一种远程屏幕图像实时传输方法(2)

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第 8期

何志兰等：种远程屏幕图像实时传输方法一

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行图像压缩。文献[,], 34中对屏幕图像帧内按照随机图像处理，用 JE使 P G格式压缩。J E一般将原始图像压缩为原来 PG的 11,比较好的静态图像压缩算法。J E压缩后为 5//0是 PG 4 1 5 4。网络上下载的数据，是以 k p数量级，般 0= . MB都 b s为一

对每个图像元素的一维图像压缩。将单色块和色彩集中块从

屏幕图像中划分出来是帧内压缩的难点。因此，事先将一帧图像划分为 M N矩形块如式 ( ) X 1,: ㈩ c=

不会超过 2 0 b s所以这种压缩显然不够。对

于屏幕图像文 0 kp,字区相对其他部位质量要求相对较高，一概地使用 JE P G有损压缩，不能满足用户的需要。所以必须对计算机屏幕图像的特性进行全面认识，用相应的压缩方法。使2 1 1屏幕图像特征 . .

式() 2为

的颜色种类数 C判断 C,的值， =1为单色 C

块，颜色相同的单色块组成一块进行矢量压缩， >6为色 将 C彩集中块，所有色彩集中块组成一块进行 E将 G压缩，下剩 2<=C<= 6为文字块部分，是针对每个图像元素，它只需放 入文字块队列逐行进行 L w压缩。最后使用表格记录压缩时 Z使用的方法、数和块号。控制端解压直接对照表格恢复成式块( ) 1。.

计算机屏幕图像大多以窗口为基础，型窗口由标题栏、典 菜单栏、具栏、作区和状态栏组成。桌面也是一种只有工工工作区的窗口。窗口之间区别主要在工作区，题栏、单栏和标菜状态栏大都是背景加文字，具栏是一些人工合成规则的小图工标加背景组成。表 1对窗口不同部位颜色分布进行的统计，是 是随机从技术文档、6 13网站和视频广告中抽取一页 ( ) 4帧 2

,

的取值跟压缩效果紧密相关，过大，能将单色块可

划分为文字块或色彩集中块，压缩率减小； T过小处理频率过高，影响效率。假定单色块分布的密度为 P( )屏幕面积为 s X;则单色块面积 SX X;分为 M 块后， n块单色块面 )划 P( XN有

位真彩图像，具有代表性。从表中看出颜色分布集中主要发生在工作区平均值 7 0 3中， 5.颜色集中程度最高为视频广告， 占整屏幕比率最小为 2%,色种类最多高达 17 1。反之技 4颜 0种术文档占整屏幕的 9 .%,色种类最少只有 6 06颜 4种。这说明

积为 nXT则把单色块错划分为其他两种块的比率为 E X , ( )=1

屏幕图像与自然界图像具有不同特点，颜色分布不均匀，有带规则性。下面根据这些规则对屏幕进行分块压缩。表 1窗口颜色分布统计技术文档 13网页 6视频广告平均颜色与整屏颜色与整屏颜色与整屏 颜

色与整屏比例比例比例比例标题栏 5种 2 3 .% 5种 19 .% 7种 16 .% 5 7种 19% . .3

』(× () n )S S P一 T/d,屏幕中元素。一般 P )—圭= 为 (=,

J2tr"c r

/

、2

ep二 x(

)为正态分布，三种块分布密度的平均值，“为

1为单色块分布密度的偏差。取 E( )最小，出的合理 3" X为求

取值。一般来说，分辨率为 12 8宽取半个屏幕宽为在 04 X 6, 75 2高取窗口的标题栏宽 2, 5 2X 0效果比较好。远程 1, 0 T= 1 2

菜单栏工作区状态栏

2种 2 3 2种】9 3 .% .%种】6 2 3 .% .种】9% .3无 2 63种 4 3% .35种 7 .% 5 9种 4 .% 15 45 8 03 6 7种 9 2 l% 70 3种 4 6% 5. 4 7 3种 23 .% 2 3种 19 .% 1 1种 16 .% 1 . 2 3种 l 3 9%

工具栏 4 9种 9 2 .% 7种 3 8 .% 2 3种

控制的用途不同，屏幕图像也不同，色块分布密度 P( )单 X也不同，的取值也会不同。 在相同的软硬环境下试验表明，P G压缩一帧 12 JE 04X

全部合计 6 4种 9 .% 2 O 6 6 6种 9 8 7 1 4 .% 10种 2% 7 7种 5 .9 4 9 47%

7 8X 4图像， 6 2平均压缩为 2 3 B, 5 K压缩率 1%;块压缩平均 分 1压缩为 16 B,缩率 59,体提高 1 5 9=5 1百分 3K压 .%总 1— . .个点。2 2图像帧间压缩 .

2 1 2屏幕图像分块压缩 ..

从表 1中可以得知计算机屏幕图像的颜色分布不均匀，跨度很大。利用此特点，一帧屏幕图像分为文字块、将单色块和色彩集中块 (网页图片和视频图像帧等 )并根据不同块的特，点采取不同的压缩办法，压缩率达到最大。为避免重复记录使

MP G4对帧问压缩得到了很好的描述，它带有模式识 E-但

R B值， G使用调色板保存 R B值， G只使用调色板中颜色代号。图像之间的相关性很强，字块是文字加底色，个文字所在文一范围内，只

有文字加背景两种颜色，且用户对文字块图像就而

别等算法极其复杂，很难实现；同时计算机屏幕图像并不是随机图像或自然图像，应利用自身特点，简化算法和增加压缩率。图像大多在光标或鼠标所在窗口变化，以可以获得操作所

质量要求相对较高。这刚好符合 L w压缩算法的特点。L w Z Z

系统指令，到活动窗口参数 (得大小、位置、风络和属性等 )只，传送变化窗口。

是无损压缩，相邻数据相同的概率越高，缩率就越大。它的压格式为三部分，志位(标标志使用 L w压缩 )频率 ( Z、颜色连续出现)和值 ( G R B代号)。一般窗口的标题栏、菜单栏、分工部具栏、态栏和工作区的文字部分都属于文字块。表 1中标题状栏和菜单栏平均颜色为 5 7种以下，以文字块颜色可以界定 .所在 2— 6种。单色块只有一种颜色组成，都是规则的矩形， 大所以使用矢量图形法记录图像，的格式为三部分，志位 (它标标志使用矢量压缩 )值 ( G、 R B代号 )坐标 (像 )和图。大块单色

文献[] 3中将两帧图像放入两个缓冲区，比较两个缓冲再区，传送不同数据。这种方法存在缺陷。屏幕图像 1钟内，秒 总体像素值可能没变，是几乎每个像素都改变了位置，以但所两个缓冲区的数据几乎完全不同。1钟相当于还是要传送秒 2 4帧图像数据，效果明显不好。利用图像元素大都没变，只调换了位置的特点，将帧问压缩进行了改进。先创建 2 4个缓冲区， 1秒种采集屏幕 2 4次，比较 2 4个缓冲区的不同数据，建再立一张表，记录比较后不同数据的位置和帧号。这样就不必传送2 4帧图像，只将这张表加上进行了帧内压缩的第一帧传送到控制端。结果 1秒钟只传送了一帧和一张数据表，数据量少了很多，证了 1秒钟 2保 4帧，图像流畅不停顿。解压只需对 使照表和第一帧将图像恢复即可。

块只用一条信息记录所有信息，它的压缩率为最大。在桌面窗口、口工作区四周边缘等分布着大块单色块。色彩集中块在窗远程控制中对它的精确度要求并不是很高，以，所使用 JE PG有损压缩。

矢量和 JE压缩是二维图像压缩， L w不同的是针 PG与 Z

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