CN110891084A - 一种基于自主hvdp协议的瘦客户端远程桌面控制*** - Google Patents

一种基于自主hvdp协议的瘦客户端远程桌面控制*** Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种基于自主HVDP协议的瘦客户端远程桌面控制***，包括云服务器与瘦客户端，所述云服务器与瘦客户端通过远程连接协议连接，所述远程连接协议可以为freerdp、spice与rdesktop中的任一种，所述云服务器使用PC机，所述客户端使用rk3188芯片的ARM板。本发明所述的一种基于自主HVDP协议的瘦客户端远程桌面控制***，基于瘦客户端的云桌面***，在瘦客户端硬件配置不高的情况下，通过HVDP自主协议及云桌面架构，充分利用服务器资源优势，并充分挖掘瘦客户端的硬件性能，实现高分辨率下云桌面的图像及视频的流畅显示，以提升云桌面高清分辨率1080p的桌面显示效果，尤其是视频效果及流畅性。

Description

一种基于自主HVDP协议的瘦客户端远程桌面控制***
技术领域
本发明涉及远程桌面控制***领域，特别涉及一种基于自主HVDP协议的瘦客户端远程桌面控制***。
背景技术
云桌面***多用于企业办公及教育等行业，云桌面***包含云主机和客户端(包含瘦客户端及胖客户端-通常是PC机)，瘦客户端较多的采用ARM板，远程连接的协议通常使用freerdp、spice、rdesktop等，这些协议由于其协议本身为了平台***版本的通用性及客户端硬件的兼容性等限制，没有发挥云服务器的资源优势，也未能根据客户端硬件特性，充分挖掘客户端硬件的性能，导致在进行云桌面的显示方面，尤其是高清动态图像及高清视频的显示效果方面很不理想，在高分辨率(1080P)1920*1080下，会出现各类问题，如：画面卡顿、延时、播放视频产生裂屏等，为此，我们提出一种基于自主HVDP协议的瘦客户端远程桌面控制***。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种基于自主HVDP协议的瘦客户端远程桌面控制***，可以有效解决背景技术中的问题。
为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：
一种基于自主HVDP协议的瘦客户端远程桌面控制***，包括云服务器与瘦客户端，所述云服务器与瘦客户端通过远程连接协议连接，所述远程连接协议可以为freerdp、spice与rdesktop中的任一种，所述云服务器使用PC机，所述客户端使用rk3188芯片的ARM板；
所述云服务器包括会话桌面、服务端音频处理模块、服务端视频处理模块、服务端鼠标键盘控制模块与服务端通信模块，且会话桌面的输出端分别与服务端音频处理模块和服务端视频处理模块的输入端电性连接，所述服务端音频处理模块和服务端视频处理模块的输出端均与服务端通信模块的输入端电性连接，所述服务端通信模块的输出端与服务端鼠标键盘控制模块的输入端电性连接，所述服务端鼠标键盘控制模块的输出端与会话桌面的输入端电性连接；
所述瘦客户端包括客户端通信模块、客户端音频处理模块、客户端视频处理模块与客户端鼠标键盘控制模块，所述客户端通信模块的输出端分别与客户端音频处理模块和客户端视频处理模块的输入端电性连接，所述客户端通信模块的输入端与客户端鼠标键盘控制模块的输出端电性连接，所述客户端音频处理模块的一端与声音播放装置连接，所述客户端视频处理模块的一端与图像显示装置连接，所述客户端鼠标键盘控制模块的一端与用户鼠标键盘连接；
所述服务端通信模块与客户端通信模块之间相互连接，用于建立远程桌面的会话通信及音视频、鼠标键盘信息的数据发送接收。
优选的，所述会话桌面用于响应桌面图像、声音与鼠标键盘；
所述服务端视频处理模块负责捕获会话桌面的屏幕图像数据，并将其进行格式转换、编码压缩；
所述服务端音频处理模块负责采样会话音频数据，编码压缩；
所述服务端鼠标键盘控制模块负责将客户端发送来的鼠标键盘信息转换为会话内的鼠标键盘指令并执行；
所述服务端通信模块用于按HVDP协议格式对压缩后的桌面图像数据、音频数据打包，发送接收客户端发来的鼠标键盘信息数据。
优选的，所述客户端的视频模块负责将接收的视频数据使用硬件解码，然后交由VPU渲染并显示；
所述客户端音频处理模块负责将接收的音频数据解码、转换并交给声音设备播放；
所述客户端鼠标键盘控制模块负责从***底层获取鼠标键盘的相关信息，包括鼠标位置信息，鼠标状态信息(单双击等)与键盘按键信息；
所述客户端通信模块用于接收服务端发来的桌面图像数据、音频数据包，按HVDP协议对接收的数据包解析，按HVDP协议对鼠标键盘信息数据打包，发送。
本发明还提供一种基于自主HVDP协议的瘦客户端远程桌面控制方法，所述具体步骤如下：
S1.瘦客户端与云服务器建立远程连接；
S2.服务器采用DXGI将实时会话桌面(包含静态的桌面图像和动态的桌面图像及视频)获取后直接转换为YUV数据，借助服务器资源优势，将YUV数据压缩编码为H264数据(由于服务器显卡及CPU性能很高，这一转换过程在极短时间(几毫秒到十几毫秒)内就可完成)并放入视频缓冲队列；
S3.与此同时，服务器获取会话桌面的音频数据并压缩编码为AAC或MP3格式的数据(音频数据量较之视频要小很多)并放入音频缓冲队列；
S4.按照HVDP协议格式规则，分别将压缩编码后的视频数据及音频缩数据封装成网络视频数据包和音频数据包，放入socket缓冲区发送给瘦客户端；
S5.瘦客户端收到数据包，参考HVDP协议格式规则，对数据包进行解析，协议在每个包的头部标识了数据的类型(音频/视频)，若是音频数据，则将其放入音频队列由音频线程对其进行解析，解码，并根据时间戳按序将解码后的音频数据送入音频设备完成音频播放；若是视频数据，则将其放入视频队列由视频线程对其进行解析，再根据瘦客户端的硬件特性，挖掘其CPU和GPU的性能，采用硬件方式对视频数据帧(H264的压缩数据)进行解码，再交由VPU进行渲染显示，(这一过程由于使用的是硬件方式所以速度会较freerdp、rdesktop等所使用的软件方式要快很多)，从而实现云桌面视频播放的高清流畅显示；
S6.远程操作控制方面，在当前会话环境，由瘦客户端从底层获取当前鼠标位置信息、鼠标状态信息(移动、单击、双击等)及键盘按键信息按照HVDP协议格式打成数据包通过网络发送给服务器，服务器收到鼠标键盘信息，转换为对应的鼠标键盘指令，调用***接口完成指令的执行。
与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：
基于瘦客户端的云桌面***，在瘦客户端硬件配置不高的情况下，通过HVDP自主协议及云桌面架构，充分利用服务器资源优势，并充分挖掘瘦客户端的硬件性能，实现高分辨率下云桌面的图像及视频的流畅显示，以提升云桌面高清分辨率1080p的桌面显示效果，尤其是视频效果及流畅性。
附图说明
图1为本发明一种基于自主HVDP协议的瘦客户端远程桌面控制***的整体***框图；
图2为本发明一种基于自主HVDP协议的瘦客户端远程桌面控制***的局部***框图。
具体实施方式
为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。
实施例
如图1-2所示，一种基于自主HVDP协议的瘦客户端远程桌面控制***，包括云服务器与瘦客户端，云服务器与瘦客户端通过远程连接协议连接，远程连接协议可以为freerdp、spice与rdesktop中的任一种，云服务器使用PC机，客户端使用rk3188芯片的ARM板；
云服务器包括会话桌面、服务端音频处理模块、服务端视频处理模块、服务端鼠标键盘控制模块与服务端通信模块，且会话桌面的输出端分别与服务端音频处理模块和服务端视频处理模块的输入端电性连接，服务端音频处理模块和服务端视频处理模块的输出端均与服务端通信模块的输入端电性连接，服务端通信模块的输出端与服务端鼠标键盘控制模块的输入端电性连接，服务端鼠标键盘控制模块的输出端与会话桌面的输入端电性连接；
瘦客户端包括客户端通信模块、客户端音频处理模块、客户端视频处理模块与客户端鼠标键盘控制模块，客户端通信模块的输出端分别与客户端音频处理模块和客户端视频处理模块的输入端电性连接，客户端通信模块的输入端与客户端鼠标键盘控制模块的输出端电性连接，客户端音频处理模块的一端与声音播放装置连接，客户端视频处理模块的一端与图像显示装置连接，客户端鼠标键盘控制模块的一端与用户鼠标键盘连接；
服务端通信模块与客户端通信模块之间相互连接，用于建立远程桌面的会话通信及音视频、鼠标键盘信息的数据发送接收。
会话桌面用于响应桌面图像、声音与鼠标键盘；
服务端视频处理模块负责捕获会话桌面的屏幕图像数据，并将其进行格式转换、编码压缩；
服务端音频处理模块负责采样会话音频数据，编码压缩；
服务端鼠标键盘控制模块负责将客户端发送来的鼠标键盘信息转换为会话内的鼠标键盘指令并执行；
服务端通信模块用于按HVDP协议格式对压缩后的桌面图像数据、音频数据打包，发送接收客户端发来的鼠标键盘信息数据。
客户端的视频模块负责将接收的视频数据使用硬件解码，然后交由VPU渲染并显示；
客户端音频处理模块负责将接收的音频数据解码、转换并交给声音设备播放；
客户端鼠标键盘控制模块负责从***底层获取鼠标键盘的相关信息，包括鼠标位置信息，鼠标状态信息(单双击等)与键盘按键信息；
客户端通信模块用于接收服务端发来的桌面图像数据、音频数据包，按HVDP协议对接收的数据包解析，按HVDP协议对鼠标键盘信息数据打包，发送。
本发明还提供一种基于自主HVDP协议的瘦客户端远程桌面控制方法，具体步骤如下：
S1.瘦客户端与云服务器建立远程连接；
S2.服务器采用DXGI将实时会话桌面(包含静态的桌面图像和动态的桌面图像及视频)获取后直接转换为YUV数据，借助服务器资源优势，将YUV数据压缩编码为H264数据(由于服务器显卡及CPU性能很高，这一转换过程在极短时间(几毫秒到十几毫秒)内就可完成)并放入视频缓冲队列；
S3.与此同时，服务器获取会话桌面的音频数据并压缩编码为AAC或MP3格式的数据(音频数据量较之视频要小很多)并放入音频缓冲队列；
S4.按照HVDP协议格式规则，分别将压缩编码后的视频数据及音频缩数据封装成网络视频数据包和音频数据包，放入socket缓冲区发送给瘦客户端；
S5.瘦客户端收到数据包，参考HVDP协议格式规则，对数据包进行解析，协议在每个包的头部标识了数据的类型(音频/视频)，若是音频数据，则将其放入音频队列由音频线程对其进行解析，解码，并根据时间戳按序将解码后的音频数据送入音频设备完成音频播放；若是视频数据，则将其放入视频队列由视频线程对其进行解析，再根据瘦客户端的硬件特性，挖掘其CPU和GPU的性能，采用硬件方式对视频数据帧(H264的压缩数据)进行解码，再交由VPU进行渲染显示，(这一过程由于使用的是硬件方式所以速度会较freerdp、rdesktop等所使用的软件方式要快很多)，从而实现云桌面视频播放的高清流畅显示；
S6.远程操作控制方面，在当前会话环境，由瘦客户端从底层获取当前鼠标位置信息、鼠标状态信息(移动、单击、双击等)及键盘按键信息按照HVDP协议格式打成数据包通过网络发送给服务器，服务器收到鼠标键盘信息，转换为对应的鼠标键盘指令，调用***接口完成指令的执行。
本发明中云服务端的视频和音频的获取及压缩编码使用自主HVDP协议及架构，相比较windows原生远程桌面协议中的处理及第三方开源远程桌面协议的处理，具有完全的自主和可控性，更有利于发挥服务器端的硬件资源优势，尤其是在高分辨率下动态桌面画面数据的获取、色彩转换、压缩编码几个关键部分，可以完全自主选择充分使用硬件来处理，以保证云桌面的高效编码压缩，高清视频的流畅播放；
HVDP协议摒弃了一些主流远程桌面协议中一些为了兼容客户端硬件而采用的层层加密方式及图像和视频处理方面的效率低下软件处理方式；
客户端按照协议接收数据后，按照基于HVDP协议的云桌面架构，对图像及视频的处理完全针对客户端本身的硬件条件，充分挖掘硬件特性，对图像和视频采用硬件编码及显示，效率要远远超过软件的处理方式。从而达到高清画质视频的流畅显示；
本发明基于瘦客户端的云桌面***，在瘦客户端硬件配置不高的情况下，通过HVDP自主协议及云桌面架构，充分利用服务器资源优势，并充分挖掘瘦客户端的硬件性能，实现高分辨率下云桌面的图像及视频的流畅显示，以提升云桌面高清分辨率1080p的桌面显示效果，尤其是视频效果及流畅性。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (4)

1.一种基于自主HVDP协议的瘦客户端远程桌面控制***，包括云服务器与瘦客户端，其特征在于：所述云服务器与瘦客户端通过远程连接协议连接，所述远程连接协议可以为freerdp、spice与rdesktop中的任一种，所述云服务器使用PC机，所述客户端使用rk3188芯片的ARM板；
所述云服务器包括会话桌面、服务端音频处理模块、服务端视频处理模块、服务端鼠标键盘控制模块与服务端通信模块，且会话桌面的输出端分别与服务端音频处理模块和服务端视频处理模块的输入端电性连接，所述服务端音频处理模块和服务端视频处理模块的输出端均与服务端通信模块的输入端电性连接，所述服务端通信模块的输出端与服务端鼠标键盘控制模块的输入端电性连接，所述服务端鼠标键盘控制模块的输出端与会话桌面的输入端电性连接；
所述瘦客户端包括客户端通信模块、客户端音频处理模块、客户端视频处理模块与客户端鼠标键盘控制模块，所述客户端通信模块的输出端分别与客户端音频处理模块和客户端视频处理模块的输入端电性连接，所述客户端通信模块的输入端与客户端鼠标键盘控制模块的输出端电性连接，所述客户端音频处理模块的一端与声音播放装置连接，所述客户端视频处理模块的一端与图像显示装置连接，所述客户端鼠标键盘控制模块的一端与用户鼠标键盘连接；
所述服务端通信模块与客户端通信模块之间相互连接，用于建立远程桌面的会话通信及音视频、鼠标键盘信息的数据发送接收。
2.根据权利要求1所述的一种基于自主HVDP协议的瘦客户端远程桌面控制***，其特征在于：所述会话桌面用于响应桌面图像、声音与鼠标键盘；
所述服务端视频处理模块负责捕获会话桌面的屏幕图像数据，并将其进行格式转换、编码压缩；
所述服务端音频处理模块负责采样会话音频数据，编码压缩；
所述服务端鼠标键盘控制模块负责将客户端发送来的鼠标键盘信息转换为会话内的鼠标键盘指令并执行；
所述服务端通信模块用于按HVDP协议格式对压缩后的桌面图像数据、音频数据打包，发送接收客户端发来的鼠标键盘信息数据。
3.根据权利要求1所述的一种基于自主HVDP协议的瘦客户端远程桌面控制***，其特征在于：所述客户端的视频模块负责将接收的视频数据使用硬件解码，然后交由VPU渲染并显示；
所述客户端音频处理模块负责将接收的音频数据解码、转换并交给声音设备播放；
所述客户端鼠标键盘控制模块负责从***底层获取鼠标键盘的相关信息，包括鼠标位置信息，鼠标状态信息(单双击等)与键盘按键信息；
所述客户端通信模块用于接收服务端发来的桌面图像数据、音频数据包，按HVDP协议对接收的数据包解析，按HVDP协议对鼠标键盘信息数据打包，发送。
4.根据权利要求1-3所述的任一一种基于自主HVDP协议的瘦客户端远程桌面控制方法，所述具体步骤如下，其特征在于：
S1.瘦客户端与云服务器建立远程连接；
S2.服务器采用DXGI将实时会话桌面(包含静态的桌面图像和动态的桌面图像及视频)获取后直接转换为YUV数据，借助服务器资源优势，将YUV数据压缩编码为H264数据(由于服务器显卡及CPU性能很高，这一转换过程在极短时间(几毫秒到十几毫秒)内就可完成)并放入视频缓冲队列；
S3.与此同时，服务器获取会话桌面的音频数据并压缩编码为AAC或MP3格式的数据(音频数据量较之视频要小很多)并放入音频缓冲队列；
S4.按照HVDP协议格式规则，分别将压缩编码后的视频数据及音频缩数据封装成网络视频数据包和音频数据包，放入socket缓冲区发送给瘦客户端；
S5.瘦客户端收到数据包，参考HVDP协议格式规则，对数据包进行解析，协议在每个包的头部标识了数据的类型(音频/视频)，若是音频数据，则将其放入音频队列由音频线程对其进行解析，解码，并根据时间戳按序将解码后的音频数据送入音频设备完成音频播放；若是视频数据，则将其放入视频队列由视频线程对其进行解析，再根据瘦客户端的硬件特性，挖掘其CPU和GPU的性能，采用硬件方式对视频数据帧(H264的压缩数据)进行解码，再交由VPU进行渲染显示，(这一过程由于使用的是硬件方式所以速度会较freerdp、rdesktop等所使用的软件方式要快很多)，从而实现云桌面视频播放的高清流畅显示；
S6.远程操作控制方面，在当前会话环境，由瘦客户端从底层获取当前鼠标位置信息、鼠标状态信息(移动、单击、双击等)及键盘按键信息按照HVDP协议格式打成数据包通过网络发送给服务器，服务器收到鼠标键盘信息，转换为对应的鼠标键盘指令，调用***接口完成指令的执行。
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