Codifica grafica tramite il protocollo Desktop remoto

I dati grafici da una sessione remota vengono trasmessi a un dispositivo locale tramite il protocollo RDP (Remote Desktop Protocol). Il processo prevede la codifica dei dati grafici nella macchina virtuale remota prima di inviarli al dispositivo locale. Ogni fotogramma viene elaborato in base al contenuto, passando attraverso processori di immagini, un classificatore e un codec, prima di essere recapitato al dispositivo locale usando il trasporto grafico di RDP.

Lo scopo della codifica e della trasmissione dei dati grafici è fornire prestazioni e qualità ottimali, con un'esperienza analoga all'uso di un dispositivo in locale. Questo processo è importante quando si usa Desktop virtuale Azure, i PC cloud in Windows 365 e Microsoft Dev Box, in cui gli utenti si aspettano un'esperienza di alta qualità quando lavorano in remoto.

RDP usa una gamma di funzionalità e tecniche per elaborare e trasmettere dati grafici che lo rendono adatto a un'ampia gamma di scenari, come la produttività dell'ufficio, la riproduzione video e i giochi. Queste funzionalità e tecniche includono:

• Codifica basata su hardware e software: usa la CPU o la GPU per codificare i dati grafici.

  • Codifica dell'accelerazione hardware: scarica l'elaborazione della codifica grafica dalla CPU alla GPU in una macchina virtuale remota con una GPU discreta. Una GPU offre prestazioni migliori per le applicazioni a elevato utilizzo di grafica, ad esempio la modellazione 3D o la modifica video ad alta definizione.

  • Codifica software: usa la CPU per codificare i dati grafici a basso costo. La codifica software è il profilo di codifica predefinito usato in una macchina virtuale remota senza una GPU discreta.

• Modalità mista: separa la codifica di testo e immagini usando codec diversi per offrire la migliore qualità e il costo di codifica più basso per ogni tipo di contenuto. La modalità mista è disponibile solo con la codifica software.

• Grafica adattiva: regola la qualità della codifica in base alla larghezza di banda disponibile e al contenuto dello schermo.

• Codifica video a schermo intero: offre una frequenza dei fotogrammi più elevata e un'esperienza utente migliore.

• Rilevamento delta e memorizzazione nella cache: riduce la quantità di dati da trasmettere.

• Supporto di più codec: usa decodificatori hardware in un dispositivo locale. I codec includono il codec video Advanced Video Coding (AVC), noto anche come H.264, e il codec video HEVC (High Efficiency Video Coding), noto anche come H.265. Il supporto di HEVC/H.265 richiede una macchina virtuale remota compatibile abilitata per GPU.

• 4:2:0 e 4:4:4 subsampling di crominanza: fornisce un equilibrio tra la qualità dell'immagine e l'utilizzo della larghezza di banda.

È possibile usare una combinazione di queste funzionalità e tecniche a seconda delle risorse disponibili della sessione remota, del dispositivo locale e della rete e dell'esperienza utente che si vuole fornire.

Questo articolo descrive il processo di codifica e distribuzione dei dati grafici tramite RDP usando alcune di queste funzionalità e tecniche.

Consiglio

È consigliabile usare il reindirizzamento multimediale, dove possibile, che reindirizza la riproduzione video al dispositivo locale. Il reindirizzamento multimediale offre un'esperienza utente migliore per la riproduzione video inviando il flusso di bit dei dati video al dispositivo locale in cui decodifica ed esegue il rendering del video nella posizione corretta sullo schermo. Questo metodo riduce anche i costi di elaborazione sulla macchina virtuale remota indipendentemente dalla configurazione della codifica. Per altre informazioni, vedere Reindirizzamento multimediale per la riproduzione video e le chiamate in una sessione remota.

Modalità mista

Per impostazione predefinita, i dati grafici sono separati a seconda del contenuto. Il testo e le immagini vengono codificati usando una combinazione di codec per ottenere prestazioni di codifica ottimali tra tipi di contenuto diversi quando si usa solo la codifica software. Questo processo è noto come modalità mista.

In media, circa l'80% dei dati grafici per una sessione remota è costituito da testo. Per fornire il costo di codifica più basso e la migliore qualità per il testo, RDP usa un codec personalizzato ottimizzato per il testo. Poiché il contenuto dell'immagine è più complesso da codificare in modo efficace, è fondamentale usare un codec che si adatti bene alla velocità in bit disponibile.

Il resto del contenuto è separato da immagini e video:

• Le immagini sono codificate con software con grafica AVC/H.264 o RemoteFX, a seconda delle funzionalità del dispositivo locale e se è abilitato il reindirizzamento multimediale. La codifica AVC/H.264 delle immagini non è disponibile quando si usa il reindirizzamento multimediale.

• Il video è software codificato con AVC/H.264.

AVC/H.264 è un codec ampiamente supportato che ha un buon rapporto di compressione per le immagini, è in grado di codifica progressiva e ha la capacità di regolare la qualità in base alla velocità in bit. Si basa sul decodificatore hardware nel dispositivo locale, ampiamente supportato nei dispositivi moderni. L'uso del decodificatore hardware nel dispositivo locale riduce l'utilizzo della CPU nel dispositivo locale e offre un'esperienza utente migliore. Rivolgersi al produttore del dispositivo per assicurarsi che supporti la decodifica hardware AVC/H.264.

Il diagramma seguente illustra il processo di codifica e distribuzione dei dati grafici tramite RDP usando la modalità mista in uno scenario di codifica software:

Questo processo è descritto come segue:

1. Una bitmap del fotogramma viene prima elaborata rilevando se contiene video. Se contiene video, il fotogramma viene inviato al codec video, che in uno scenario basato su software viene codificato con AVC/H.264 e quindi il fotogramma passa al canale grafico.

2. Se il fotogramma non contiene video, i processori di immagini determinano se sono presenti modifiche differenziali, se il movimento viene rilevato o se il contenuto è disponibile nella cache. Se il contenuto corrisponde a determinati criteri, il frame passa al canale grafico.

3. Se il frame richiede un'ulteriore elaborazione, il classificatore di immagini determina se contiene testo o immagini.

4. Il testo e le immagini vengono codificati usando codec diversi per offrire la migliore qualità e il costo di codifica più basso per ogni tipo di contenuto. Una volta codificato, il fotogramma passa al canale grafico.

Invece di usare due codec separati per testo e immagini con modalità mista, è possibile abilitare la codifica video a schermo intero per elaborare tutto il contenuto dello schermo usando il codec video AVC/H.264.

Codifica video a schermo intero

La codifica video a schermo intero è utile per gli scenari in cui il contenuto dello schermo è in gran parte basato su immagini e viene usato come alternativa alla modalità mista. La codifica video a schermo intero elabora tutti i dati grafici con AVC/H.264 o HEVC/H.265. Di conseguenza, il risultato è peggiore della codifica in modalità mista quando il contenuto dello schermo è in gran parte basato su testo.

Un profilo video a schermo intero offre una frequenza dei fotogrammi più elevata e un'esperienza utente migliore, ma usa più larghezza di banda e risorse di rete sia nella macchina virtuale remota che nel dispositivo locale. Offre vantaggi per applicazioni come la modellazione 3D, CAD/CAM o la riproduzione e la modifica di video.

Se si abilita l'accelerazione hardware sia HEVC/H.265 che AVC/H.264, ma HEVC/H.265 non è disponibile nel dispositivo locale, viene usato invece AVC/H.264. HEVC/H.265 consente una compressione dei dati del 25-50% rispetto a AVC/H.264, con la stessa qualità video o una qualità migliorata, allo stesso bitrate.

È possibile abilitare la codifica video a schermo intero con AVC/H.264 anche senza accelerazione GPU, ma HEVC/H.265 richiede una macchina virtuale remota compatibile abilitata per GPU.

Per altre informazioni, vedere Abilitare l'accelerazione GPU per Desktop virtuale Azure.

Accelerazione GPU hardware

Desktop virtuale Azure, PC cloud in Windows 365 e Microsoft Dev Box supportano l'accelerazione GPU (Graphics Processing Unit) nel rendering e nella codifica per migliorare le prestazioni e la scalabilità delle app usando RDP (Remote Desktop Protocol). L'accelerazione GPU è fondamentale per le applicazioni a elevato utilizzo di grafica, ad esempio quelle usate da grafici, editor video, modellatori 3D, analisti di dati o specialisti della visualizzazione.

Esistono due componenti dell'accelerazione GPU che interagiscono per migliorare l'esperienza utente:

• Rendering dell'applicazione con accelerazione GPU: usare la GPU per eseguire il rendering della grafica in una sessione remota.

• Codifica dei fotogrammi con accelerazione GPU: RDP codifica tutti gli elementi grafici sottoposti a rendering per la trasmissione al dispositivo locale. Quando una parte dello schermo viene aggiornata di frequente, viene codificata con AVC/H.264.

Se il contenuto dello schermo nei carichi di lavoro è in gran parte basato su immagini, è anche possibile abilitare la codifica video a schermo intero per elaborare tutto il contenuto dello schermo per offrire una frequenza dei fotogrammi più elevata e un'esperienza utente migliore.

Per altre informazioni, vedere Abilitare l'accelerazione GPU.

Supporto del sottocampionamento Chroma per 4:2:0 e 4:4:4

Il valore di crominanza determina lo spazio colore usato per la codifica. Per impostazione predefinita, il valore di crominanza è impostato su 4:2:0, che offre un buon equilibrio tra la qualità dell'immagine e la larghezza di banda di rete. Quando si usa AVC/H.264, è possibile aumentare il valore di crominanza a 4:4:4 per migliorare la qualità dell'immagine, ma aumenta anche la larghezza di banda di rete. Non è necessario usare l'accelerazione GPU per modificare il valore di crominanza.

Per altre informazioni, vedere Aumentare il valore di crominanza a 4:4:4 usando il codec video Advanced Video Coding (AVC).