VNC

Myth丶恋晨 2022-08-19 05:49 244阅读 0赞

[VNC协议分析][VNC]

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VNC

1.  功能  
    在本机显示和控制别一台计算机的桌面，就像直接用那台计算机一样
2.  VNC的编码方式主要有

a) Raw（0）：不进行编码，直接传送数据，是最慢的一种

b) Copyrect（1）：对于客户端，在已经有了相同象素数据的时候比较有效，比如移动或窗口内容滚动时

c) RRE（2）：将象素颜色相同的某一个矩形区域作为一个整体传输

d) Hextile（5）：是RRE编码的变种，把屏幕分成16x16象素的小块，每块用Raw或RRE方式转送

e) ZRLE（16）：它结合了zlib压缩

二、Hextile原理  
通过解释Hextile算法，说明了简单而常用的屏幕传送和压缩算法，希望对屏幕监测、传送相关的工作有所启发

1.  分割

a) 传送的图像区域被分为若干个大小为16×16象素的块，如果整个矩形不是16的倍数，则最后1行（或列）的块宽度（或高度）变小

b) 这些块按从左到右，从上到下的顺序排列，屏幕中变化的块被传送，不变的不被传送

c) 由于块大小是16x16，所以块内坐标XY可用一字节表示，WH可用一个字节表示

1.  标志位：  
    传送每块数据的之前，先要传送一个字节的标志位，标记出该块的传送的格式，它的每一位意义如下

a) 右一：Raw数据：不压缩，直接传送，一般此位置1时其它位都置0

b) 右二：包含背景色数据：标志位之后需要接收背景色数据

c) 右三：包含前景色数据：背景色之后需要接收前景色数据

d) 右四：是否含有子块：只要该块中含有两种及两种以上颜色，则此位置1

e) 右五：子块的颜色：如果含有两种颜色，此位置0，子块颜色用前景色；若该块中含有两种以上的颜色，此位置1，子块颜色需要单独指明

1.  块内部的编码：

a) 计算块内部的颜色数：一种、两种、多种，并记录出现频率最多的颜色为背景色，如果仅有两种颜色，则另一颜色记为前景色

b) 判断块内颜色数是否为一种，如果是，则先修改传送标志位，然后传送整块大小（0，0，w，h）和背景色，此块传送即完成

c) 如果不是一种，则把块拆分成颜色不同的小矩形，方法如下：

i.              先把块复制到一块内存区中，以免破坏原始数据，暂称tmpBuf
    
                                              ii.              从第一个象素开始判断，该点颜色是否与背景色相同
    
                                             iii.              如果不同，则分别向右和向下求得与该点颜色连续的色块
    
                                            iv.              对比右色块和下色块，取出其中较大的一个，做为一个矩形色块
    
                                              v.              在tmpBuf中把此矩形填成背景色，以避免重复判断
    
                                            vi.              继续判断下一象素点……

d) 记录各个矩形色块的位置（x,y,w,h），如果块内含两种以上颜色，还要记录矩形色块的颜色值

e) 一边取得矩形色块，一边判断矩形色块描述数据的总长是否大于原始数据，如果大于原始数据，则放弃取色块，标志字节Raw位(右一)置1，以Raw方式直接传送原始数据，此块传送完成

f) 如果块含两种以上颜色，则将标志位的子块位（右五）置1，否则置0

g) 传送标志位，传送矩形色块个数，然后传送各矩形块数据，块中颜色数为2时不需要传送每个矩形块的颜色数据，只传位置即可

h) 注意：如果背景色或前景色与前一块(16x16块)相同，则可以不传送背景色或前景色，客户端会默认延用前一块的

三、参考实例

1.  源码：

a) 源码包：tightvnc-1.2.9.orig.tar.gz

b) 编码程序：tightvnc-1.2.9.orig/Xvnc/programs/Xserver/hw/vnc/hextile.c

c) 解码程序：rightvnc-1.2.9.orig/vncviewer/hextile.c

1.  参考文档

a) VNC协议简单分析-beta+4.9.pdf (CSDN可下载)

b) [http://blogimg.chinaunix.net/blog/upfile/070613090634.pdf][http_blogimg.chinaunix.net_blog_upfile_070613090634.pdf]

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ZRLE(Zlib Run—length Encoding)压缩算法:ZRLE算法是使用Zlib压缩方式和行程编码结合起来进行数据压缩的方法。  
zlib是一个执行数据压缩的库（data compression library），是使用最广泛的一套开源的通用无损压缩代码集。它是LZ77 ((Lempel-Ziv 1977)的一个变种分支。它的代码是线程安全的，数据格式可以参见RFCs(Request for Comments) 1950 到1952(www.ietf.org/rfc/rfc1950.txt (zlib format), rfc1951.txt (deflate format) and rfc1952.txt (gzip format))。  
这套源码中支持了两种压缩方法，一种就是普通的deflate/inflate，一种是gzip格式。前者更精巧，后者则增加了对目录的支持及其它一些更丰富的功能。  
ZLib的是用C编写的，在VC++、BC++或C++Builder中自然很容易直接使用，对于Delphi开发者，虽然Delphi自带了ZLib的移植版本(zlib.pas)，但版本为1.0.4，而且必须要使用Borland自己编译生成的zlib.dcu（当然，在完整版的光盘中包含了编译好的zlib库的.obj文件和c代码，只是缺省安装下，不过安装这些文件）。

注：  
（1）编码方式：Raw，CopyRect，RRE，CoRRE，Hextile和ZRLE。常用的只有ZRLE，Hextile以及CopyRect编码，因为它们为典型的桌面提供了最好的压缩方法。  
（2）行程编码又称“运行长度编码”或“游程编码”，常用RLE（Run-Length Encoding）表示是一种统计编码，该编码属于无损压缩编码。对于二值图有效。  
行程编码的基本原理是：用一个符号值或串长代替具有相同值的连续符号（连续符号构成了一段连续的“行程”。行程编码因此而得名），使符号长度少于原始数据的长度。

例如：222222777771112222  
行程编码为：（2，6）（7，5）（1，3）（2，4）。可见，行程编码的位数远远少于原始字符串的位数。

在对图像数据进行编码时，沿一定方向排列的具有相同灰度值的像素可看成是连续符号，用字串代替这些连续符号，可大幅度减少数据量。

行程编码分为定长行程编码和不定长行程编码两种类型。  
　　行程编码是连续精确的编码，在传输过程中，如果其中一位符号发生错误，即可影响整个编码序列，使行程编码无法还原回原始数据。

[VNC]: http://www.cnblogs.com/xilentz/archive/2010/05/28/1746479.html
[http_blogimg.chinaunix.net_blog_upfile_070613090634.pdf]: http://blogimg.chinaunix.net/blog/upfile/070613090634.pdf