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基于DirectFB的嵌入式ARM远程桌面控制技术研究
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更新于2024-09-01
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嵌入式系统/ARM技术中的DirectFB在嵌入式远程桌面控制系统中的应用是一篇探讨如何利用DirectFB技术优化嵌入式设备,尤其是移动终端如手机和PDA,实现远程桌面控制的文章。在软件服务化的趋势下,网络计算成为关键,它允许客户端处理简单的显示和输入任务,而复杂的计算和数据存储则在服务器端完成,这大大节省了终端资源。 文章的核心思想在于设计一个资源高效的远程桌面方案,以提升便携设备的用户体验。作者选择基于DirectVNC的解决方案,因为DirectVNC与其他Unix系统相比,特别之处在于它利用了DirectFB这个轻量级图形库,该库直接操作Linux的帧缓冲设备,从而实现了快速、高效的图形渲染和输入输出控制。DirectFB在FrameBuffer的基础上提供了额外的功能,如图形加速,使得系统资源占用大幅度减少。 网络计算模式的实现主要包括三个组成部分:VNC服务器(如RealVNC),RFB协议,以及VNC客户端(如DirectVNC)。DirectVNC作为客户端,通过网络连接服务器,以图形界面的形式呈现远程计算机的桌面,并进行输入控制。服务器端RealVNC负责处理复杂的计算和帧缓存更新,将结果显示给客户端,这样就避免了终端设备进行过多的计算负载。 DirectVNC的优势在于其平台独立性,它不依赖于庞大的标准嵌入式系统图形界面,如XWindow,这对于资源受限的环境非常有利。这篇文章深入探讨了如何利用DirectFB和DirectVNC在嵌入式ARM环境中构建出一个轻量、高效且适用范围广泛的远程桌面控制系统,以适应现代移动设备的需求。
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嵌入式系统嵌入式系统/ARM技术中的技术中的DirectFB在嵌入式远程桌面控制系在嵌入式远程桌面控制系
统中的应用统中的应用
引言 在“软件变服务”的背景下,通过网络提供服务,即网络计算,占据了越来越重要的地位。这种模式的
特点是:客户端只进行显示和输入,不进行复杂计算,应用程序和数据都运行和存储在服务器端。为了在有限
的资源条件下,如手机,PDA等便携终端上实现便捷的移动桌面效果,本文提出一种基于嵌入式系统的远程桌
面控制方案,其基本思想是尽可能地减少终端资源占用,最大限度地增强其适用范围,以此达到增强应用价值
的目的。具体方案是通过Directvnc 的移植来实现的,由于Directvnc 与其它Unix 系统不同的是它通过轻量级图
形库DirectFB 使用Linux 帧缓冲设备。DirectFB 在FrameBu
引言引言
在“软件变服务”的背景下,通过网络提供服务,即网络计算,占据了越来越重要的地位。这种模式的特点是:客户端只进
行显示和输入,不进行复杂计算,应用程序和数据都运行和存储在服务器端。为了在有限的资源条件下,如手机,PDA等便
携终端上实现便捷的移动桌面效果,本文提出一种基于嵌入式系统的远程桌面控制方案,其基本思想是尽可能地减少终端资源
占用,最大限度地增强其适用范围,以此达到增强应用价值的目的。具体方案是通过Directvnc 的移植来实现的,由于
Directvnc 与其它Unix 系统不同的是它通过轻量级图形库DirectFB 使用Linux 帧缓冲设备。DirectFB 在FrameBuffer 的基础上
提供了图形加速等多种功能,显示速度快,链接库较小,可以在一定程度上节省系统资源,另外,directvnc工作在帧缓冲层,
平台独立性好,摒弃了对庞大低效的X Window 等标准嵌入式系统图形化用户界面的依赖,这一功能对于资源有限的嵌入式系
统和PDA 等环境下是非常有效的。
1 网络计算模式的实现网络计算模式的实现
1.1 网络计算模式网络计算模式
系统的实现基于网络计算模式(virtual network computing,VNC),该模式由VNC 服务器、RFB(远程帧缓存) 协议
和VNC 客户端3 部分组成。Directvnc 作为客户端,它使用图形用户界面显示与进行输入输出控制,通过互连网远程访问与控
制服务器。RealVNC 作为服务器端,它进行大量的计算并提供帧缓存变化到客户端显示设备,减轻了客户端负荷。RealVNC
功能成熟,高效实用,完全跨平台,兼容性好,可广泛应用于多种操作系统和开发系统。系统通信通过RFB 协议来完
成,RFB是一个架构在TCP/IP上远程图形用户的简单协议,通过TCP/IP 协议簇连接,是基于字节流或消息的可靠传输。它是
真正的瘦客户协议。
1.2 基于基于RFB 的瘦客户端实现的瘦客户端实现
因为RFB 工作在帧缓存级别上,所以它可以应用于所有的窗口系统,例如:X11,Windows 和Mac 系统,重要的是对客
户端硬件的需求少能支持更广范围的硬件环境。
在协议的设计上,对客户端的任务实现也尽可能的简单,这体现在:
(1)显示编码源语。
显示编码源语有基于像素和基于图形两种绘图源语。RFB 的显示编码方式基于像素,其显示更新在服务器端处理,客户
端仅需要显示像素数据。客户端计算简单、平台独立性好。
(2)系统最初握手阶段对像素数据格式和编码类型协商的设计。
像素格式涉及如何通过像素值来实现不同颜色的重现,最常用的像素格式是24 位或16 位真彩色。像素格式描述了像素数
据存储所用的格式,定义了像素在内存中的编码方式。
(3)编码方式。
编码是根据一定的协议或格式把模拟信息转换成比特流的过程。在RFB 协议中,编码就是将每一个矩形像素点的数据转
化为包含该矩形像素点的位置、宽度和高度信息以及编码类型的前缀,再加上经过此编码方式编码的数据本身。RFB 协议主
要采用的编码方式是二维运动步长编码(2DRLE)的变种,如Raw、CopyRectangle、RRE(Rise-and-Run-Lengeh)、
CoRRE(Compact RRE)和缺省时使用的Hextile。实际上常用的有2DRLE、Hextil 以及CopyRectangle 编码,他们为桌面提
供最好的压缩方法。在RFB 中压缩编码算法比不高,但由于算法简单,故对客户端的图形显示引擎设计要求很低,客户端程
序也相对简单。
(4) 显示更新机制。
RFB 的显示协议是基于一个简单的画图原理,即将每一个矩形像素点放在给定的位置(x,y)上。
帧缓存的更新通过一系列块操作来完成,这种更新像素块的操作效率较低,但是通过多种像素编码压缩方式的灵活选择可
以实现网络带宽、客户端计算速度和服务器处理的速度之间的效率折中,从而实现高效率的图形显示。显示更新机制包括更新
时机及刷新模式。更新时机有客户端拉动和服务器端推动两种,每种更新时机又可采用懒惰更新和急切更新两种刷新模式。
RFB 更新请求是客户端驱动型的懒惰更新,只有在服务器端收到客户端的请求时才会向其发送若干命令缓冲合并后的显示更
新。对于一些应用,在相同区域上的更新往往非常频繁,这样如果网络非常慢或者客户端处理能力不强时,客户端驱动的更新
机制使得客户端的显示质量可以得到调整。
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