\chapter{Multicastに向けたBlockingの実装}
\label{chap:poordirection}

\section{有線接続と無線LAN接続との違い}
現在のTreeVNCでは有線接続と無線LAN接続のどちらでも、VNCサーバから画面配信の提供を受けることが可能である。しかし画像配信のデータ量は膨大なため、現在のTreeVNCでVNCサーバに無線LAN接続を行なった場合、画面配信の遅延が大きくなってしまう。

無線LAN接続時の場合でも画面切り替えの機能は有効であるため、VNCサーバ側が無線LANで接続を行い、クライアント側は有線接続を行うことで画面配信が可能となる。ここで、WifiのMulticastの機能を用いてクライアント側でもWifiを使用することが可能であると考えられる。Root Nodeは無線LANに対して、変更するUpdate RectangleをMulticastで一度だけ送信する。

有線接続の場合は従来通り、VNCサーバ、Root Node、Nodeからなるバイナリツリー状に接続されるため、有線接続時と無線LAN接続時でのVNCサーバの接続方法を分割することが可能である(図\ref{fig:coexistence})。こうすることにより、新しいNodeが無線LAN接続であっても有線接続の木構造には影響を及ぼさない。

\begin{figure}[htb]　%PDF
\begin{center}
\includegraphics[scale=0.35]{fig/coexistence.pdf}
\figcaption{接続方法の分割}
\label{fig:coexistence}
\end{center}
\end{figure}

\newpage

WifiのMulticast Packetのサイズは64KByteが最大となっている。4Kディスプレイを例にとると、4Kディスプレイの大きさの画面更新には8MByte(画素数) \* 8Byte(色情報)で圧縮前で、64MByte程度となる。


\section{Update Rectangleの構成}
RFBのUpdate Rectangleは以下の表\ref{tb:updateRectangle}の構成となっている。

\begin{table}[htp]
    \caption{UpdateRectangleの構成}
    \begin{center}
    \begin{tabular}{|rrr|l|} \hline
        1 byte & & & messageID    \\
        1 byte & & & padding   \\
        2 byte & & & n of rectangles   \\ \hline
        & 2 byte & & U16 - x-position  \\
        & 2 byte & &  U16 - y-position  \\
        & 2 byte & &  U16 - width  \\
        & 2 byte & &  U16 - height  \\
        & 4 byte & &  S32 - encoding-type  \\
        & 4 byte & &  U32 datalengths   \\ \hline
        &  & 1 byte & subencoding of tile     \\
        &  & n byte & Run Length Encoded Tile \\ \hline
    \end{tabular}
    \end{center}
    \label{tb:updateRectangle}
\end{table}

1つのUpdate Rectangleには複数のRectangleが入っており、さらに1つ1つのRectangleにはx,y座標や縦横幅、encoding type が含まれているRectangle Headerを持っている。ここではZRLEで圧縮されたRectangleが1つ、VNCサーバから送られてくる。RectangleにはZlib圧縮されたデータが、datelengthsと呼ばれる指定された長さだけ付いてくる。このデータは、さらに64x64のtileに分割されている(図\ref{fig:BlockingUpdateRectangle}中 Tile)。

\newpage

tile内はパレットなどがある場合があるが、通常はRun Length encodeされたRGBデータである。
これまでのTreeVNCではVNCサーバから受け取ったRectangleを分割せずにZRLEEへ再構成を行なっていた。これをMluticastのためにデータを64KByteに収まる最大3つのRectangleに再構成する(図\ref{fig:BlockingUpdateRectangle})。この時にtile内部は変更する必要はないが、Rectangleの構成は変わる。ZLREを展開しつつ、Packetを構成する必要がある。


\begin{figure}[htb]　%PDF
\begin{center}
\includegraphics[scale=0.5]{fig/FrameUpdateRectangle.pdf}
\figcaption{Rectangleの分割}
\label{fig:BlockingUpdateRectangle}
\end{center}
\end{figure}


Zlibは丁度良い所で圧縮をflushする必要がある。このためには、ZlibのAPIを用いて、適当なタイミングでflushを呼ぶ。この時に1tileずつflushしてしまうと圧縮率を下げる可能性がある。

64KByteのPacketの中には複数のtileが存在するが、連続してRectangleを構成する必要がある。3つの
Rectangleの構成を下記に示す。

\begin{itemize}
\item 行の途中から始まり、行の最後までを構成するRectangle(図\ref{fig:BlockingUpdateRectangle}中 Phase0)
\item 行の初めから最後までを構成するRectangle(図\ref{fig:BlockingUpdateRectangle}中 Phase1)
\item 行の初めから、行の途中までを構成するRectangle(図\ref{fig:BlockingUpdateRectangle}中 Phase2)
\end{itemize}


\section{TileLoop}

\section{Packet Lost}
WiftのMulticast Packetは確実に送られることが保証されていない。データに通し番号をつけて、欠落を検出することはできるが、再送処理は複雑であることが予想される。そこで、一定時間ごとに全画面のデータを送信することによってPacket Lostしても画面共有に影響はないと考える。