[發(fā)明專利]虛擬桌面顯示的實(shí)現(xiàn)方法和系統(tǒng)

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201510054113.4
• 申請(qǐng)日: 2015-02-02
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN104660687A
• 公開(kāi)（公告）日: 2015-05-27
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 翁樹(shù)華;李禹華;許衛(wèi)梁
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 上海視聰網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)有限公司
• 主分類號(hào): H04L29/08
• 分類號(hào): H04L29/08;G06F3/14
• 代理公司: 深圳市世紀(jì)恒程知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所 44287
• 代理人: 胡海國(guó)

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及通訊領(lǐng)域，尤其涉及虛擬桌面顯示的實(shí)現(xiàn)方法和系統(tǒng)。

背景技術(shù)

虛擬桌面是云計(jì)算技術(shù)的一個(gè)典型應(yīng)用。它能夠?yàn)橛脩籼峁┻h(yuǎn)程的計(jì)算機(jī)桌面服務(wù)，用戶桌面機(jī)所需要的操作系統(tǒng)和應(yīng)用軟件運(yùn)行在數(shù)據(jù)中心服務(wù)器，用戶的操作行為采用桌面顯示協(xié)議將操作系統(tǒng)桌面視圖以圖像的方式傳送到用戶終端設(shè)備上。

桌面?zhèn)鬏攨f(xié)議是核心，桌面?zhèn)鬏攨f(xié)議的好壞直接決定了終端用戶的云桌面用戶體驗(yàn)，用戶體驗(yàn)一般由兩個(gè)因素決定：虛擬桌面的響應(yīng)速度和網(wǎng)絡(luò)帶寬占用情況，而響應(yīng)速度和網(wǎng)絡(luò)帶寬占用，決定于虛擬桌面獲取，編碼，傳輸所采用的算法和網(wǎng)絡(luò)協(xié)議。

目前主流的桌面?zhèn)鬏攨f(xié)議有三類：

一類以VNC(Virtual?Network?Computing，虛擬網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī))為代表，虛擬機(jī)屏幕數(shù)據(jù)的獲取和編碼以軟件方式實(shí)現(xiàn)，所有計(jì)算都由CPU完成。在虛擬化環(huán)境下，CPU是非常寶貴的計(jì)算資源，用CPU處理圖像獲取，比較與編碼，計(jì)算量巨大，非常耗費(fèi)CPU，勢(shì)必造成虛擬機(jī)內(nèi)部可用的計(jì)算資源降低，用戶體驗(yàn)較慢，另外，為了節(jié)省CPU資源，虛擬桌面的圖像編碼一般采用較少CPU資源的算法，如BMP或JPEG，這兩數(shù)據(jù)壓縮比率較低，造成在網(wǎng)絡(luò)上傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量大，帶寬占用高。

第二類以Citrix的ICA(Independent?Computing?Architecture，獨(dú)立計(jì)算結(jié)構(gòu))協(xié)議為代表，虛擬桌面的編碼和數(shù)據(jù)壓縮部分或全部由硬件實(shí)現(xiàn)，這樣就將CPU從圖形編解碼中解放出來(lái)，由于數(shù)據(jù)編碼用硬件實(shí)現(xiàn)，可以選用數(shù)據(jù)壓縮率高的編碼算法，這樣網(wǎng)絡(luò)帶寬占用率可以顯著的降低。微軟的RDP(Remote?Display?Protocol，遠(yuǎn)程顯示協(xié)議)協(xié)議、增強(qiáng)實(shí)現(xiàn)RemoteFX、VMWare的PCOIP協(xié)議屬于這種類型。

第三類介于以上兩種之間，屏幕獲取和編碼由軟件實(shí)現(xiàn)，但是對(duì)軟件做了優(yōu)化，采用了優(yōu)秀的圖像及視頻獲取啟發(fā)算法，對(duì)虛擬桌面盡量在源頭上傳輸變化的數(shù)據(jù)，這樣就不用傳輸整幅圖片，盡量節(jié)省網(wǎng)絡(luò)傳輸帶寬，另外多采用Cache機(jī)制，將桌面數(shù)據(jù)劃成小塊放入cache中，盡量不傳輸沒(méi)有變化的數(shù)據(jù)，也可以在一定程度上降低對(duì)圖形的處理。本質(zhì)上這類協(xié)議還是用CPU解碼，但從技術(shù)上盡量?jī)?yōu)化，這類協(xié)議以SPICE(Simple?Protocol?for?Independent?Computing?Environment，簡(jiǎn)單協(xié)議獨(dú)立計(jì)算環(huán)境)為代表。

從效果上來(lái)看，第二類效果最好，特別是ICA協(xié)議，虛擬機(jī)圖形和視頻應(yīng)用，效果都不錯(cuò)。第三類次之，第一類效果最差。但第二類協(xié)議的核心技術(shù)基本上被各大虛擬化廠商所壟斷，外界無(wú)從知道其實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié)。因此，傳統(tǒng)桌面?zhèn)鬏攨f(xié)議中存在的虛擬桌面數(shù)據(jù)傳輸響應(yīng)速度慢以及網(wǎng)絡(luò)帶寬占用高，是一個(gè)亟待解決的問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的主要目的在于提供一種虛擬桌面顯示的實(shí)現(xiàn)方法和系統(tǒng)，旨在解決傳統(tǒng)桌面?zhèn)鬏攨f(xié)議中存在的虛擬桌面數(shù)據(jù)傳輸響應(yīng)速度慢以及網(wǎng)絡(luò)帶寬占用高的問(wèn)題。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種虛擬桌面顯示的實(shí)現(xiàn)方法，所述虛擬桌面顯示方法包括步驟：

虛擬機(jī)利用在宿主機(jī)中共享的圖形處理器GPU，截取虛擬桌面上的屏幕數(shù)據(jù)，并對(duì)截取的屏幕數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼；

宿主機(jī)對(duì)編碼的屏幕數(shù)據(jù)進(jìn)行相應(yīng)的分析處理；

協(xié)議客戶端對(duì)分析處理后的屏幕數(shù)據(jù)解碼后進(jìn)行顯示。

優(yōu)選地，所述虛擬機(jī)利用在宿主機(jī)中共享的GPU，截取虛擬桌面上的屏幕數(shù)據(jù)，并對(duì)截取的屏幕數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼的步驟包括：

按照設(shè)定的頻率定時(shí)截取虛擬桌面上的屏幕數(shù)據(jù)；

判斷當(dāng)前幀的屏幕數(shù)據(jù)與上一幀的屏幕數(shù)據(jù)是否發(fā)生變化，若有變化，則傳輸當(dāng)前幀的屏幕數(shù)據(jù)中變化的增量數(shù)據(jù)；若無(wú)變化，則只傳輸當(dāng)前幀的屏幕數(shù)據(jù)中的更新消息；

將判斷后的待傳輸?shù)钠聊粩?shù)據(jù)編碼成H264格式；

設(shè)置外設(shè)部件MEMPCI驅(qū)動(dòng)模式，將編碼后的屏幕數(shù)據(jù)通過(guò)MEMPCI驅(qū)動(dòng)的讀寫(xiě)接口發(fā)送給宿主機(jī)。

優(yōu)選地，所述宿主機(jī)對(duì)編碼的屏幕數(shù)據(jù)進(jìn)行相應(yīng)的分析處理的步驟包括：

MEMPCI設(shè)備接收從虛擬機(jī)發(fā)送過(guò)來(lái)的編碼后的屏幕數(shù)據(jù)，并將接收的屏幕數(shù)據(jù)保存至緩存中；

協(xié)議服務(wù)器讀取緩存中的屏幕數(shù)據(jù)，按預(yù)先配置的協(xié)議規(guī)則對(duì)緩存中的屏幕數(shù)據(jù)打包處理后發(fā)送給協(xié)議客戶端。

優(yōu)選地，所述宿主機(jī)的協(xié)議服務(wù)器讀取緩存中的屏幕數(shù)據(jù)，按預(yù)先配置的協(xié)議規(guī)則對(duì)緩存中的屏幕數(shù)據(jù)打包處理后發(fā)送給協(xié)議客戶端的步驟包括：

設(shè)置虛擬桌面數(shù)據(jù)隊(duì)列和當(dāng)前數(shù)據(jù)緩沖區(qū)；

對(duì)讀取的屏幕數(shù)據(jù)進(jìn)行運(yùn)算；