时间:2013-11-13 09:11:51

标签: java multithreading performance macos xuggler

我正在开展一项应用程序记录用户屏幕,网络摄像头和麦克风,同时他/她正在执行某些活动。它将用于研究目的。该应用程序已在Windows上成功测试,但在Mac OS X(Maverick with Java 7.0.45)上,应用程序在开始录制时变为无响应

这就是我觉得难以理解的原因:

  • 录制是在一个单独的线程中完成的,那么它如何影响另一个线程的响应?特别是在每次运行后调用Thread.yield()Thread.sleep(...)
  • 日志显示,在尝试以15 FPS进行录制时,生成的帧速率为2 FPS。所以看起来捕获单个帧的代码可能太慢了。但为什么它在Windows上运行良好呢?

快速说明:该应用程序已成功通过Windows上的大量用户测试,但我只能在一台Mac上进行测试。然而,那个只是格式化并且得到了OS X Maverick,Java(和Netbeans)的干净安装。

您将在下面找到记录屏幕并使用 Xuggler 将其写入视频的代码。录制网络摄像头的代码类似,我怀疑录制音频与它有什么关系。我的问题是:

应用程序无法响应的原因可能是什么?

如何提高代码效率,从而提高FPS?

IMediaWriter writer = ToolFactory.makeWriter(file.getAbsolutePath());
Dimension size = Globals.sessionFrame.getBounds().getSize();
Rectangle screenRect;
BufferedImage capture;
BufferedImage mousePointImg;


writer.addVideoStream(0, 0, ICodec.ID.CODEC_ID_H264, size.width, size.height);

int i = 0;

while (stop == false) {

    // Get mouse cursor to draw over screen image.
    PointerInfo mousePointer = MouseInfo.getPointerInfo();
    Point mousePoint = mousePointer.getLocation();
    Point screenPoint = new Point((int) (mousePoint.getX() - 
        Globals.sessionFrame.getBounds().getX()), (int) (mousePoint.getY() - 
        Globals.sessionFrame.getBounds().getY()));

    // Get the screen image.
    try {
        screenRect = new Rectangle(Globals.sessionFrame.getBounds());
        capture = new Robot().createScreenCapture(screenRect);
    } catch ( ... ) { ... }

    // Convert and resize the screen image.
    BufferedImage image = ConverterFactory.convertToType(capture, 
        BufferedImage.TYPE_3BYTE_BGR);
    IConverter converter = ConverterFactory.createConverter(image, 
        IPixelFormat.Type.YUV420P);

    // Draw the mouse cursor if necessary.
    if (mouseWithinScreen()) {
        Graphics g = image.getGraphics();
        g.drawImage(mousePointImg, (int) screenPoint.getX(), 
            (int) screenPoint.getY(), null);
    }

    // Prepare the frame.
    IVideoPicture frame = converter.toPicture(image, (System.currentTimeMillis() - 
        startTimeMillis()) * 1000);
    frame.setKeyFrame(i % (getDesiredFPS() * getDesiredKeyframeSec()) == 0);

    // Write to the video
    writer.encodeVideo(0, frame);

    // Delay the next capture if we are at the desired FPS.
    try {
        if (atDesiredFPS()) {
            Thread.yield();
        } else {
            Thread.sleep(1000 / getDesiredFPS());
        }
    } catch ( ... ) { ... }

    i++;
}

writer.close();

1 个答案:

答案 0 :(得分:4)

我可以在您的代码中看到几个架构问题:

首先,如果您想以固定费率执行某些操作,请使用ScheduledThreadPoolExecutor.scheduleAtFixedRate(...)功能。它将使您的整个延迟代码部分过时,并确保某些操作系统时序问题不会干扰您的日程安排。

然后为了加快速度,您需要将代码分开一些。据我所知,你有3个任务:捕获,鼠标绘制/转换和流写。如果将捕获部分放在一个预定的Runnable中,将多个并行执行转换为Callables进入Executor,然后在第三个线程中从结果列表中获取结果并将其写入流中,则可以充分利用多个芯

伪代码:

全局声明(或将它们移交给各个类):

final static Executor converterExecutor = Executors.newFixedThreadPoolExecutor(Runtime.getRuntime().availableProcessors());
final static LinkedBlockingQueue<Future<IVideoPicture>> imageQueue = new LinkedBlockingQueue<>();
// ...

Capture Runnable(按固定汇率计划):

capture = captureScreen();
final Converter converter = new Converter(capture);
final Future<IVideoPicture> conversionResult = converterExecutor.submit(converter);
imageQueue.offer(conversionResult); // returns false if queue is full

转换可调用:

class Converter implements Callable<IVideoPicture> {
  // ... variables and constructor

  public IVideoPicture call() {
    return convert(this.image);
  }
}

Writer Runnable:

IVideoPicture frame;
while (this.done == false) {
  frame = imageQueue.get();
  writer.encodeVideo(0, frame);
}

您可以通过限制此队列的大小来确保如果CPU太慢,则imageQueue不会溢出要渲染的图像,请参阅constructor of LinkedBlockingQueue