CN108769735A - 一种网络传输的数据压缩中优化Spice方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种网络传输的数据压缩中优化Spice方法，该方法步骤包括：Client向Server发起连接数据传输请求；检测是否存在视频区域；若存在视频区域，将该区域以视频流形式传输；若不在存在视频区域，将变化的区域进行图像压缩传输；确认网络环境是否恶劣；当视频流形式传输时，若网络恶劣，降低码率和帧率来减少数据量，若网络不恶劣，增加码率和帧率来提高清晰度；当通过图像压缩传输时，若网络恶劣，增加图像压缩比并减少帧率来减少数据量，若网络不恶劣，减少压缩比并增加帧率来提高清晰度。有益效果在于：改进网络传输协议上和控制数据的压缩方式，提高桌面图像传输效率。
Description
技术领域
本发明涉及桌面传输的方法，具体涉及一种网络传输的数据压缩中优化Spice方法。
背景技术
视频压缩通过减少和去除冗余视频数据的方式，达到有效发送和存储数字视频文件的目的。在压缩过程中，需要应用压缩算法对源视频进行压缩以创建压缩文件，以便进行传输和存储。要想播放压缩文件，则需要应用相反的解压缩算法对视频进行还原，还原后的视频内容与原始的源视频内容几乎完全相同。压缩、发送、解压缩和显示文件所需的时间称为延时。在相同处理能力下，压缩算法越高级，延时就越长。主流算法有H.263、JPEG和MPEG-4等等。
TCP和UDP协议属于传输层协议，其中TCP提供IP环境下的数据可靠传输，它提供的服务包括数据流传送、可靠性、有效流控、全双工操作和多路复用。通过面向连接、端到端和可靠的数据包发送。而UDP则不为IP提供可靠性、流控或差错恢复功能。一般来说，TCP对应的是可靠性要求高的应用，而UDP对应的则是可靠性要求低、传输经济的应用。
中国专利第CN201710464923.6号揭露了一种用于网络传输的数据压缩方法，其可以减少实际传输的数据量，有效地提高通信系统的通信效率，但其传输效率未能最大化。
因此，有必要提供一种网络传输的数据压缩中优化Spice方法来提高数据传输的效率。
发明内容
本发明的目的就在于一种网络传输的数据压缩中优化Spice方法，提高桌面图像传输效率。
为实现上述目的，本发明提供以下技术方案：一种网络传输的数据压缩中优化Spice方法，该方法步骤包括：
S1：Client向Server发起连接数据传输请求；
S2：检测是否存在视频区域；
S3：若存在视频区域，将该区域以视频流形式传输；若不在存在视频区域，将变化的区域进行图像压缩传输；
S4：确认网络环境是否恶劣；
S5：当视频流形式传输时，若网络恶劣，降低码率和帧率来减少数据量，若网络不恶劣，增加码率和帧率来提高清晰度；当通过图像压缩传输时，若网络恶劣，增加图像压缩比并减少帧率来减少数据量，若网络不恶劣，减少压缩比并增加帧率来提高清晰度。
上述S3步骤中，将获取到的新的一帧数据和存储的一帧数据进行比较后，通过连续两帧图像数据的比较，知道在桌面上发生的变化区域，替换掉已保存的图像数据，将这发生变化的区域发生给Client。
上述S5步骤中，待传输的图像数据较大，进行图像压缩，设定当前传输速率为vB/s，传输帧率为F，平均每帧画面的数据大小为xB，那么每秒每帧传输v/F子节数据，使用JPEG算法来对图像进行压缩，压缩比就为v/(F*x)；如果每帧压缩的数据大小低于阈值m，则降低帧率到F1，F1＝v/m，以保证每帧数据的基本清晰度。
在整过传输过程中，需确认Client的处理速率是否超过接收速率，若超过接收速率，当Server降低发送速率，防止丢帧；当未超过接收速率，则Server适当提高发送速率。
在对图像监控时，如果监控到某个区域的变化是非常频繁的，认为是用户在做播放视频作，则将该区域使用动态视频压缩处理。
其动态视频压缩处理方法：将整个屏幕图像划分为m*n块，使用多线程对每块进行独立检测，每次刷新图像时会保留本次图像数据，用于与下次图像数据进行比较，以判定该区域的图像块是否发生改变；假设开启n个线程，屏幕大小为a*b，那么每个线程需要扫描a*b/m/n个图像块，以增加扫描速度。
在对图像监控时，假设在s秒内该图像块不断的在变化，则认为该区域是在播放视频操作，那么对于该区域则不再使用图像压缩，而是进行视频压缩，假设传输速率为vB/s，那么设置视频码率为v；当网络较为恶劣时，降低码率，如果码率低于阈值m时，则降低帧率到F1，码率设置为m即可。
与现有技术相比，本发明一种网络传输的数据压缩中优化Spice方法的有益效果在于：改进网络传输协议上和控制数据的压缩方式，提高桌面图像传输效率。
附图说明
图1为本发明网络传输的数据压缩中优化Spice方法的实施流程图；
图2为本发明网络传输的数据压缩中优化Spice方法的数据传输监控流程图；
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1所示，本发明为一种网络传输的数据压缩中优化Spice方法，其方法步骤包括：
S1:Client向Server发起连接数据传输请求；
S2:检测是否存在视频区域；
S3:若存在视频区域，将该区域以视频流形式传输；若不在存在视频区域，将变化的区域进行图像压缩传输；具体为，将获取到的新的一帧数据和存储的一帧数据进行比较后，通过连续两帧图像数据的比较，可以知道在桌面上发生的变化区域，替换掉已保存的图像数据；这样只需要将这发生变化的区域发生给Client就可以了；
S4:实时确认网络环境是否恶劣；
S5:当视频流形式传输时，其网络恶劣，降低码率和帧率来减少数据量，若网络不恶劣，增加码率和帧率来提高清晰度；当通过图像压缩传输时，其网络恶劣，增加图像压缩比并减少帧率来减少数据量，若网络不恶劣，减少压缩比并增加帧率来提高清晰度。
具体的，在较差的网络环境下，如果待传输的图像数据较大，可以一定程度的图像压缩，以牺牲图像质量来获得更小的数据量。设定当前传输速率为vB/s，传输帧率为F，平均每帧画面的数据大小为xB，那么每秒每帧传输v/F子节数据，使用JPEG算法来对图像进行压缩，压缩比就为v/(F*x)。如果每帧压缩的数据大小低于阈值m，则降低帧率到F1，F1＝v/m，以保证每帧数据的基本清晰度。
在整过传输过程中，需要使Client和Server保持良好的协调。需确认Client的处理速率是否超过接收速率，若超过接收速率，当Server降低发送速率，防止丢帧；当未超过接收速率，则Server适当提高发送速率，提升效果。
在对图像监控时，如果监控到某个区域的变化是非常频繁的，就可以认为是用户在做类似播放视频的事情，这时，可以将该区域使用动态视频压缩算法去处理。将整个屏幕图像划分为m*n块，使用多线程对每块进行独立检测，每次刷新图像时会保留本次图像数据，用于与下次图像数据进行比较，以判定该区域的图像块是否发生改变。假设开启n个线程，屏幕大小为a*b，那么每个线程需要扫描a*b/m/n个图像块，以增加扫描速度。假设在s秒内该图像块不断的在变化，则可以认为该区域是在播放视频等操作，那么对于该区域则不再使用图像压缩，而是进行压缩，假设传输速率为vB/s，那么设置视频码率为v。当网络较为恶劣时，就会降低很多码率，如果码率低于阈值m时，则降低帧率到F1，码率设置为m即可，保证视频数据的基本清晰度。通过以上的做法，就不会发生在网络一般的情况下，因为后台传输大量的高清数据而造成的卡顿丢帧的现象。
假设Client的接收速率为s1，Client处理数据的速率为s2，如果s1<＝s2，则意味着Client的拥有足够的能力解析数据并显示出来，甚至可以提升数据的网络传输速率，以增加传输的数据量，提高图像的清晰度。但是如果s1>s2时，就会造成因为Client的处理能力不足如IO速度慢、解析已达到处理器的能力上限时，会导致Client的接收缓存无法即时提取，占用的控件越来越大。当接收缓存占用空间达到上限时，就会丢弃新接收掉的缓存，这样会导致在显示连续的图像时，会发生丢帧现象，给用户以图像不连续的感觉，因此需要保持s1和s2的匹配，保证s1<＝s2。这样，一来在网络环境不好的情况下，减少数据的发送，可以减轻服务器的负担；二来可以让用户不觉得收到的画面过于不流畅。
在图像通道上，使用UDP通信，定时心跳client，若失败则断开连接；在图像通道上，控制传输的数据，添加时间戳等。
具体的，Spice默认使用的TCP协议进行数据的交互。通过比较UDP包和TCP包的结构，很明显UDP包不具备TCP包复杂的可靠性与控制机制。与TCP协议相同，UDP的源端口数和目的端口数也都支持一台主机上的多个应用。一个16位的UDP包包含了一个字节长的头部和数据的长度，校验码域使其可以进行整体校验。很明显，当数据传输的性能必须让位于数据传输的完整性、可控制性和可靠性时，TCP协议是当然的选择。当强调传输性能而不是传输的完整性时，如：音频和多媒体应用，UDP是最好的选择。UDP较低的开销使其有更好的机会去传送管理数据，TCP丰富的功能有时会导致不可预料的性能低下。针对UDP的特性，可以考虑在UDP协议的基础上，添加时间戳、心跳等功能，进行视频部分数据的传输，并保证数据的先后顺序。尤其是在网络环境较差的情况下，在带宽的利用率上和数据传输的效率上的提升都是不小的。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
Claims (7)
1.一种网络传输的数据压缩中优化Spice方法，其特征在于：该方法步骤包括：
S1：Client向Server发起连接数据传输请求；
S2：检测是否存在视频区域；
S3：若存在视频区域，将该区域以视频流形式传输；若不在存在视频区域，将变化的区域进行图像压缩传输；
S4：确认网络环境是否恶劣；
S5：当视频流形式传输时，若网络恶劣，降低码率和帧率来减少数据量，若网络不恶劣，增加码率和帧率来提高清晰度；当通过图像压缩传输时，若网络恶劣，增加图像压缩比并减少帧率来减少数据量，若网络不恶劣，减少压缩比并增加帧率来提高清晰度。
2.如权利要求1所述的网络传输的数据压缩中优化Spice方法，其特征在于：上述S3步骤中，将获取到的新的一帧数据和存储的一帧数据进行比较后，通过连续两帧图像数据的比较，知道在桌面上发生的变化区域，替换掉已保存的图像数据，将这发生变化的区域发生给Client。
3.如权利要求1所述的网络传输的数据压缩中优化Spice方法，其特征在于：上述S5步骤中，待传输的图像数据较大，进行图像压缩，设定当前传输速率为vB/s，传输帧率为F，平均每帧画面的数据大小为xB，那么每秒每帧传输v/F子节数据，使用JPEG算法来对图像进行压缩，压缩比就为v/(F*x)；如果每帧压缩的数据大小低于阈值m，则降低帧率到F1，F1＝v/m，以保证每帧数据的基本清晰度。
4.如权利要求3所述的网络传输的数据压缩中优化Spice方法，其特征在于：在整过传输过程中，需确认Client的处理速率是否超过接收速率，若超过接收速率，当Server降低发送速率，防止丢帧；当未超过接收速率，则Server适当提高发送速率。
5.如权利要求4所述的网络传输的数据压缩中优化Spice方法，其特征在于：在对图像监控时，如果监控到某个区域的变化是非常频繁的，认为是用户在做播放视频作，则将该区域使用动态视频压缩处理。
6.如权利要求5所述的网络传输的数据压缩中优化Spice方法，其特征在于：其动态视频压缩处理方法：将整个屏幕图像划分为m*n块，使用多线程对每块进行独立检测，每次刷新图像时会保留本次图像数据，用于与下次图像数据进行比较，以判定该区域的图像块是否发生改变；假设开启n个线程，屏幕大小为a*b，那么每个线程需要扫描a*b/m/n个图像块，以增加扫描速度。
7.如权利要求3所述的网络传输的数据压缩中优化Spice方法，其特征在于：在对图像监控时，假设在s秒内该图像块不断的在变化，则认为该区域是在播放视频操作，那么对于该区域则不再使用图像压缩，而是进行视频压缩，假设传输速率为vB/s，那么设置视频码率为v；当网络较为恶劣时，降低码率，如果码率低于阈值m时，则降低帧率到F1，码率设置为m即可。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20181106 |
|
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |