虛擬網(wǎng)絡(luò )計算在應用程序共享中的應用研究

3.2 屏幕變化檢測算法
屏幕變化檢測算法性能的好壞將直接影響到VNC Server端發(fā)送的數據量，一種高效的屏幕檢測算法將大大降低傳輸的數據量，節省網(wǎng)絡(luò )帶寬，從而提高系統的實(shí)時(shí)效果。VNC默認的屏幕變化檢測機制是通過(guò)消息鉤子機制獲取區域的坐標信息后，再將坐標區域的屏幕像素數據發(fā)送給各VNC Client。此檢測方法使得大量沒(méi)有發(fā)生改變的屏幕數據也被發(fā)送，增加了網(wǎng)絡(luò )發(fā)送的數據量，在低速網(wǎng)絡(luò )環(huán)境中容易造成網(wǎng)絡(luò )擁塞，影響系統的性能。因此，本文在此基礎上提出了一種新的屏幕變化區域檢測算法。
VNC機制通過(guò)采用消息鉤子機制截獲系統屏幕重繪區域信息，將得到的區域拆分成一個(gè)矩形鏈表(遍歷鏈表)來(lái)存儲區域坐標信息，記為array_list，定義一個(gè)變化區域記為vnc_rgn，專(zhuān)門(mén)保存需要重新發(fā)送的區域位置信息，對array_list每個(gè)成員矩形調用此檢測算法進(jìn)行變化區域檢測。具體的算法流程圖如圖2所示。

(1)假設其中一個(gè)成員矩形為arri，如果arri的長(cháng)寬都小于32×32，則直接作為需重新發(fā)送的變化區域，保存到vnc_rgn中，否則對arri進(jìn)行分析檢測。
(2)首先定義一個(gè)新的矩形arrj(arri.left，0，arri.right，0)，在arri中找到發(fā)生變化的行，記錄該行的y坐標，記arrj.top=y，同時(shí)y+=16遞增找到未發(fā)生變化行，暫時(shí)記arrj.bottom=y；然后從arrj底部y-=1進(jìn)行比較，尋找內容發(fā)生變化的行，找到后將此行的y坐標設置成arrj.bottom=y。至此確定了變化矩形arrj的最終的top、bottom坐標。同時(shí)將arri的值設為arri(arri.left，arrj.bottom，arri.right，arri.bottom)。在對arrj分析完畢后接著(zhù)對arri遍歷分析直至結束。
(3)確定矩形arrj后，對矩形arrj進(jìn)行分析。首先定義一個(gè)矩形arrn(0，0，0，0)，在arrj中尋找最先發(fā)生改變的列，找到后記錄發(fā)生變化的區域的left、top坐標，arrn.left=x，arrn.top=y，分別對x、y軸方向循環(huán)遍歷進(jìn)行分析(記為x+=32，y+=32)，如果此列屏幕像素數據改變，則x+=32繼續比較；否則將記錄arrn.right=x，對y軸方向進(jìn)行同樣的比較，y+=32，并記錄arrn.bottom=y，最終得到需要發(fā)送的變化區域矩形坐標，并將此矩形保存到最終發(fā)送的矩形鏈表中，同時(shí)記錄下arrk(arrn.right，arrn.top，arrj.right，arrn.bottom)、arrm(arrn.left，arrn.bottom，arrj.right，arrj.bottom)，分別將arrk、arrm賦值給arrj進(jìn)行類(lèi)似分析檢測，依次循環(huán)遍歷整個(gè)arrj，直到結束。
通過(guò)此屏幕變化區域檢測算法，對整個(gè)array_list鏈表的成員矩形進(jìn)行遍歷后得到需要重新發(fā)送的變化區域坐標信息。
4 實(shí)驗結果
此改進(jìn)方案已經(jīng)應用于VcomOffice遠程視頻會(huì )議系統中。實(shí)驗環(huán)境為：局域網(wǎng)內，中轉服務(wù)器采用Linux操作系統，VNC Server和VNC Client端均采用Windows XP操作系統，具體的軟硬件配置如表1所示。

為了驗證調用屏幕變化區域檢測算法前后，VNCServer端對同一操作生成的數據量的變化，實(shí)驗在100 M的局域網(wǎng)內進(jìn)行，VNC Server采用的是VNC默認的tight編碼[5]，編碼后經(jīng)過(guò)zlib壓縮[5]后發(fā)送給中轉服務(wù)器，主要進(jìn)行以下場(chǎng)景的測試：
(1)打開(kāi)一個(gè)Word文檔，剪切、復制、粘貼一段文字，圖片保存到Word，在Word中輸入一些內容；
(2)打開(kāi)IE瀏覽器登錄www.sina.com.cn主頁(yè)；
(3)打開(kāi)一個(gè)PDF文檔后，拖動(dòng)滾動(dòng)條至底部；
(4)打開(kāi)資源管理器，在屏幕上做拖動(dòng)操作，之后將其最大化。
調用檢測算法前后VNC Server發(fā)送數據量如圖3所示。通過(guò)對比可以看到，在調用屏幕區域變化檢測算法前后，VNC Server端發(fā)送的數據量都會(huì )有一定程度的下降。當執行相同的Word操作時(shí)，VNC Server端發(fā)送的數據量降低了12.21%，登錄新浪網(wǎng)主頁(yè)的過(guò)程中數據發(fā)送量只降低了4.82%，打開(kāi)PDF文檔并拖動(dòng)滾動(dòng)條至最底端的過(guò)程中，發(fā)送的數據總量降低了14.63%，在資源管理器的縮放過(guò)程中，數據發(fā)送量下降了22.19%。