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一篇全解析Citrix HDX圖形技術

為了滿足不同的使用者要求,Citrix HDX協定允許配置不同的圖形模式。本文的目的是概述不同的HDX模式及其配置方式。它為您提供了一個起點,從那裡您可以配置環境以最適合使用者、工作量和當前網路狀況的需求。

HDX圖形概述
在深入研究特定的圖形策略之前,讓我們回顧一下我們如何對您在HDX會話螢幕上看到的內容以及用於演示的基礎技術進行分類。當我們為應用程式或桌面提供圖形內容時,HDX圖形編碼引擎Thinwire將顯示資料動態地分為三種類型:

  • 文字,簡單圖像和純色
  • 靜態圖片內容
  • 移動(或流動)圖像

在上面的示例中,文本或簡單圖像藍色突出顯示,靜態圖像橙色突出顯示,運動(或流動)圖像綠色突出顯示。在Citrix Virtual Apps and Desktops中,Thinwire可以採用不同的方法進行顯示分析、壓縮和交付:Citrix調整了行業領先的標準H.264和H.265的使用,以在其“全螢幕”和“選擇性”轉碼器實現。

  • 選擇配置Thinwire不使用影片轉碼器或配置Thinwire使用影片轉碼器來活躍變化區域,可使Thinwire感知暫態內容的區域(流體圖像或視頻),並根據設置的策略和在終端設備上檢測到的功能對其進行編碼。Thinwire將這些“選定的”(或瞬態)區域編碼為Adaptive JPEGH.264 / H.265。自我調整JPEG和“選擇性” H.264 / H.265被視為子功能,因為Thinwire是核心技術。然後,將其餘的非暫態內容(編碼為JPEG和運行長度編碼(RLE))組合起來,以完成會話中的顯示。
  • 選擇配置Thinwire以使用整個螢幕轉碼器會告訴Thinwire將整個螢幕視為暫態內容(文本除外)(預設情況下),並使用H.264或H.265影片轉碼器對顯示資料進行編碼。然後將文本覆蓋到螢幕上以提供完整的圖像。與H.264相比,H.265可以實現更高的壓縮率,而不會影響品質。但是,H.265在處理方面很昂貴,並且僅在與某些GPU一起使用時才受支援。在VDA上。使用CPU編碼時,不能使用H.265。此外,還需要採用GPU或專用精簡型用戶端形式的H.265相容硬體,才能在終端設備上解碼H.265顯示資料。查看供應商文檔,以確定終端設備硬體的H.265支援能力。

由於H.264相容性具有更廣泛的基礎,因此,除非另有說明,否則我們將重點關注本文中的全屏H.264和選擇性H.264根據配置的HDX模式,這些類別的編碼方式不同:

  • 文本和簡單圖像幾乎總是使用運行長度編碼(RLE)以無損方式進行編碼。從7.17版開始,使用了稱為MDRLE的Citrix專有RLE版本,可以提供更好的壓縮率CTX232041。啟用3D圖形優化工作負載將禁用無損文本檢測,並使用H.264 / H.265(而不是RLE)傳輸內容。您可以在本文後面的Visio圖表中視覺化此策略。
  • 對於同時適用選擇性H.264 / H.265和自我調整JPEG的靜態圖像,如果已選擇全屏H.264     / H.265作為圖形模式,則JPEG用於編碼,而影片轉碼器H.264 / H.265被使用。如果使用JPEG,則可以使用“視覺品質”設置來配置其品質。有關更多詳細資訊,請參閱本文後面的所附Visio圖表。
  • 對於動態圖像,在配置全屏H.264 / H.265或Thinwire+選擇性H.264時使用影片轉碼器H.264 / H.265。如果已配置帶有自我調整JPEG的Thinwire,則JPEG的使用品質會自動適應(因此得名)畫面播放速率和可用頻寬等條件。

總結一下,當配置如下時,Thinwire利用了不同的技術:

將Thinwire配置為不使用影片轉碼器

  • 文字:RLE
  • 簡單圖像和純色:RLE
  • 靜態圖片:JPEG
  • 動態影像:自我調整JPEG

配置Thinwire以使用影片轉碼器主動更改區域

  • 文字:RLE
  • 簡單圖像和純色:RLE
  • 靜態圖片:JPEG
  • 動態影像:H.264 / H.265

配置Thinwire以將轉碼器用於整個螢幕

  • 文字:RLE(如果啟用了“優化3D圖形工作負載”,則為H.264 / H.265
  • 簡單圖像和純色:H.264 / H.265
  • 靜態影像:H.264 / H.265
  • 動態影像:H.264 / H.265


在這一章節中,我們將介紹實現上述行為的策略。

1、HDX圖形模式
使用影片轉碼器壓縮的策略是集中的功能,讓您的最終使用者通過配置的顯示方法,適用於為不同的使用情況提供最佳體驗。下面,我們將上面概述的技術與可在Citrix Studio中配置的策略設置進行映射。

  • 對於活躍變化的區域 =帶有可選H.264 / H.265Thinwire
  • 不使用影片轉碼器(預設回退方法) =帶有自我調整JPEGThinwire
  • 對於整個螢幕 = Thinwire全屏H.264 / H.265
  • 除非同時設置了“ 優化3D圖形工作負載”,否則使用“首選”(預設)使用帶有可選H.264 / H.265Thinwire時使用,然後使用Thinwire全屏H.264 / H.265

在會話啟動或會話重新連接時,將評估客戶終端設備和虛擬交付代理(VDA)的功能。如果用戶端不支持H.264 / H.265,則無論VDA上設置了何種策略,顯示方法均為Thinwire with Adaptive JPEG

2、配置Thinwire以使用影片轉碼器主動更改區域
對於活躍變化的區域的圖形模式是我們最均衡的設置。因此,我們建議您從此模式開始,在您開始為環境中的策略設定基線時,因為它涵蓋了廣泛的用戶群(例如偶爾播放視頻的Office worker)。此模式的核心是將JPEG用於靜止圖像,將RLE用於文本,簡單圖像和純色塊,以及將點陣圖緩存用於由VDA確定為靜態的螢幕區域。VDA連續分析螢幕上的流體運動區域,例如多媒體,並有選擇地使用H.264 / H.265對流體區域進行編碼。如下所示,H.264 / H.265處於“不活動”狀態,直到檢測到流體運動區域。然後,VDA轉換為H.264 / H.265,以在流體運動期間對所選區域進行編碼,並且一旦所選區域不再包含流體內容,VDA就會返回“非活動”狀態。

H264/H.265提供了比自我調整JPEG更豐富的體驗,但卻消耗更多的CPU來壓縮流體運動區域。與針對多媒體工作負載的自我調整JPEG相比,使用H.264/H.265的網路頻寬通常更小。強烈建議使用您的特定用例運行您自己的測試。

3、將Thinwire配置為不使用影片轉碼器
“不使用影片轉碼器”為客戶終端設備(包括不支援H.264/H.265圖形解碼的終結點)提供了最大的相容性。在此圖形模式下,Thinwire的行為與配置為活動更改區域時的行為類似。VDA分析螢幕上運動圖像的區域。然而,Thinwire並沒有使用H.264/H.265編碼,而是將運動圖像編碼為自我調整JPEG,以提供高相容性或不需要H.264/H.265的情況。其餘的區域以JPEG顯示靜止圖像,RLE顯示文本和簡單圖形,以提供高品質的圖像。對於全屏或活動變化區域,使用自我調整JPEG對運動圖像進行編碼的CPU處理能力消耗通常低於使用H.264的Thinwire。如果您優先考慮伺服器支撐密度,則需要使用此模式。在廣域網路場景中,可以看到頻寬的增加和運動圖像保真度的降低。這種圖形模式應限於存取運動圖像最少的用例,例如在呼叫中心或銷售網站系統中。在這種情況下,這種模式下的頻寬利用率與為活動變化區域配置影片轉碼器時相似。“不使用影片轉碼器”策略設置是其他兩種圖形模式的缺省回退方法(將影片轉碼器用於活動變化區域或整個螢幕)。

4、將Thinwire配置為在整個螢幕上使用轉碼器
全螢幕圖形模式設置將VDA配置為使用H.264/H.265對除文本外的所有顯示資料進行編碼。文本使用RLE編碼,並與螢幕的其餘部分重疊。如果啟用了3D圖形工作負載優化,則整個螢幕(包括文本)將編碼為H.264/H.265。將Thinwire配置為在整個螢幕上使用影片轉碼器是為重度多媒體場景而設計的,在這種情況下,螢幕的較大區域為運動模式。更高的壓縮和品質是以犧牲CPU消耗和伺服器可伸縮性為代價的。這種模式本身在使用大量多媒體、三維建模或CAD繪圖應用程式時提供了良好的用戶體驗。如果CPU能力過低,它會很快成為瓶頸,從而導致在重度的多媒體環境下性能和使用者體驗不佳。在使用這些類型應用程式時,考慮使用GPU卸載能力來支援這種圖形模式。預設情況下,YUV420用作顏色空間。使用全屏H.264,您可以在YUV420或YUV444之間進行選擇:



如您所見,YUV444的品質更好,但它對頻寬需求也更大。使用YUV444還將禁用伺服器端的硬體編碼以及用戶端的硬體解碼(因此,H.265在可用的情況下也是如此)。您可以使用以下設置為全螢幕H.264YUV444l  
視覺品質:Always lossless / Build to losslessl  
允許視覺無失真壓縮:Enabled

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