專利名稱：基于x協(xié)議的景象記錄與回放的實(shí)現(xiàn)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)領(lǐng)域，涉及圖形圖像處理，具體是基于X協(xié)議的景象記錄與回放的實(shí)現(xiàn)方法。
背景技術(shù)：
在空管自動(dòng)化系統(tǒng)(ATC，Air Traffic Control)、艦船管理系統(tǒng)(CMS, CombatManagement System)等實(shí)時(shí)、重大使命系統(tǒng)(Real-time,mission-critical system)中，操作席位的畫面景象及人機(jī)操作(如鍵盤、鼠標(biāo)等操作)的記錄與回放是非常關(guān)鍵的功能，它能夠用于管制指揮工作中的事故調(diào)查、分析，及后期訓(xùn)練、功能測(cè)試和驗(yàn)證中使用。由于上述系統(tǒng)一般顯示分辨率很高，實(shí)時(shí)性要求高，如何完整記錄如此高分辨率圖形顯示存在較大的技術(shù)難題。
現(xiàn)有的處理方法有兩種(I)硬件記錄方法；(2)軟件圖像記錄方法。硬件記錄方法需采用專用硬件設(shè)備進(jìn)行視頻采集、編碼、存儲(chǔ)，存在對(duì)硬件設(shè)備性能要求高、價(jià)格貴的問(wèn)題。如空管自動(dòng)化系統(tǒng)常用的28英寸高分辨率顯示器，在2048X2048，24位真彩色情況下，每幀數(shù)據(jù)量達(dá)12M字節(jié)，如其記錄的幀率達(dá)到10幀/秒，數(shù)據(jù)量將達(dá)到960Mbps，則對(duì)硬件的帶寬通道和實(shí)時(shí)處理能力要求非常高。采用軟件方式記錄圖像的方法可以用幀間增量方式記錄圖像的變化，如中國(guó)專利CN200610022490. 0，給出了一種《與硬件和操作系統(tǒng)平臺(tái)無(wú)關(guān)的屏幕景象記錄方法》可以記錄圖像的變化。但是這種方法需不斷檢測(cè)屏幕圖像變化，對(duì)系統(tǒng)處理能力要求更高，存在記錄幀率過(guò)低(小于2幀/秒)、記錄畫面存在花屏、CPU資源占用過(guò)多而影響系統(tǒng)正常使用等問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，提出一種針對(duì)Unix/Linux操作系統(tǒng)下XWINDOW圖形用戶界面的客戶/服務(wù)器模式特點(diǎn)，發(fā)明了一種通過(guò)記錄X協(xié)議數(shù)據(jù)包的方式來(lái)實(shí)現(xiàn)記錄顯示景象的方法以及從記錄的X協(xié)議數(shù)據(jù)中的任意時(shí)間段開始準(zhǔn)確回放顯示景象的方法，用以提高席位景象記錄的準(zhǔn)確度、景象回放的質(zhì)量，并減少記錄數(shù)據(jù)量，以滿足管制指揮等工作中的事故調(diào)查、分析，及后期訓(xùn)練、功能測(cè)試和驗(yàn)證的使用要求。本發(fā)明的目的是這樣達(dá)到的景象記錄是在Unix/Linux操作系統(tǒng)下，在圖形服務(wù)器與圖形應(yīng)用程序之間設(shè)一個(gè)圖形服務(wù)器代理程序，與圖形服務(wù)器同時(shí)在Unix或Linux系統(tǒng)的X Window環(huán)境下運(yùn)行，圖形服務(wù)器代理程序作為所有圖形應(yīng)用程序的圖形服務(wù)器，同時(shí)又作為圖形服務(wù)器的一個(gè)圖形應(yīng)用程序；圖形服務(wù)器代理程序把從圖形應(yīng)用程序接收到的請(qǐng)求命令透明轉(zhuǎn)發(fā)到圖形服務(wù)器，并把從圖形服務(wù)器接收到的回復(fù)命令或錯(cuò)誤命令或事件通知透明轉(zhuǎn)發(fā)到圖形應(yīng)用程序，實(shí)現(xiàn)X WINDOW下正常的圖形顯示功能；與此同時(shí)，圖形服務(wù)器代理程序?qū)⒔邮盏降腦協(xié)議數(shù)據(jù)打上時(shí)標(biāo)經(jīng)壓縮處理后存儲(chǔ)到景象記錄數(shù)據(jù)文件庫(kù)中，并不斷分析和處理所有接收到的X協(xié)議數(shù)據(jù)，形成圖形服務(wù)器的內(nèi)部顯示狀態(tài)快照并按快照產(chǎn)生時(shí)間間隔保存到景象記錄數(shù)據(jù)文件庫(kù)中。景象回放是在圖形服務(wù)器與景象記錄數(shù)據(jù)文件庫(kù)間設(shè)一個(gè)景象回放程序，相對(duì)圖形服務(wù)器來(lái)說(shuō)，它是一個(gè)圖形應(yīng)用程序，相對(duì)景象回放程序來(lái)說(shuō)，它是從景象記錄數(shù)據(jù)文件庫(kù)中獲取快照數(shù)據(jù)和X協(xié)議數(shù)據(jù)包，經(jīng)處理后發(fā)送到圖形服務(wù)器實(shí)現(xiàn)景象的回放。景象回放程序根據(jù)選定的回放時(shí)間段，從記錄的景象記錄數(shù)據(jù)文件庫(kù)中獲取與回放開始時(shí)間最接近的快照數(shù)據(jù)，經(jīng)分析處理后，將圖形服務(wù)器的內(nèi)部顯示狀態(tài)恢復(fù)到快照數(shù)據(jù)描述的狀態(tài)，然后根據(jù)回放時(shí)標(biāo)先后讀取景象記錄數(shù)據(jù)文件庫(kù)中的請(qǐng)求命令數(shù)據(jù)，經(jīng)處理變換后，發(fā)送到圖形服務(wù)器實(shí)現(xiàn)景象的回放。景象記錄的具體步驟如下(I)圖形服務(wù)器和圖形服務(wù)器代理程序配置與啟動(dòng)a)在UNIX或Linux操作系統(tǒng)中，設(shè)置環(huán)境變量DISPLAY=: 0.0，配置圖形服務(wù)器代理程序運(yùn)行在缺省圖形服務(wù)器0上，即監(jiān)聽6000端口，配置圖形服務(wù)器運(yùn)行在圖形服務(wù)器 I上，即監(jiān)聽6001端口，b)在X WINDOW圖形系統(tǒng)啟動(dòng)時(shí)，圖形服務(wù)器先運(yùn)行，圖形服務(wù)器代理程序在圖形服務(wù)器運(yùn)行后立即運(yùn)行；( 2 )圖形應(yīng)用程序通信鏈接建立a)圖形應(yīng)用程序啟動(dòng)時(shí)，將根據(jù)系統(tǒng)環(huán)境變量DISPLAY=:0. 0的配置，首先向圖形服務(wù)器代理程序發(fā)起建立鏈接請(qǐng)求，b)圖形服務(wù)器代理程序在接收到圖形應(yīng)用程序建立鏈接請(qǐng)求后，向圖形服務(wù)器建立鏈接，并轉(zhuǎn)發(fā)收到的數(shù)據(jù)給圖形服務(wù)器，并等待圖形服務(wù)器的應(yīng)答，c)圖形服務(wù)器代理程序收到圖形服務(wù)器的應(yīng)答后，將應(yīng)答數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)給發(fā)起建立鏈接請(qǐng)求的圖形應(yīng)用程序，d)記錄建立鏈接請(qǐng)求對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)，對(duì)建立鏈接成功的情況，更新圖形服務(wù)器代理程序內(nèi)部的圖形應(yīng)用程序鏈接列表；(3) X協(xié)議數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)a)圖形服務(wù)器代理程序持續(xù)接收所有X協(xié)議數(shù)據(jù)，如果是從圖形應(yīng)用程序來(lái)的數(shù)據(jù)，則將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)到圖形服務(wù)器；如果是從圖形服務(wù)器來(lái)的數(shù)據(jù)，則分析其數(shù)據(jù)，將其轉(zhuǎn)發(fā)給對(duì)應(yīng)的圖形應(yīng)用程序，b)如果圖形服務(wù)器代理程序收到鏈接關(guān)閉請(qǐng)求，將鏈接關(guān)閉請(qǐng)求從圖形服務(wù)器代理程序內(nèi)部的圖形應(yīng)用程序鏈接列表中刪除；(4)X協(xié)議數(shù)據(jù)記錄圖形服務(wù)器代理程序?qū)⒔邮盏降腦協(xié)議數(shù)據(jù)中的請(qǐng)求命令打上記錄時(shí)間標(biāo)志后，順序記錄到景象記錄數(shù)據(jù)文件庫(kù)中；(5)圖形服務(wù)器快照生成與記錄a)初始快照生成在X WINDOW圖形系統(tǒng)啟動(dòng)時(shí)，圖形服務(wù)器運(yùn)行后，圖形服務(wù)器代理程序立即運(yùn)行，并與圖形服務(wù)器建立鏈接，獲取圖形服務(wù)器返回的初始狀態(tài)信息，包括窗口系統(tǒng)的背景圖、字節(jié)序定義、位圖格式、屏幕信息、窗口信息、顏色模式和深度，生成初始快照并記錄到景象記錄數(shù)據(jù)文件庫(kù)中，b)快照生成與記錄圖形服務(wù)器代理程序?qū)邮盏降腦協(xié)議數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，提取對(duì)圖形服務(wù)器狀態(tài)生成和更新快照需分析處理的請(qǐng)求命令并更新當(dāng)前快照數(shù)據(jù)，并按快照產(chǎn)生時(shí)間間隔獲取當(dāng)前窗口系統(tǒng)的背景圖形成新的快照數(shù)據(jù)并記錄到景象記錄數(shù)據(jù)文件庫(kù)中。景象回放的具體步驟如下(I)回放準(zhǔn)備a)啟動(dòng)回放用的圖形服務(wù)器和景象回放程序，b)根據(jù)使用者選定的數(shù)據(jù)文件及回放開始時(shí)間，景象回放程序從景象記錄數(shù)據(jù)文件庫(kù)中獲取開始回放時(shí)間之前最近的快照數(shù)據(jù)，并將景象記錄數(shù)據(jù)文件庫(kù)中記錄X協(xié)議的數(shù)據(jù)文件定位到開始回放時(shí)間的位置；(2)快照恢復(fù)a)建立與回放用圖形服務(wù)器的鏈接， b)根據(jù)獲取的快照數(shù)據(jù)，景象回放程序構(gòu)造對(duì)應(yīng)的X協(xié)議請(qǐng)求命令并發(fā)送到圖形服務(wù)器，將圖形服務(wù)器的狀態(tài)恢復(fù)到快照對(duì)應(yīng)的狀態(tài)，c)由于圖形服務(wù)器中的圖形資源具有全系統(tǒng)唯一的標(biāo)識(shí)號(hào)且是動(dòng)態(tài)分配的，景象回放程序內(nèi)部維護(hù)與圖形服務(wù)器一致的狀態(tài)，并建立“記錄數(shù)據(jù)圖形資源標(biāo)識(shí)號(hào)與回放圖形資源標(biāo)識(shí)號(hào)映射表”和“記錄數(shù)據(jù)圖形資源段基址與回放圖形資源段基址映射表”；( 3 ) X協(xié)議數(shù)據(jù)解析與回放a)景象回放程序從開始回放時(shí)間開始，依次從景象記錄數(shù)據(jù)文件庫(kù)中讀取X協(xié)議數(shù)據(jù)，b)對(duì)讀取的X協(xié)議數(shù)據(jù)，分析其命令格式，根據(jù)“記錄數(shù)據(jù)圖形資源標(biāo)識(shí)號(hào)與回放圖形資源標(biāo)識(shí)號(hào)映射表”和“記錄數(shù)據(jù)圖形資源段基址與回放圖形資源段基址映射表”的映射關(guān)系，替換X協(xié)議數(shù)據(jù)中的圖形資源標(biāo)識(shí)號(hào)后，按X協(xié)議數(shù)據(jù)的記錄時(shí)間標(biāo)志對(duì)應(yīng)的時(shí)間間隔發(fā)送給圖形服務(wù)器，以實(shí)現(xiàn)景象的回放，c)對(duì)創(chuàng)建圖形資源類的請(qǐng)求命令，在發(fā)送給圖形服務(wù)器后，在“記錄數(shù)據(jù)圖形資源標(biāo)識(shí)號(hào)與回放圖形資源標(biāo)識(shí)號(hào)映射表”中增加相應(yīng)映射關(guān)系數(shù)據(jù)，用于后續(xù)請(qǐng)求命令的處理，d)對(duì)圖形應(yīng)用程序建立鏈接請(qǐng)求，在發(fā)送給圖形服務(wù)器后，景象回放程序分析圖形服務(wù)器對(duì)建立鏈接請(qǐng)求的應(yīng)答，并更新“記錄數(shù)據(jù)圖形資源段基址與回放圖形資源段基址映射表”中的圖形資源段基址映射關(guān)系；(4)回放控制在回放過(guò)程中，支持開始、暫停、恢復(fù)、停止、倍速回放控制，其中，倍速回放時(shí)，對(duì)第(3)步X協(xié)議數(shù)據(jù)解析與回放的b)步中的時(shí)間間隔進(jìn)行放大或縮小，以實(shí)現(xiàn)回放的倍速控制。本發(fā)明具有以下有益效果(I)本方法與圖形應(yīng)用程序和圖形服務(wù)器無(wú)關(guān)，圖形服務(wù)器和所有圖形應(yīng)用程序均不做任何修改，就能實(shí)現(xiàn)X WINDOW環(huán)境下的景象記錄與回放；(2)本方法是一種無(wú)損的景象真實(shí)記錄與回放，其它方法采用按幀率采樣方式記錄，存在因巾貞率低而失真的問(wèn)題；(3)本方法記錄的數(shù)據(jù)量與屏幕大小及顏色深度等基本無(wú)關(guān)，僅與圖形界面的復(fù)雜度和變化頻率有關(guān)，其記錄數(shù)據(jù)量比圖像采集方法小很多；(4)本方法可從任意時(shí)間段開始回放，包括快進(jìn)、倍速、暫停等操作。
(5)本方法方便快捷，可操作性強(qiáng)，適用性廣，具有廣闊的推廣價(jià)值。


圖I是X WINDOW示意圖。圖2是基于X協(xié)議的景象數(shù)據(jù)記錄示意圖。圖3是基于X協(xié)議的景象數(shù)據(jù)回放示意圖。圖4是X協(xié)議數(shù)據(jù)文件格式示意圖。圖5是X協(xié)議快照數(shù)據(jù)文件格式示意圖。
具體實(shí)施方式

在空管自動(dòng)化系統(tǒng)等的工作站席位一般采用Unix/Linux操作系統(tǒng)，用X WINDOW作為圖形顯示系統(tǒng)。X WINDOW圖形顯示系統(tǒng)采用客戶-服務(wù)器模式(如圖I所示)，圖形顯示系統(tǒng)由獨(dú)立運(yùn)行的圖形服務(wù)器(XSERVER)進(jìn)程提供，客戶端由圖形應(yīng)用程序(XClient)組成。圖形應(yīng)用程序利用X WINDOW圖形顯示系統(tǒng)提供的圖形接口庫(kù)(XLib)通過(guò)X協(xié)議(XProtocol)與圖形服務(wù)器交互，實(shí)現(xiàn)圖形界面的繪制與交互。X Window下可運(yùn)行多個(gè)圖形服務(wù)器，不同圖形服務(wù)器監(jiān)聽不同的通信協(xié)議(TCP/UNIX域套接字等)端口，如采用TCP通信協(xié)議，其監(jiān)聽端口為(6000+N)，N為圖形服務(wù)器編號(hào)，可以通過(guò)運(yùn)行圖形服務(wù)器進(jìn)程的命令行參數(shù)或通過(guò)系統(tǒng)環(huán)境變量$DISPLAY指定，缺省編號(hào)為O。X協(xié)議主要由圖形資源定義、命令格式定義以及通信鏈接建立等部分組成，其具體內(nèi)容如參考文獻(xiàn) Robert ff. Scheifler. X Window System Protocol (X Version11, Release 6). Massachusetts Institute of Technology Laboratory for ComputerScience.所不。圖形資源定義包括WIND0W、PIXMAP, CURSOR、FONT、GCC0NTEXT、C0L0RMAP、ATOM、VISUALID、KEYSYM等，它們均具有全系統(tǒng)唯一的標(biāo)識(shí)號(hào)(Identifier)，標(biāo)識(shí)號(hào)由資源段基址(resource-id-base)和資源順序號(hào)組成,相同圖形應(yīng)用程序創(chuàng)建的資源的標(biāo)識(shí)號(hào)的圖形資源段基址均相同，用以區(qū)分不同圖形應(yīng)用程序。X協(xié)議的命令格式定義包括4類a) Request :請(qǐng)求，由8 bit命令操作代碼、16 bit的請(qǐng)求命令數(shù)據(jù)長(zhǎng)度，以及此命令的參數(shù)組成。圖形應(yīng)用程序根據(jù)顯示的需要發(fā)送給圖形服務(wù)器，實(shí)現(xiàn)圖形界面繪制、資源管理等功能；b) Reply :回復(fù)，圖形服務(wù)器對(duì)收到的Request的命令后處理正確的應(yīng)答,根據(jù)不同的Request的處理結(jié)果，圖形服務(wù)器可回復(fù)一條或多條Reply,也可以無(wú)Reply ；c)Error :錯(cuò)誤，圖形服務(wù)器對(duì)收到的Request的命令后處理出錯(cuò)的應(yīng)答；d)Event:事件，當(dāng)發(fā)生鍵盤、鼠標(biāo)、圖形重繪等情況時(shí)，圖形服務(wù)器發(fā)送給對(duì)應(yīng)圖形應(yīng)用程序的事件通知消息，以實(shí)現(xiàn)人機(jī)交互與圖形及時(shí)刷新。通信鏈接建立當(dāng)圖形應(yīng)用程序啟動(dòng)時(shí)，圖形應(yīng)用程序需先與圖形服務(wù)器建立通信鏈接，然后發(fā)送建立圖形繪制初始化命令，待認(rèn)證通過(guò)后，圖形服務(wù)器將給圖形應(yīng)用程序回復(fù)包括圖形資源段基址、字節(jié)序定義、位圖格式、屏幕大小、顏色模式和深度等圖形服務(wù)器的配置信息，供圖形應(yīng)用程序在后續(xù)的圖形繪制指令中使用。本發(fā)明基于X協(xié)議，采用與X協(xié)議相同的圖形資源定義、命令格式定義以及通信鏈接建立實(shí)現(xiàn)景象記錄與回放。系統(tǒng)中圖形服務(wù)器和所有圖形應(yīng)用程序均不做任何修改，即可實(shí)現(xiàn)X WINDOW環(huán)境下的景象記錄與回放，十分方便。參見(jiàn)附圖2。本發(fā)明的景象記錄方案是設(shè)計(jì)一個(gè)圖形服務(wù)器代理程序(XSERVERProxy)，并與圖形服務(wù)器同時(shí)在Unix/Linux系統(tǒng)的X Window環(huán)境下運(yùn)行，圖形服務(wù)器代理程序作為所有圖形應(yīng)用程序的圖形服務(wù)器，同時(shí)又作為圖形服務(wù)器的一個(gè)圖形應(yīng)用程序。圖形服務(wù)器代理程序把從圖形應(yīng)用程序接收到的請(qǐng)求(Request)透明轉(zhuǎn)發(fā)到圖形服務(wù)器，并把圖形服務(wù)器接收到的回復(fù)/錯(cuò)誤/事件(Reply/Error/Event)透明轉(zhuǎn)發(fā)到圖形應(yīng)用程序，實(shí)現(xiàn)X WINDOW下正常的圖形顯示功能。與此同時(shí)，圖形服務(wù)器代理程序?qū)⒔邮盏降腦協(xié)議數(shù)據(jù)打上時(shí)標(biāo)經(jīng)壓縮處理后存儲(chǔ)到景象記錄數(shù)據(jù)文件庫(kù)中，并不斷分析和處理所有接 收到的X協(xié)議數(shù)據(jù)，定期形成圖形服務(wù)器的內(nèi)部顯示狀態(tài)快照數(shù)據(jù)(Snapshot，包括圖形服務(wù)器的內(nèi)部狀態(tài)，如窗口位置、大小、字體屬性等狀態(tài)信息)并按快照產(chǎn)生時(shí)間間隔將快照數(shù)據(jù)保存到景象記錄數(shù)據(jù)文件庫(kù)中。本方法的關(guān)鍵和難點(diǎn)是根據(jù)連續(xù)的X協(xié)議數(shù)據(jù)形成圖形服務(wù)器的內(nèi)部顯示狀態(tài)快照數(shù)據(jù)，用于回放時(shí)恢復(fù)圖形服務(wù)器的當(dāng)時(shí)的狀態(tài)。參見(jiàn)附圖3。本發(fā)明的景象回放方案是設(shè)計(jì)一個(gè)景象回放程序(XReplay)，相對(duì)圖形服務(wù)器來(lái)說(shuō)，它是一個(gè)圖形應(yīng)用程序，對(duì)景象回放程序來(lái)說(shuō)，它是從景象記錄數(shù)據(jù)文件庫(kù)中獲取快照數(shù)據(jù)和X協(xié)議數(shù)據(jù)包，經(jīng)處理后發(fā)送到圖形服務(wù)器實(shí)現(xiàn)記錄的景象回放。景象回放程序根據(jù)選定的回放時(shí)間段，從景象記錄數(shù)據(jù)文件庫(kù)中獲取與回放開始時(shí)間最接近的快照數(shù)據(jù)，經(jīng)分析處理后，將圖形服務(wù)器(XSERVER)的內(nèi)部顯示狀態(tài)恢復(fù)到該快照數(shù)據(jù)描述的狀態(tài)，然后根據(jù)回放時(shí)標(biāo)先后讀取景象記錄數(shù)據(jù)文件庫(kù)中的請(qǐng)求(Request)命令數(shù)據(jù)，經(jīng)處理變換后，發(fā)送到圖形服務(wù)器實(shí)現(xiàn)景象回放。本方法的關(guān)鍵是根據(jù)快照數(shù)據(jù)在圖形服務(wù)器上恢復(fù)顯示狀態(tài)，以及對(duì)記錄的X協(xié)議數(shù)據(jù)包中涉及資源標(biāo)識(shí)號(hào)、時(shí)標(biāo)等的變換處理。實(shí)施X協(xié)議景象記錄詳細(xì)步驟如下I.圖形服務(wù)器和圖形服務(wù)器代理程序配置與啟動(dòng)a)在UNIX或Linux操作系統(tǒng)中，設(shè)置環(huán)境變量DISPLAY=: 0.0，配置圖形服務(wù)器代理程序運(yùn)行在缺省圖形服務(wù)器0上，即監(jiān)聽6000端口，配置圖形服務(wù)器運(yùn)行在圖形服務(wù)器
I上，即監(jiān)聽6001端口，b)在X WINDOW圖形系統(tǒng)啟動(dòng)時(shí)，圖形服務(wù)器先運(yùn)行，圖形服務(wù)器代理程序在圖形服務(wù)器運(yùn)行后立即運(yùn)行；2.圖形應(yīng)用程序通信鏈接建立a)圖形應(yīng)用程序啟動(dòng)時(shí)，將根據(jù)系統(tǒng)環(huán)境變量DISPLAY=:0. 0的配置，首先向圖形服務(wù)器代理程序發(fā)起建立鏈接請(qǐng)求；b)圖形服務(wù)器代理程序在接收到圖形應(yīng)用程序建立鏈接請(qǐng)求后，向圖形服務(wù)器建立鏈接，并轉(zhuǎn)發(fā)收到的數(shù)據(jù)給圖形服務(wù)器，并等待圖形服務(wù)器的應(yīng)答；c)圖形服務(wù)器代理程序收到圖形服務(wù)器的應(yīng)答后，將應(yīng)答數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)給發(fā)起建立鏈接請(qǐng)求的圖形應(yīng)用程序；d)記錄建立鏈接請(qǐng)求對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)，對(duì)建立鏈接成功的情況，更新圖形服務(wù)器代理程序內(nèi)部的圖形應(yīng)用程序鏈接列表。
3. X協(xié)議數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)a)圖形服務(wù)器代理程序持續(xù)接收所有X協(xié)議數(shù)據(jù)，如果是從圖形應(yīng)用程序來(lái)的數(shù)據(jù)，則將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)到圖形服務(wù)器；如果是從圖形服務(wù)器來(lái)的數(shù)據(jù)，則分析其數(shù)據(jù)，將其轉(zhuǎn)發(fā)給對(duì)應(yīng)的圖形應(yīng)用程序，b)如果圖形服務(wù)器代理程序收到鏈接關(guān)閉請(qǐng)求，將鏈接關(guān)閉請(qǐng)求從圖形服務(wù)器代理程序內(nèi)部的圖形應(yīng)用程序鏈接列表中刪除；4. X協(xié)議數(shù)據(jù)記錄圖形服務(wù)器代理程序?qū)⒔邮盏降腦協(xié)議數(shù)據(jù)中的請(qǐng)求命令打上記錄時(shí)間標(biāo)志后，順序記錄到景象記錄數(shù)據(jù)文件庫(kù)中；
·
5.圖形服務(wù)器快照生成與記錄a)初始快照生成在X WINDOW圖形系統(tǒng)啟動(dòng)時(shí)，圖形服務(wù)器運(yùn)行后，圖形服務(wù)器代理程序立即運(yùn)行，并與圖形服務(wù)器建立鏈接，獲取圖形服務(wù)器返回的初始狀態(tài)信息，包括窗口系統(tǒng)的背景圖、字節(jié)序定義、位圖格式、屏幕信息、窗口信息、顏色模式和深度，生成初始快照并記錄到景象記錄數(shù)據(jù)文件庫(kù)中，b)快照數(shù)據(jù)生成與記錄圖形服務(wù)器代理程序?qū)邮盏降腦協(xié)議數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，提取對(duì)圖形服務(wù)器狀態(tài)生成和更新快照需分析處理的請(qǐng)求命令并更新當(dāng)前快照數(shù)據(jù)，并按快照產(chǎn)生時(shí)間間隔獲取當(dāng)前窗口系統(tǒng)的背景圖形成新的快照數(shù)據(jù)并記錄到景象記錄數(shù)據(jù)文件庫(kù)中?？煺债a(chǎn)生時(shí)間間隔是定為15分鐘，可以根據(jù)需要自行設(shè)定。景象回放的具體步驟如下I.回放準(zhǔn)備a)啟動(dòng)回放用的圖形服務(wù)器和景象回放程序，b)根據(jù)使用者選定的數(shù)據(jù)文件及回放開始時(shí)間，景象回放程序從景象記錄數(shù)據(jù)文件庫(kù)中獲取開始回放時(shí)間之前最近的快照數(shù)據(jù)，并將景象記錄數(shù)據(jù)文件庫(kù)中記錄X協(xié)議的數(shù)據(jù)文件定位到開始回放時(shí)間的位置；2.快照恢復(fù)a)建立與回放用圖形服務(wù)器的鏈接，b)根據(jù)獲取的快照數(shù)據(jù)，景象回放程序構(gòu)造對(duì)應(yīng)的X協(xié)議請(qǐng)求命令并發(fā)送到圖形服務(wù)器，將圖形服務(wù)器的狀態(tài)恢復(fù)到快照對(duì)應(yīng)的狀態(tài)，c)由于圖形服務(wù)器中的圖形資源具有全系統(tǒng)唯一的標(biāo)識(shí)號(hào)且是動(dòng)態(tài)分配的，景象回放程序內(nèi)部維護(hù)與圖形服務(wù)器一致的狀態(tài)，并建立“記錄數(shù)據(jù)圖形資源標(biāo)識(shí)號(hào)與回放圖形資源標(biāo)識(shí)號(hào)映射表”和“記錄數(shù)據(jù)圖形資源段基址與回放圖形資源段基址映射表”；3. X協(xié)議數(shù)據(jù)解析與回放a)景象回放程序從開始回放時(shí)間開始，依次從景象記錄數(shù)據(jù)文件庫(kù)中讀取X協(xié)議數(shù)據(jù)，b)對(duì)讀取的X協(xié)議數(shù)據(jù)，分析其命令格式，根據(jù)“記錄數(shù)據(jù)圖形資源標(biāo)識(shí)號(hào)與回放圖形資源標(biāo)識(shí)號(hào)映射表”和“記錄數(shù)據(jù)圖形資源段基址與回放圖形資源段基址映射表”的映射關(guān)系，替換X協(xié)議數(shù)據(jù)中的圖形資源標(biāo)識(shí)號(hào)后，按X協(xié)議數(shù)據(jù)的記錄時(shí)間標(biāo)志對(duì)應(yīng)的時(shí)間間隔發(fā)送給圖形服務(wù)器，以實(shí)現(xiàn)景象的回放，c)對(duì)創(chuàng)建圖形資源類的請(qǐng)求命令，在發(fā)送給圖形服務(wù)器后，在“記錄數(shù)據(jù)圖形資源標(biāo)識(shí)號(hào)與回放圖形資源標(biāo)識(shí)號(hào)映射表”中增加相應(yīng)映射關(guān)系數(shù)據(jù)，用于后續(xù)請(qǐng)求命令的處理，d)對(duì)圖形應(yīng)用程序建立鏈接請(qǐng)求(對(duì)應(yīng)圖形應(yīng)用程序啟動(dòng)運(yùn)行)，在發(fā)送給圖形服務(wù)器后，景象回放程序分析圖形服務(wù)器對(duì)建立鏈接請(qǐng)求的應(yīng)答，并更新“記錄數(shù)據(jù)圖形資源段基址與回放圖形資源段基址映射表”中的圖形資源段基址映射關(guān)系；4.回放控制在回放過(guò)程中，支持開始、暫停、恢復(fù)、停止、倍速回放控制，其中，倍速回放時(shí)，對(duì)景象回放的具體步驟第(3)步X協(xié)議數(shù)據(jù)解析與回放的b)步中的時(shí)間間隔進(jìn)行放大或縮小，以實(shí)現(xiàn)回放的倍速控制。相關(guān)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)定義( I)景象記錄數(shù)據(jù)文件庫(kù)中文件組成及文件格式參見(jiàn)附圖4、圖5。景象記錄數(shù)據(jù)文件庫(kù)中的數(shù)據(jù)文件由多個(gè)X協(xié)議數(shù)據(jù)文件和X 協(xié)議快照數(shù)據(jù)文件組成。X協(xié)議數(shù)據(jù)文件名按“主機(jī)名_年月日時(shí)分秒.xproto”命名，“年月日時(shí)分秒”為X協(xié)議數(shù)據(jù)文件的開始記錄時(shí)間。X協(xié)議快照數(shù)據(jù)文件名按“主機(jī)名_年月日時(shí)分秒.snapshot”命名，一個(gè)文件存儲(chǔ)一個(gè)快照數(shù)據(jù)，“年月日時(shí)分秒”為該快照數(shù)據(jù)生成的時(shí)間。圖4為X協(xié)議數(shù)據(jù)文件格式示意圖，圖5為X協(xié)議快照數(shù)據(jù)文件格式示意圖。(2)快照數(shù)據(jù)格式主要數(shù)據(jù)項(xiàng)如表I X協(xié)議快照數(shù)據(jù)項(xiàng)表I
權(quán)利要求
1.一種基于X協(xié)議的景象記錄與回放的實(shí)現(xiàn)方法，其特征在于 景象記錄是在Unix/Linux操作系統(tǒng)下，在圖形服務(wù)器與圖形應(yīng)用程序之間設(shè)一個(gè)圖形服務(wù)器代理程序，與圖形服務(wù)器同時(shí)在Unix或Linux系統(tǒng)的X Window環(huán)境下運(yùn)行，圖形服務(wù)器代理程序作為所有圖形應(yīng)用程序的圖形服務(wù)器，同時(shí)又作為圖形服務(wù)器的一個(gè)圖形應(yīng)用程序；圖形服務(wù)器代理程序把從圖形應(yīng)用程序接收到的請(qǐng)求命令透明轉(zhuǎn)發(fā)到圖形服務(wù)器，并把從圖形服務(wù)器接收到的回復(fù)命令或錯(cuò)誤命令或事件通知透明轉(zhuǎn)發(fā)到圖形應(yīng)用程序，實(shí)現(xiàn)X WINDOW下正常的圖形顯示功能；與此同時(shí)，圖形服務(wù)器代理程序?qū)⒔邮盏降腦協(xié)議數(shù)據(jù)打上時(shí)標(biāo)經(jīng)壓縮處理后存儲(chǔ)到景象記錄數(shù)據(jù)文件庫(kù)中，并不斷分析和處理所有接收到的X協(xié)議數(shù)據(jù)，形成圖形服務(wù)器的內(nèi)部顯示狀態(tài)快照并按快照產(chǎn)生時(shí)間間隔保存到景象記錄數(shù)據(jù)文件庫(kù)中； 景象回放是在圖形服務(wù)器與景象記錄數(shù)據(jù)文件庫(kù)間設(shè)一個(gè)景象回放程序，相對(duì)圖形服務(wù)器來(lái)說(shuō)，它是一個(gè)圖形應(yīng)用程序，相對(duì)景象回放程序來(lái)說(shuō)，它是從景象記錄數(shù)據(jù)文件庫(kù)中獲取快照數(shù)據(jù)和X協(xié)議數(shù)據(jù)包，經(jīng)處理后發(fā)送到圖形服務(wù)器實(shí)現(xiàn)景象的回放；景象回放程 序根據(jù)選定的回放時(shí)間段，從記錄的景象記錄數(shù)據(jù)文件庫(kù)中獲取與回放開始時(shí)間最接近的快照數(shù)據(jù)，經(jīng)分析處理后，將圖形服務(wù)器的內(nèi)部顯示狀態(tài)恢復(fù)到快照數(shù)據(jù)描述的狀態(tài)，然后根據(jù)回放時(shí)標(biāo)先后讀取景象記錄數(shù)據(jù)文件庫(kù)中的請(qǐng)求命令數(shù)據(jù)，經(jīng)處理變換后，發(fā)送到圖形服務(wù)器實(shí)現(xiàn)景象的回放。
2.如權(quán)利要求I所述的實(shí)現(xiàn)方法，其特征在于景象記錄的具體步驟如下 (1)圖形服務(wù)器和圖形服務(wù)器代理程序配置與啟動(dòng) a)在UNIX或Linux操作系統(tǒng)中，設(shè)置環(huán)境變量DISPLAY=:0. 0，配置圖形服務(wù)器代理程序運(yùn)行在缺省圖形服務(wù)器0上，即監(jiān)聽6000端口，配置圖形服務(wù)器運(yùn)行在圖形服務(wù)器I上，即監(jiān)聽6001端口， b)在XWINDOW圖形系統(tǒng)啟動(dòng)時(shí)，圖形服務(wù)器先運(yùn)行，圖形服務(wù)器代理程序在圖形服務(wù)器運(yùn)行后立即運(yùn)行； (2)圖形應(yīng)用程序通信鏈接建立 a)圖形應(yīng)用程序啟動(dòng)時(shí)，將根據(jù)系統(tǒng)環(huán)境變量DISPLAY=:0.0的配置，首先向圖形服務(wù)器代理程序發(fā)起建立鏈接請(qǐng)求， b)圖形服務(wù)器代理程序在接收到圖形應(yīng)用程序建立鏈接請(qǐng)求后，向圖形服務(wù)器建立鏈接，并轉(zhuǎn)發(fā)收到的數(shù)據(jù)給圖形服務(wù)器，并等待圖形服務(wù)器的應(yīng)答， c)圖形服務(wù)器代理程序收到圖形服務(wù)器的應(yīng)答后，將應(yīng)答數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)給發(fā)起建立鏈接請(qǐng)求的圖形應(yīng)用程序， d)記錄建立鏈接請(qǐng)求對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)，對(duì)建立鏈接成功的情況，更新圖形服務(wù)器代理程序內(nèi)部的圖形應(yīng)用程序鏈接列表； (3)X協(xié)議數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā) a)圖形服務(wù)器代理程序持續(xù)接收所有X協(xié)議數(shù)據(jù)，如果是從圖形應(yīng)用程序來(lái)的數(shù)據(jù)，則將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)到圖形服務(wù)器；如果是從圖形服務(wù)器來(lái)的數(shù)據(jù)，則分析其數(shù)據(jù)，將其轉(zhuǎn)發(fā)給對(duì)應(yīng)的圖形應(yīng)用程序， b)如果圖形服務(wù)器代理程序收到鏈接關(guān)閉請(qǐng)求，將鏈接關(guān)閉請(qǐng)求從圖形服務(wù)器代理程序內(nèi)部的圖形應(yīng)用程序鏈接列表中刪除；(4)X協(xié)議數(shù)據(jù)記錄圖形服務(wù)器代理程序?qū)⒔邮盏降腦協(xié)議數(shù)據(jù)中的請(qǐng)求命令打上記錄時(shí)間標(biāo)志后，順序記錄到景象記錄數(shù)據(jù)文件庫(kù)中； (5)圖形服務(wù)器快照生成與記錄 a)初始快照生成在XWINDOW圖形系統(tǒng)啟動(dòng)時(shí)，圖形服務(wù)器運(yùn)行后，圖形服務(wù)器代理程序立即運(yùn)行，并與圖形服務(wù)器建立鏈接，獲取圖形服務(wù)器返回的初始狀態(tài)信息，包括窗口系統(tǒng)的背景圖、字節(jié)序定義、位圖格式、屏幕信息、窗口信息、顏色模式和深度，生成初始快照并記錄到景象記錄數(shù)據(jù)文件庫(kù)中， b)快照生成與記錄圖形服務(wù)器代理程序?qū)邮盏降腦協(xié)議數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，提取對(duì)圖形服務(wù)器狀態(tài)生成和更新快照需分析處理的請(qǐng)求命令并更新當(dāng)前快照數(shù)據(jù)，并按快照產(chǎn)生時(shí)間間隔獲取當(dāng)前窗口系統(tǒng)的背景圖形成新的快照數(shù)據(jù)并記錄到景象記錄數(shù)據(jù)文件庫(kù)中。
3.如權(quán)利要求I所述的實(shí)現(xiàn)方法，其特征在于景象回放的具體步驟如下 (1)回放準(zhǔn)備 a)啟動(dòng)回放用的圖形服務(wù)器和景象回放程序， b)根據(jù)使用者選定的數(shù)據(jù)文件及回放開始時(shí)間，景象回放程序從景象記錄數(shù)據(jù)文件庫(kù)中獲取開始回放時(shí)間之前最近的快照數(shù)據(jù)，并將景象記錄數(shù)據(jù)文件庫(kù)中記錄X協(xié)議的數(shù)據(jù)文件定位到開始回放時(shí)間的位置； (2)快照恢復(fù): a)建立與回放用圖形服務(wù)器的鏈接， b)根據(jù)獲取的快照數(shù)據(jù)，景象回放程序構(gòu)造對(duì)應(yīng)的X協(xié)議請(qǐng)求命令并發(fā)送到圖形服務(wù)器，將圖形服務(wù)器的狀態(tài)恢復(fù)到快照對(duì)應(yīng)的狀態(tài)， c)由于圖形服務(wù)器中的圖形資源具有全系統(tǒng)唯一的標(biāo)識(shí)號(hào)且是動(dòng)態(tài)分配的，景象回放程序內(nèi)部維護(hù)與圖形服務(wù)器一致的狀態(tài)，并建立“記錄數(shù)據(jù)圖形資源標(biāo)識(shí)號(hào)與回放圖形資源標(biāo)識(shí)號(hào)映射表”和“記錄數(shù)據(jù)圖形資源段基址與回放圖形資源段基址映射表”； (3)X協(xié)議數(shù)據(jù)解析與回放 a)景象回放程序從開始回放時(shí)間開始，依次從景象記錄數(shù)據(jù)文件庫(kù)中讀取X協(xié)議數(shù)據(jù)， b)對(duì)讀取的X協(xié)議數(shù)據(jù)，分析其命令格式，根據(jù)“記錄數(shù)據(jù)圖形資源標(biāo)識(shí)號(hào)與回放圖形資源標(biāo)識(shí)號(hào)映射表”和“記錄數(shù)據(jù)圖形資源段基址與回放圖形資源段基址映射表”的映射關(guān)系，替換X協(xié)議數(shù)據(jù)中的圖形資源標(biāo)識(shí)號(hào)后，按X協(xié)議數(shù)據(jù)的記錄時(shí)間標(biāo)志對(duì)應(yīng)的時(shí)間間隔發(fā)送給圖形服務(wù)器，以實(shí)現(xiàn)景象的回放， c)對(duì)創(chuàng)建圖形資源類的請(qǐng)求命令，在發(fā)送給圖形服務(wù)器后，在“記錄數(shù)據(jù)圖形資源標(biāo)識(shí)號(hào)與回放圖形資源標(biāo)識(shí)號(hào)映射表”中增加相應(yīng)映射關(guān)系數(shù)據(jù)，用于后續(xù)請(qǐng)求命令的處理， d)對(duì)圖形應(yīng)用程序建立鏈接請(qǐng)求，在發(fā)送給圖形服務(wù)器后，景象回放程序分析圖形服務(wù)器對(duì)建立鏈接請(qǐng)求的應(yīng)答，并更新“記錄數(shù)據(jù)圖形資源段基址與回放圖形資源段基址映射表”中的圖形資源段基址映射關(guān)系； (4)回放控制在回放過(guò)程中，支持開始、暫停、恢復(fù)、停止、倍速回放控制，其中，倍速回放時(shí)，對(duì)第(3)步X協(xié)議數(shù)據(jù)解析與回放的b)步中的時(shí)間間隔進(jìn)行放大或縮小，以實(shí)現(xiàn)回放的倍速控制。
4.如權(quán)利要求I所述的實(shí)現(xiàn)方法，其特征在于景象記錄數(shù)據(jù)文件庫(kù)中的數(shù)據(jù)文件由多個(gè)X協(xié)議數(shù)據(jù)文件和X協(xié)議快照數(shù)據(jù)文件組成，X協(xié)議數(shù)據(jù)文件命名“主機(jī)名_年月日時(shí)分秒.xproto”，“年月日時(shí)分秒”為X協(xié)議數(shù)據(jù)文件的開始記錄時(shí)間，X協(xié)議快照數(shù)據(jù)文件命名“主機(jī)名_年月日時(shí)分秒.snapshot”，一個(gè)文件存儲(chǔ)一個(gè)快照數(shù)據(jù)，“年月日時(shí)分秒”為快照數(shù)據(jù)生成的時(shí)間。
5.如權(quán)利要求2所述的實(shí)現(xiàn)方法，其特征在于所述快照產(chǎn)生時(shí)間間隔定為15分鐘。
全文摘要
本發(fā)明公開了基于X協(xié)議的景象記錄與回放的實(shí)現(xiàn)方法。在圖形服務(wù)器與圖形應(yīng)用程序之間設(shè)圖形服務(wù)器代理程序，與圖形服務(wù)器同時(shí)在Unix或Linux系統(tǒng)的X Window環(huán)境下運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)X WINDOW下正常的圖形顯示功能，同時(shí)圖形服務(wù)器代理程序?qū)⒔邮盏降腦協(xié)議數(shù)據(jù)打上時(shí)標(biāo)后存儲(chǔ)到景象記錄數(shù)據(jù)文件庫(kù)中，根據(jù)圖形服務(wù)器當(dāng)前顯示狀態(tài)與接收到的X協(xié)議數(shù)據(jù)定時(shí)生成快照數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)景象記錄。在圖形服務(wù)器與景象記錄數(shù)據(jù)文件庫(kù)間設(shè)景象回放程序，從景象記錄數(shù)據(jù)文件庫(kù)中獲取快照數(shù)據(jù)和X協(xié)議數(shù)據(jù)包，經(jīng)處理后發(fā)送到圖形服務(wù)器實(shí)現(xiàn)景象的回放。圖形服務(wù)器和所有圖形應(yīng)用程序均不做任何修改，記錄與回放無(wú)失真，記錄數(shù)據(jù)量小，可操作性強(qiáng)。
文檔編號(hào)H04L29/06GK102722375SQ20121018694
公開日2012年10月10日 申請(qǐng)日期2012年6月8日 優(yōu)先權(quán)日2012年6月8日
發(fā)明者楊波 申請(qǐng)人:四川大學(xué), 四川川大智勝軟件股份有限公司