虚拟工作平台中的图形传输机制研究

论文摘要

现有的访问异构平台下应用程序的方法一般是通过远程桌面工具登录到远程主机执行服务器的应用程序。但是,这种方法存在很多不便,例如,用户不得不在陌生的服务器环境下进行操作。此外,现有的远程登录软件中使用的图形传输方案大部分基于单一操作系统,而且其传输的是整个桌面的图像,不具备以窗口为图像传输单位的能力。针对以上问题,虚拟工作平台中的图形传输机制采用一种简单的、类似本地应用程序的方法操作远程应用程序,操作过程中传输的是应用程序窗口而不是整个桌面。基于该机制实现的图形传输系统（VirtualDesk）是虚拟工作平台的重要研究内容,包括服务器端和客户端两个部分。服务器端监视窗口的更新区域,将更新后的窗口图像写入缓冲区,并将更新区域发送给客户端,同时接收客户端传送的输入事件并重新生成输入事件。客户端接受不同服务器传输的应用程序界面,并集成显示在客户端虚拟桌面中。VirtualDesk系统使用一个改进的远程帧缓冲协议（RFB）来传输窗口图形,在RFB协议中添加了重新设置窗口和改变窗口大小的支持,从而使客户端不仅可以显示窗口图像,而且能够对窗口进行操作。为了提高性能,VirtualDesk系统在实际传输窗口图形之前,首先比较自上次更新以来窗口图像的变化,不发送未发生变化的图像,以减少无效的图像传输;在Windows中,采用钩子技术跟踪窗口更新区域,从而缩小更新范围。VirtualDesk系统的客户端采用Java编写,服务器端采用C++分别编写了Windows和Linux两个版本。系统测试与结果分析表明,VirtualDesk系统完整的实现了基于异构平台的窗口图像传输和事件传输功能;系统的延时小于100ms,带宽小于100kbps,CPU消耗低于5%,内存消耗低于20MB。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 1 绪论
• 1.1 问题提出
• 1.2 国内外研究现状
• 1.2.1 WebOS 系统
• 1.2.2 VDI 系统
• 1.2.3 Collective 系统
• 1.2.4 VNC 系统
• 1.3 课题背景、研究内容及论文框架结构
• 2 图形传输系统的设计
• 2.1 虚拟工作平台简介
• 2.2 图形传输系统设计思路
• 2.3 图形传输系统功能模块
• 2.4 图形传输系统工作流程
• 2.5 小结
• 3 图形传输系统的主要实现技术
• 3.1 窗口图像传输协议
• 3.1.1 窗口图像传输协议的交互过程
• 3.1.2 窗口图像传输协议的类结构
• 3.2 帧缓冲区管理
• 3.2.1 截取窗口图像
• 3.2.2 绘制窗口图像
• 3.2.3 缓冲区更新
• 3.3 事件监听与重构
• 3.3.1 客户端事件监听
• 3.3.2 服务器事件重构
• 3.3.3 控制输入焦点
• 3.4 会话管理
• 3.4.1 socket 编程模型分析
• 3.4.2 会话管理模块类结构
• 3.4.3 工作流程
• 3.5 图形传输优化
• 3.5.1 零拷贝图像获取方法
• 3.5.2 捕捉图像更新区域
• 3.5.3 比较缓冲区变化
• 3.6 小结
• 4 系统测试与分析
• 4.1 性能评价指标和测试环境
• 4.2 功能测试
• 4.3 性能测试与实验结果分析
• 4.4 小结
• 5 总结与展望
• 致谢
• 参考文献