CN1622618A - 一种屏幕广播方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种屏幕广播方法。包括：A.发送端采集屏幕图像，并将采集到的每一帧图像按同一规律进行分块；B.将当前帧图像分割成的全部图像块与前一帧图像对应位置的图像块进行比较，找出图像发生变化的图像块；C.发送端对发生变化的图像块编码，并将其在屏幕上的位置信息一起发送；D.接收端解码接收的图像块，并根据其位置信息替换当前屏幕上对应位置的图像块。采用本发明可以使视频会议系统在进行屏幕广播时占用资源少、码率低且图像质量好。

Description

一种屏幕广播方法
技术领域
本发明涉及一种采集屏幕图像进行广播的方法。
背景技术
屏幕广播是视频会议中必不可缺的功能，主要由某一与会者将自己的屏幕实时展现给其他与会者，使得其他与会者及时观看了解其操作的状况，提高会议的协同工作能力。屏幕广播回放的实时效果主要跟帧率有关，帧率越高，越流畅。通常帧率低于24帧/秒时人眼就会感觉到有滞后现象。但是帧率越高对系统资源以及网络带宽的消耗越大。目前屏幕广播的实现方法有以下几种。
方法一：单帧编码方法。
这种方法将采集到的屏幕图像根据不同的性能要求，将其做颜色转换处理，降低图片的数据量，然后采用JPEG(Joint Photographic Experts Group，联合图像专家组制定的一种图像编码标准)等高效编码器进行压缩，最后将图像发送给与会各方。这种技术实现起来非常简单，而且每一帧图像都可以单独解码。但是，由于屏幕图像往往比较大，目前绝大多数显示器支持的分辩率都很高，用户使用的分辨率多数为1024*768，因此采用这种方法处理压缩图像对系统消耗非常大，而且码率也非常高，例如：按5帧/秒进行屏幕采集，屏幕的分辨率是1024*768，将图像颜色转为8位色(256色)，那么压缩前的数据量为31457280比特每秒，如果按1∶15的压缩比进行压缩，压缩后的数据将是每秒2097152比特。而现在宽带网络提供的带宽十分有限，应用最广泛的宽带网络ADSL(Asymmetrical Digital Subscriber Line，非对称数字用户环路)提供的大多是512Kbits，最高也不过2Mbits。显然，这种方法应用在因特网上是不现实的，另外，对CPU的消耗也非常大，通常会占到整个系统资源的90％以上。
方法二：采用视频编解码器进行编码压缩。
目前，实时视频编解码器主要有H.263(由国际电联电信标准部制定的一种视频编码标准)，MPEG4(Moving Picture Experts Group，运动图像专家组制定的一种视频编码标准)以及H.264(由视频联合工作组制定的一种视频编码标准)格式，H.264格式图像的压缩率最高，质量最好，复杂度也最高，应用上属于起步阶段。MPEG4编码方式的编码效率相对较高，复杂度相对较低，而且编码后图像质量也较好，应用最为广泛。然而，采用这种编码方式，对于对图像质量要求较高的视频会议等业务来说，其显示效果仍然不能满足要求，例如：屏幕中的一根直线经过编解码处理后会变得模糊。而且本编码方式对CPU消耗也很大，码率也比较高。
方法三：RFB(remote frame buffer，远程帧缓冲)方法。
这种方法主要应用于Windows系统，利用Windows的消息机制，采用钩子技术将系统上产生变化或者活动状态的窗体截获，将截获得到的窗体特性转发给对方，对方得到这些参数后进行重建窗口。RFB技术优点很突出，其对CPU的消耗相对于单帧编码方法及采用视频编解码器进行编码压缩的方法要低，码率也低，适用于Internet。目前，远程控制软件主要采用这种技术，著名软件的有Net Meeting，PC Anywhere以及VNC。然而，这种技术应用于视频会议有一个缺点，就是采集到的每一个数据都与先前数据相关联，因此，在后进入会议的与会者是无法看到当前的广播屏幕的。
发明内容
本发明提供一种屏幕广播方法，用以解决现有技术中视频会议系统进行屏幕广播时占用大量网络带宽以及系统资源的问题。
本发明方法，包括下列步骤：
A、发送端采集屏幕图像，并将采集到的每一帧图像按同一规律进行分块；
B、将当前帧图像分割成的全部图像块与前一帧图像对应位置的图像块进行比较，找出图像发生变化的图像块；
C、发送端对发生变化的图像块编码，并将其在屏幕上的位置信息一起发送；
D、接收端解码接收的图像块，并根据其位置信息替换当前屏幕上对应位置的图像块。
步骤A中所述按同一规律进行分块包括：将采集到的每一帧图像分割成等大小的图像块。所述等大小的图像块为32*32像素的图像块。
所述图像块在屏幕上的位置信息用坐标参数表示。
所述步骤A中，发送端将采集的每一帧图像加以保存。
发送端将采集的第一帧图像的全部图像块发送给接收端。
根据本发明的上述方法，还包括如下步骤：
发送端接收到接收端发出的告警信号；
发送端将所保存的当前帧图像的全部图像块发送给发出警告信号的接收端。
所述步骤A中还包括有对鼠标单独进行捕获的步骤。
所述步骤B后还包括有将发生变化的图像块颜色转换成低位色的步骤。
所述步骤C中的编码方法为JPEG编码。
由于本发明采用了对每一帧图像进行分块的方法，再将当前帧图像中的每一个图像块与其前一帧对应位置的图像块进行比较，找出图像发生变化的图像块；视频会议系统只处理图像发生变化的图像块，从而大大减少了视频会议系统的系统资源消耗，并且发送端只发送图像数据发生变化的图像块，从而减少了在网络间传输的数据量。所以本发明的屏幕广播方法可以使视频会议系统资源消耗低、码率低且图像质量不受影响。若后进与会终端不能显示完整的图像，则可以向发送端发出告警信号，发送端收到告警信号后，将保存的当前帧图像全部发送给该与会终端，这样该与会终端就可以以发送来的该帧图像作为基础，接收以后的视频图像，保持与视频会议的同步，有效解决了后进入会议的与会者无法看到完整图像的问题。
附图说明
图1所示为本发明方法的步骤流程图。
具体实施方式
本发明涉及一种屏幕广播方法，如图1所示为本发明方法的步骤流程图。本发明方法的具体实施步骤如下：
S1、采集屏幕图像。
通常情况下，对连续的视频图像的采样率低于24帧/秒时人眼就会感觉到有滞后、停顿的现象。但是帧率越高对系统资源以及网络带宽的消耗越大。如果本发明主要应用在因特网上传输视频图像，可以选择5帧/秒的帧率进行图像采集。
由于屏幕上的鼠标往往是移动变化最大的部分，因此，在进行屏幕图像采集时，可以单独对鼠标进行捕获，如1秒钟扑获30次鼠标的变化位置。
S2、将采集到的每一帧图像按同一规律进行分块。
本步骤对采集到的一帧图像按每个图像块大小为32*32像素的规律，将其分割成若干等大小的图像块。采用32*32像素的图像块是为了使图像块的大小适中，如果每个图像块的面积太大，则无法有效分辨变化区域，导致压缩率降低；反之，如果每个图像块的面积太小，那么图像块的个数将增多，这样就增加了图像块的处理复杂度；而且本发明方法按32*32像素进行分块，对任意分辨率都可以分割成整数块，避免了屏幕死角。将当前帧图像分割成了若干个图像块后，将每一个图像块用一个坐标参数表示其在屏幕上的相对位置。以后采集到的每一帧图像都按上述规律进行分块，并对相同位置的图像块标识相同的坐标参数。系统将所有图像块数据及其在屏幕上的对应位置信息进行保存。
S3、将当前帧图像分割成的所有图像块与前一帧图像对应的图像块进行比较，找出图像发生变化的图像块。
由于对采集到的每一帧图像都进行了保存，根据上一步骤所述的坐标参数，可以找到当前帧图像被分割成的各个图像块与前一帧图像对应位置的各个图像块的数据。将同一坐标参数的图像块数据进行比较，找出图像数据发生变化的图像块。对于第一帧图像，则将其所有的图像块即整帧图像的数据进行处理后发送给与会终端。
S4、将找出的图像块的颜色转换成低位色。
为了进一步降低数据量，可以将图像的颜色转换成更低位色。例如：用于因特网传输时，转换成8位色；用于局域网传输时，可以转换成16位色，以获得更高的图像质量。
S5、发送端对图像块进行编码后发送，接收端进行解码后，替换当前屏幕相应位置的图像块。
对步骤S4中经过比较得到的发生变化的图像块数据，用JPEG进行编码，然后将图像块的位置信息一起发送给与会终端。与会终端将接收的图像块数据进行解码后，根据其携带的位置信息替换掉当前屏幕上相应坐标位置的图像块，合成与会终端显示的当前图像。
若与会终端不能显示完整的图像，(例如：与会终端故障、网络问题、与会者迟到)则与会终端可以向发送端发出告警信号，表明与会终端由于某种原因不能显示完整的图像，需要发送端不仅要发送当前帧图像中的图像块与前一帧对应的图像块数据不同的图像块，还需要发送当前帧图像中的图像块与前一帧对应的图像块数据相同的图像块，即需要发送一个完整的当前帧图像；发送端收到该与会终端发来的告警信号后，将保存的当前帧的所有图像块的颜色转换成低位色，再对当前帧所有图像块进行编码后发送给发出告警信号的与会终端，使其可以显示完整的屏幕图像。

Claims (10)

1、一种屏幕广播方法，其特征在于包括下列步骤：
A、发送端采集屏幕图像，并将采集到的每一帧图像按同一规律进行分块；
B、将当前帧图像分割成的全部图像块与前一帧图像对应位置的图像块进行比较，找出图像发生变化的图像块；
C、发送端对发生变化的图像块编码，并将其在屏幕上的位置信息一起发送；
D、接收端解码接收的图像块，并根据其位置信息替换当前屏幕上对应位置的图像块。
2、如权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤A中所述按同一规律进行分块包括：将采集到的每一帧图像分割成等大小的图像块。
3、如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述等大小的图像块为32*32像素的图像块。
4、如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述图像块在屏幕上的位置信息用坐标参数表示。
5、如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤A中，发送端将采集的每一帧图像加以保存。
6、如权利要求5所述的方法，其特征在于，发送端将采集的第一帧图像的全部图像块发送给接收端。
7、如权利要求5所述的方法，其特征在于，还包括如下步骤：
发送端接收到接收端发出的告警信号；
发送端将所保存的当前帧图像的全部图像块发送给发出警告信号的接收端。
8、如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤A中还包括有对鼠标单独进行捕获的步骤。
9、如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤B后还包括有将发生变化的图像块颜色转换成低位色的步骤。
10、如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤C中的编码方法为JPEG编码。
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