基于VNC协议的云视频技术的研究与实现

发布时间：2017-10-07 01:04

  本文关键词：基于VNC协议的云视频技术的研究与实现

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【摘要】：随着云计算的发展,IT基础设施的交付使用模式已经深入人心,计算机科学的又一次革命已经到来。在云计算的浪潮下,虚拟桌面技术蓬勃发展,服务端统一配置管理,客户端远程连接到虚拟桌面的方案成为众多虚拟桌面实现的基本原理。而虚拟桌面多媒体应用尤其是高清视频播放成为虚拟桌面实现过程中的一大难题。VNC(Virtual Network Computing)是一种使用RFB(Remote Framebuffer)协议的屏幕画面分享及远程操作软件,其跨平台、低带宽、低CPU占用率特点使它成为一款优秀的远程桌面分享软件。然而,RFB协议对视频的支持不好,无法满足在云平台上播放视频,客户端收看视频的需求。本文提出的目的就是为了改善这一问题。文章首先对VNC的消息协议、屏幕刷新请求方式和图像编码方式做出了介绍,同时分析了它在刷新请求方式和视频图像编码上的不足。紧接着提出了改进思路:针对屏幕刷新速度慢、刷新受延迟影响的问题本文采取了服务端推送的更新策略;针对图像编码压缩率低、占用带宽太高的问题本文则采取H.264的编码方案。对于改进中的一些细节问题本文也提出了创造性的解决方案:第一,提出了桌面模式和视频模式的概念,以减少没有视频播放时的资源消耗,同时优化视频播放时的体验;第二,提出了帧率自适应方案,提高程序对不同配置机器的适应性,在低配置机器上保证较低的CPU占用率,在高配置机器上充分发挥机器性能;之后,本文在TightVNC程序源码的基础上做出了实现,添加了模式切换器、服务端推送模块、帧率自适应模块、编码模块和解码模块。最后,针对改进后的VNC进行了测试,包括功能测试和性能测试。其中性能测试部分在CPU占用率、带宽占用率和流畅度三个指标上与TightVNC进行了对比,最终得出结论:改进后的VNC播放视频时在带宽占用和流畅度方面都有了大幅度的进步,但CPU占用方面不如TightVNC。综合所有测试结果,改进后的VNC能够适用于云平台上的视频播放。
【关键词】：VNC 云计算 虚拟桌面协议
【学位授予单位】：电子科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TN919.81
【目录】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-10
• 第一章 绪论10-17
• 1.1 桌面私有云的发展10-11
• 1.2 国内外研究现状11-15
• 1.2.1 虚拟桌面产品11-13
• 1.2.2 针对VNC的研究13-15
• 1.3 文章框架和结构15-17
• 第二章 相关技术介绍17-23
• 2.1 云计算17-18
• 2.1.1 云计算的起源17
• 2.1.2 云计算的特点17-18
• 2.2 视频编码算法18-20
• 2.2.1 H.264编码18-20
• 2.2.2 MPEG-4 编码20
• 2.3 虚拟桌面连接协议20-22
• 2.4 本章小结22-23
• 第三章 云视频技术设计思想23-41
• 3.1 私有云平台概况23-24
• 3.2 VNC实现细节24-29
• 3.2.1 VNC总体实现24-26
• 3.2.2 VNC视频压缩算法26-27
• 3.2.3 VNC消息请求模型27-29
• 3.2.4 VNC在实时视频应用中的不足29
• 3.3 基于VNC的改进思路29-40
• 3.3.1 模式切换器29-32
• 3.3.2 图像请求模型验证实验32-35
• 3.3.3 服务端推送策略35-37
• 3.3.4 混合压缩算法37-40
• 3.4 本章小结40-41
• 第四章 详细实现41-64
• 4.1 总体实现描述41-45
• 4.1.1 云平台实现41-44
• 4.1.2 VNC改进总体实现44-45
• 4.2 模式切换器的实现45-50
• 4.3 服务端推送的实现50-53
• 4.4 客户端帧率自适应实现53-55
• 4.5 编码模块的实现55-60
• 4.6 解码模块的实现60-63
• 4.7 本章小结63-64
• 第五章 系统测试与分析64-75
• 5.1 测试环境64-65
• 5.2 功能测试65-67
• 5.2.1 测试环境配置65-66
• 5.2.2 功能测试和结果分析66-67
• 5.3 性能测试67-74
• 5.3.1 性能评价指标68
• 5.3.2 性能测试与结果分析68-74
• 5.4 本章小结74-75
• 第六章 总结与展望75-76
• 6.1 本文的工作75
• 6.2 展望75-76
• 致谢76-77
• 参考文献77-80

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本文编号：986012