[发明专利]一种SPICE云桌面中图像处理的优化方法

说明书

本发明公开了一种SPICE云桌面中图像处理的优化方法，在SPICE服务端上安装libjpeg‑turbo库；当SPICE客户端和SPICE服务端建立连接时，SPICE服务端自动测试并记录当前连接的网络带宽，并维护SPICE服务端到SPICE客户端的每秒数据流量，记录本次更新的每秒数据流量和上次更新的每秒数据流量，提升SPICE云桌面的图像压缩特别是JPEG有损图像压缩的速度和压缩率，将SPICE云桌面在高分辨率下的数据传输量控制在10M/s以内，确保SPICE云桌面在低带宽环境下的流畅体验。同时，确保优化后的SPICE云桌面的通用性和兼容性，确保客户端仍能在不变动的前提下正常与云桌面交互。

技术领域

本申请涉及云桌面图像传输技术领域，尤其涉及一种SPICE云桌面中图像处理的优化方法。

背景技术

云桌面是虚拟化和云计算时代的典型应用。通过在云端数据中心搭建服务器集群、创建多个虚拟机、用户通过云终端设备远程连入虚拟机的方式，云桌面可以提供给用户与本地PC一致的使用体验。这种技术使得管理人员只需云端数据中心进行集中的系统维护，大大降低了管理人员的工作量，也使得使用人员无需担心因本地PC故障导致的数据丢失问题，越来越受到企业和个人的青睐。

SPICE云桌面主要由SPICE协议、SPICE服务端和SPICE客户端三个部分组成。SPICE协议是基于KVM虚拟机的开源云桌面传输协议，主要应用于RedHat桌面虚拟化，也可用于其他的云桌面应用。它提供了和云桌面进行交互的解决方案；SPICE客户端可以通过SPICE协议访问云桌面和使用本地设备(例如键盘、USB等)。SPICE服务端则负责完成服务器虚拟机与SPICE客户端之间的交互。

在SPICE云桌面中，主要采用图像传输方式，由SPICE服务端将服务器虚拟机中的桌面图像一帧一帧通过网络传递到SPICE客户端显示，这种方式会产生大量的数据传输（1920X1080的高分辨率桌面的数据传输量接近每秒1000M）。为减少传输的数据量，SPICE服务端在图像传输前可以通过压缩算法将图像进行压缩。目前，SPICE提供的图像压缩方式包括LZ、GLZ、LZ4、QUICK以及JPEG，其中JPEG属于有损压缩，对图像的压缩率最高，采用JPEG压缩的SPICE云桌面的数据传输量最小（1920X1080的高分辨率桌面的数据传输量在20M/s到40M/s之间，极限情况下接近80M/s）。

尽管采用JPEG压缩的SPICE云桌面已经大大减少了传输的数据量，但为保证在所有场景下的高分辨率桌面的流畅体验，仍需要40M/s左右的带宽的支持。在低带宽环境（本发明中10M/s及以下为低带宽）下，SPICE云桌面会出现画面卡顿、跳帧等问题，特别是当用户进行快速窗口拖动操作时（此时云桌面会产生大量的待发送图像），大量的待发送数据会阻塞网络，导致云桌面出现画面滞后、撕裂甚至假死的现象，严重影响了云桌面的使用体验。

现有技术虽然提出一些解决方案，但是仍然存在不少问题。例如中国发明专利“基于H.265的SPICE云桌面传输和展现方法及系统”（专利号：CN105262825A）。该专利主要解决现有云桌面视频压缩效率低，桌面抖动以及启动风暴问题。该专利使用h265来进行spice的视频压缩，使用jpeg2000来进行图像压缩。在相同压缩质量条件下，jpeg2000相比jpeg可以提升30%左右的压缩率，也没有JPEG压缩中的马赛克失真效果（主要是模糊失真），但其缺点是压缩时时间开销太大，跟jpeg相比，在同样硬件环境下，压缩时间要增加5倍以上，并不适合需要近实时快速压缩的场合。使用jpeg2000作为spice的图像压缩算法，对于每一帧画面均需要更长的时间进行图像压缩，会导致spice云桌面的流畅度降低。