虛擬機(jī)和客戶端間視頻重定向裝置及其使用方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及應(yīng)用通用數(shù)字計(jì)算機(jī)實(shí)施的電數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)處理領(lǐng)域，具體為一種虛擬機(jī)和客戶端間視頻重定向裝置及其使用方法。一種虛擬機(jī)和客戶端間視頻重定向裝置，包括服務(wù)器(1)和至少一臺客戶終端機(jī)(2)，其特征是：服務(wù)器(1)還包括服務(wù)器網(wǎng)絡(luò)適配器(16)和服務(wù)器視頻播放模塊(17)，服務(wù)器網(wǎng)絡(luò)適配器(16)和服務(wù)器視頻播放模塊(17)都通過信號線連接服務(wù)器中央處理器(15)；每臺客戶終端機(jī)(2)還包括終端機(jī)網(wǎng)絡(luò)適配器(26)和終端機(jī)解碼器(27)，終端機(jī)網(wǎng)絡(luò)適配器(26)和終端機(jī)解碼器(27)都通過信號線連接終端機(jī)中央處理器(25)。本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單，使用方便，節(jié)省帶寬，傳輸速率高。
【專利說明】 虛擬機(jī)和客戶端間視頻重定向裝置及其使用方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及應(yīng)用通用數(shù)字計(jì)算機(jī)實(shí)施的電數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)處理領(lǐng)域，具體為一種虛擬機(jī)和客戶端間視頻重定向裝置及其使用方法。

【背景技術(shù)】
[0002]云計(jì)算是當(dāng)前計(jì)算模型的一次重要革新。通過將各種互聯(lián)計(jì)算資源進(jìn)行有效整合并實(shí)現(xiàn)多層次的虛擬化與抽象，云計(jì)算有效地將大規(guī)模計(jì)算資源以可靠服務(wù)的形式提供給用戶，從而將用戶從復(fù)雜的底層硬件邏輯、軟件棧與網(wǎng)絡(luò)協(xié)議中解放出來。更重要的是，云計(jì)算帶來的服務(wù)整合與按需供給將大大提高當(dāng)前計(jì)算資源的利用率，達(dá)到降低成本，減少能耗的目的。目前，服務(wù)器所集成的顯卡一般能力較弱且不支持視頻的硬件解碼，視頻在遠(yuǎn)程虛擬機(jī)中播放需要軟件解碼；未來服務(wù)器可能加入先進(jìn)的圖形處理器(GPU)，但先進(jìn)的GPU對多路視頻的硬件解碼支持非常有限，現(xiàn)在最多只能支持兩路；并且解碼后的圖像碼流急劇放大，傳輸?shù)奖镜仫@示需要更大的網(wǎng)路帶寬的開銷。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為了克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，提供一種結(jié)構(gòu)簡單、使用方便、節(jié)省帶寬的視頻數(shù)據(jù)處理設(shè)備，本發(fā)明公開了一種虛擬機(jī)和客戶端間視頻重定向裝置及其使用方法。
[0004]本發(fā)明通過如下技術(shù)方案達(dá)到發(fā)明目的:
一種虛擬機(jī)和客戶端間視頻重定向裝置及其使用方法，包括服務(wù)器和至少一臺客戶終端機(jī)，服務(wù)器包括服務(wù)器內(nèi)存、服務(wù)器外存、服務(wù)器輸入設(shè)備、服務(wù)器輸出設(shè)備和服務(wù)器中央處理器，服務(wù)器內(nèi)存、服務(wù)器外存、服務(wù)器輸入設(shè)備和服務(wù)器輸出設(shè)備都通過信號線連接服務(wù)器中央處理器；每臺客戶終端機(jī)都包括終端機(jī)內(nèi)存、終端機(jī)外存、終端機(jī)輸入設(shè)備、終端機(jī)輸出設(shè)備和終端機(jī)中央處理器，終端機(jī)內(nèi)存、終端機(jī)外存、終端機(jī)輸入設(shè)備和終端機(jī)輸出設(shè)備都通過信號線連接終端機(jī)中央處理器，其特征是:
服務(wù)器還包括服務(wù)器網(wǎng)絡(luò)適配器和服務(wù)器視頻播放模塊，服務(wù)器網(wǎng)絡(luò)適配器和服務(wù)器視頻播放模塊都通過信號線連接服務(wù)器中央處理器；服務(wù)器輸出設(shè)備包括至少一臺顯示器；
每臺客戶終端機(jī)還包括終端機(jī)網(wǎng)絡(luò)適配器和終端機(jī)解碼器，終端機(jī)網(wǎng)絡(luò)適配器和終端機(jī)解碼器都通過信號線連接終端機(jī)中央處理器；每臺客戶終端機(jī)的終端機(jī)輸出設(shè)備包括至少一臺顯不器；
服務(wù)器通過網(wǎng)線連接至國際互聯(lián)網(wǎng)或局域網(wǎng)，網(wǎng)線的一端連接服務(wù)器網(wǎng)絡(luò)適配器，網(wǎng)線的另一端連接至國際互聯(lián)網(wǎng)或局域網(wǎng)；
每臺客戶終端機(jī)分別通過網(wǎng)線連接至國際互聯(lián)網(wǎng)或局域網(wǎng)，每條網(wǎng)線的一端連接一臺終端機(jī)的終端機(jī)網(wǎng)絡(luò)適配器，每條網(wǎng)線的另一端連接至國際互聯(lián)網(wǎng)或局域網(wǎng)。
[0005]所述的虛擬機(jī)和客戶端間視頻重定向裝置及其使用方法，其特征是:服務(wù)器內(nèi)存的容量不低于96GByte，服務(wù)器外存的容量不低于1TByte，服務(wù)器中央處理器的工作主頻不低于2GHz ;終端機(jī)中央處理器的工作主頻不低于800MHz。
[0006]所述的虛擬機(jī)和客戶端間視頻重定向裝置的使用方法，其特征是:按如下步驟依次進(jìn)行:
a.服務(wù)器通過服務(wù)器外存存入視頻數(shù)據(jù)，在服務(wù)器中央處理器的控制下，服務(wù)器視頻播放模塊將視頻數(shù)據(jù)分離成視頻流和音頻流，音頻流為編碼后的音頻流，使用時(shí)，可以在服務(wù)器內(nèi)架設(shè)虛擬機(jī)，虛擬機(jī)和服務(wù)器之間實(shí)行信號通道雙向通訊，音頻流中包含時(shí)間戳，再進(jìn)一步將視頻流分離成視頻頭和視頻幀，視頻頭是用以描述視頻數(shù)據(jù)的特征參數(shù)，包括視頻編碼標(biāo)準(zhǔn)、視頻碼率、長寬參數(shù)，視頻幀為編碼后的視頻幀；
同時(shí)服務(wù)器獲得視頻數(shù)據(jù)的視頻顯示窗口數(shù)據(jù)，視頻顯示窗口數(shù)據(jù)包括視頻顯示的窗口坐標(biāo)、視頻顯示的坐標(biāo)、播放進(jìn)度及其他矩形數(shù)據(jù)；
b.服務(wù)器服務(wù)器網(wǎng)絡(luò)適配器根據(jù)云桌面協(xié)議主控通道獲取客戶終端機(jī)和服務(wù)器所對應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)地址，從而建立客戶終端機(jī)和服務(wù)器的數(shù)據(jù)傳輸通道，云桌面協(xié)議主控通道是服務(wù)器通通過網(wǎng)絡(luò)(如國際互聯(lián)網(wǎng))和客戶終端機(jī)進(jìn)行通信和控制的信號通道，數(shù)據(jù)傳輸通道是服務(wù)器通過網(wǎng)絡(luò)(如國際互聯(lián)網(wǎng))向客戶終端機(jī)傳輸視頻流和音頻流的數(shù)據(jù)通道；
c.服務(wù)器通過UDP(即User Datagram Protocol,用戶數(shù)據(jù)包協(xié)議)協(xié)議將a步驟分離出的視頻頭、視頻幀和音頻流通過b步驟建立的數(shù)據(jù)傳輸通道傳輸至客戶終端機(jī)；
d.服務(wù)器將a步驟獲得的視頻顯示窗口數(shù)據(jù)通過云桌面協(xié)議主控通道傳輸至客戶終端機(jī)；
e.客戶終端機(jī)在終端機(jī)中央處理器的控制下，由終端機(jī)解碼器將接收到視頻頭、視頻幀和音頻流解碼為可直接顯示的視頻數(shù)據(jù)，解碼時(shí)，終端機(jī)中央處理器根據(jù)接收到的視頻頭初始化終端機(jī)解碼器，隨后將視頻幀逐幀輸入至終端機(jī)解碼器，通過終端機(jī)解碼器解碼為可直接顯示的視頻數(shù)據(jù)；
f.客戶終端機(jī)將音頻流的時(shí)間戳作為視頻流和音頻流的同步標(biāo)準(zhǔn)通過客戶終端機(jī)的輸出設(shè)備將視頻數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成光信號和聲信號以實(shí)現(xiàn)視頻播放，視頻播放時(shí)的顯示位置根據(jù)客戶終端機(jī)根據(jù)接收到的視頻顯示窗口數(shù)據(jù)而定。
[0007]本發(fā)明提供了一種視頻傳輸設(shè)備和傳輸技術(shù)，使服務(wù)器端和客戶終端機(jī)端之間可以高效便捷地進(jìn)行視頻數(shù)據(jù)的傳輸并將向視頻重定向。本發(fā)明使用時(shí)，在服務(wù)器端不對視頻數(shù)據(jù)進(jìn)行解碼，而是將視頻數(shù)據(jù)進(jìn)行分離，然后將分離后的視頻數(shù)據(jù)發(fā)送到客戶終端機(jī)。對于服務(wù)器端來說，在視頻播放過程中，僅僅完成媒體文件的分離以及數(shù)據(jù)包的發(fā)送工作，負(fù)荷相對較低，而數(shù)據(jù)傳輸?shù)男屎芨?；對于客戶終端機(jī)端來說，接收到視頻數(shù)據(jù)和音頻數(shù)據(jù)后再對其進(jìn)行解碼，同時(shí)通過音頻數(shù)據(jù)的時(shí)間戳來進(jìn)行視頻和音頻的同步，通過客戶端的硬件資源進(jìn)行視頻顯示。
[0008]本發(fā)明的有益效果是:結(jié)構(gòu)簡單，使用方便，節(jié)省帶寬，傳輸速率高。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0009]圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2是本發(fā)明中服務(wù)器的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖3是本發(fā)明中客戶終端機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0010]以下通過具體實(shí)施例進(jìn)一步說明本發(fā)明。
[0011]實(shí)施例1
一種虛擬機(jī)和客戶端間視頻重定向裝置及其使用方法，包括服務(wù)器I和至少一臺客戶終端機(jī)2，本實(shí)施例以四臺客戶終端機(jī)2為例，如圖1?圖3所示，具體結(jié)構(gòu)是:
服務(wù)器I如圖2所示，包括服務(wù)器內(nèi)存11、服務(wù)器外存12、服務(wù)器輸入設(shè)備13、服務(wù)器輸出設(shè)備14、服務(wù)器中央處理器15、服務(wù)器網(wǎng)絡(luò)適配器16和服務(wù)器視頻播放模塊17，服務(wù)器內(nèi)存11、服務(wù)器外存12、服務(wù)器輸入設(shè)備13、服務(wù)器輸出設(shè)備14、服務(wù)器網(wǎng)絡(luò)適配器16和服務(wù)器視頻播放模塊17都通過信號線連接服務(wù)器中央處理器15 ;服務(wù)器輸出設(shè)備14包括至少一臺顯示器；
每臺客戶終端機(jī)2如圖3所示，都包括終端機(jī)內(nèi)存21、終端機(jī)外存22、終端機(jī)輸入設(shè)備23、終端機(jī)輸出設(shè)備24、終端機(jī)中央處理器25、終端機(jī)網(wǎng)絡(luò)適配器26和終端機(jī)解碼器27，終端機(jī)內(nèi)存21、終端機(jī)外存22、終端機(jī)輸入設(shè)備23、終端機(jī)輸出設(shè)備24、終端機(jī)網(wǎng)絡(luò)適配器26和終端機(jī)解碼器27都通過信號線連接終端機(jī)中央處理器25 ;每臺客戶終端機(jī)2的終端機(jī)輸出設(shè)備24包括至少一臺顯示器；
服務(wù)器I通過網(wǎng)線連接至國際互聯(lián)網(wǎng)或局域網(wǎng)，網(wǎng)線的一端連接服務(wù)器網(wǎng)絡(luò)適配器26，網(wǎng)線的另一端連接至國際互聯(lián)網(wǎng)或局域網(wǎng)；
每臺客戶終端機(jī)2分別通過網(wǎng)線連接至國際互聯(lián)網(wǎng)或局域網(wǎng)，每條網(wǎng)線的一端連接一臺終端機(jī)2的終端機(jī)網(wǎng)絡(luò)適配器26，每條網(wǎng)線的另一端連接至國際互聯(lián)網(wǎng)或局域網(wǎng)。
[0012]本實(shí)施例中，服務(wù)器I采用S400 R710型戴爾(dell)服務(wù)器，具體為如下配置: 服務(wù)器內(nèi)存11:96GByte，工作主頻1333MHz，RDIMM型內(nèi)存；
服務(wù)器外存12:lTByte, SAS型硬盤；
服務(wù)器輸入設(shè)備13:鍵盤和鼠標(biāo)；
服務(wù)器輸出設(shè)備14:顯示器和打印機(jī)；
服務(wù)器中央處理器15:英特爾(Intel)至強(qiáng)(Xeon)處理器X5650，工作主頻2.66GHz，為雙通路中央處理器；
服務(wù)器網(wǎng)絡(luò)適配器16:兩個(gè)5709C雙端口千兆以太網(wǎng)；
服務(wù)器I可以虛擬40臺以上虛擬機(jī)。
[0013]客戶終端機(jī)2采用如下配制:
終端機(jī)中央處理器:英特爾(Intel) X86型雙核處理器，工作主頻1.6GHz，不支持視頻的硬件解碼和顯示；或飛思卡爾(Freescale)半導(dǎo)體1.MX53型處理器，工作主頻800GHz，支持MPEG2/4、H264、VC-1和WMV9視頻的硬件解碼和顯示。
[0014]本實(shí)施例使用時(shí)，按如下步驟依次進(jìn)行:
a.服務(wù)器I通過服務(wù)器外存12存入視頻數(shù)據(jù)，在服務(wù)器中央處理器15的控制下，月艮務(wù)器視頻播放模塊17將視頻數(shù)據(jù)分離成視頻流和音頻流，音頻流為編碼后的音頻流，使用時(shí)，可以在服務(wù)器I內(nèi)架設(shè)虛擬機(jī)，虛擬機(jī)和服務(wù)器之間實(shí)行信號通道雙向通訊，音頻流中包含時(shí)間戳，再進(jìn)一步將視頻流分離成視頻頭和視頻幀，視頻頭是用以描述視頻數(shù)據(jù)的特征參數(shù)，包括視頻編碼標(biāo)準(zhǔn)、視頻碼率、長寬參數(shù)，視頻幀為編碼后的視頻幀；
同時(shí)服務(wù)器I獲得視頻數(shù)據(jù)的視頻顯示窗口數(shù)據(jù)，視頻顯示窗口數(shù)據(jù)包括視頻顯示的窗口坐標(biāo)、視頻顯示的坐標(biāo)、播放進(jìn)度及其他矩形數(shù)據(jù)；
b.服務(wù)器I服務(wù)器網(wǎng)絡(luò)適配器16根據(jù)云桌面協(xié)議主控通道獲取客戶終端機(jī)2和服務(wù)器I所對應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)地址，從而建立客戶終端機(jī)2和服務(wù)器I的數(shù)據(jù)傳輸通道，云桌面協(xié)議主控通道是服務(wù)器通I通過網(wǎng)絡(luò)(如國際互聯(lián)網(wǎng))和客戶終端機(jī)2進(jìn)行通信和控制的信號通道，數(shù)據(jù)傳輸通道是服務(wù)器I通過網(wǎng)絡(luò)(如國際互聯(lián)網(wǎng))向客戶終端機(jī)2傳輸視頻流和音頻流的數(shù)據(jù)通道；
c.服務(wù)器I通過UDP(即User Datagram Protocol,用戶數(shù)據(jù)包協(xié)議)協(xié)議將a步驟分離出的視頻頭、視頻幀和音頻流通過b步驟建立的數(shù)據(jù)傳輸通道傳輸至客戶終端機(jī)2 ；
d.服務(wù)器I將a步驟獲得的視頻顯示窗口數(shù)據(jù)通過云桌面協(xié)議主控通道傳輸至客戶終端機(jī)2 ；
e.客戶終端機(jī)2在終端機(jī)中央處理器25的控制下，由終端機(jī)解碼器27將接收到視頻頭、視頻幀和音頻流解碼為可直接顯示的視頻數(shù)據(jù)，解碼時(shí)，終端機(jī)中央處理器25根據(jù)接收到的視頻頭初始化終端機(jī)解碼器27，隨后將視頻幀逐幀輸入至終端機(jī)解碼器25，通過終端機(jī)解碼器25解碼為可直接顯示的視頻數(shù)據(jù)；
f.客戶終端機(jī)2將音頻流的時(shí)間戳作為視頻流和音頻流的同步標(biāo)準(zhǔn)通過客戶終端機(jī)2的輸出設(shè)備將視頻數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成光信號和聲信號以實(shí)現(xiàn)視頻播放，視頻播放時(shí)的顯示位置根據(jù)客戶終端機(jī)2根據(jù)接收到的視頻顯示窗口數(shù)據(jù)而定。
【權(quán)利要求】
1.一種虛擬機(jī)和客戶端間視頻重定向裝置，包括服務(wù)器(I)和至少一臺客戶終端機(jī)(2)，服務(wù)器(I)包括服務(wù)器內(nèi)存(11)、服務(wù)器外存(12)、服務(wù)器輸入設(shè)備(13)、服務(wù)器輸出設(shè)備(14)和服務(wù)器中央處理器(15)，服務(wù)器內(nèi)存(11)、服務(wù)器外存(12)、服務(wù)器輸入設(shè)備(13)和服務(wù)器輸出設(shè)備(14)都通過信號線連接服務(wù)器中央處理器(15);每臺客戶終端機(jī)(2)都包括終端機(jī)內(nèi)存(21)、終端機(jī)外存(22)、終端機(jī)輸入設(shè)備(23)、終端機(jī)輸出設(shè)備(24)和終端機(jī)中央處理器(25)，終端機(jī)內(nèi)存(21)、終端機(jī)外存(22)、終端機(jī)輸入設(shè)備(23)和終端機(jī)輸出設(shè)備(24)都通過信號線連接終端機(jī)中央處理器(25)，其特征是: 服務(wù)器(I)還包括服務(wù)器網(wǎng)絡(luò)適配器(16)和服務(wù)器視頻播放模塊(17)，服務(wù)器網(wǎng)絡(luò)適配器(16)和服務(wù)器視頻播放模塊(17)都通過信號線連接服務(wù)器中央處理器(15);服務(wù)器輸出設(shè)備(14)包括至少一臺顯示器； 每臺客戶終端機(jī)(2)還包括終端機(jī)網(wǎng)絡(luò)適配器(26)和終端機(jī)解碼器(27)，終端機(jī)網(wǎng)絡(luò)適配器(26)和終端機(jī)解碼器(27)都通過信號線連接終端機(jī)中央處理器(25);每臺客戶終端機(jī)(2)的終端機(jī)輸出設(shè)備(24)包括至少一臺顯示器； 服務(wù)器(I)通過網(wǎng)線連接至國際互聯(lián)網(wǎng)或局域網(wǎng)，網(wǎng)線的一端連接服務(wù)器網(wǎng)絡(luò)適配器(26)，網(wǎng)線的另一端連接至國際互聯(lián)網(wǎng)或局域網(wǎng)； 每臺客戶終端機(jī)(2)分別通過網(wǎng)線連接至國際互聯(lián)網(wǎng)或局域網(wǎng)，每條網(wǎng)線的一端連接一臺終端機(jī)(2)的終端機(jī)網(wǎng)絡(luò)適配器(26)，每條網(wǎng)線的另一端連接至國際互聯(lián)網(wǎng)或局域網(wǎng)。
2.如權(quán)利要求1所述的虛擬機(jī)和客戶端間視頻重定向裝置，其特征是:服務(wù)器內(nèi)存(11)的容量不低于96GByte，服務(wù)器外存(12)的容量不低于1TByte，服務(wù)器中央處理器(15)的工作主頻不低于2GHz ;終端機(jī)中央處理器(25)的工作主頻不低于800MHz。
3.如權(quán)利要求1或2所述的虛擬機(jī)和客戶端間視頻重定向裝置的使用方法，其特征是:按如下步驟依次進(jìn)行: a.服務(wù)器(I)通過服務(wù)器外存(12)存入視頻數(shù)據(jù)，在服務(wù)器中央處理器(15)的控制下，服務(wù)器視頻播放模塊(17)將視頻數(shù)據(jù)分離成視頻流和音頻流，音頻流為編碼后的音頻流，音頻流中包含時(shí)間戳，再進(jìn)一步將視頻流分離成視頻頭和視頻幀，視頻頭是用以描述視頻數(shù)據(jù)的特征參數(shù)，包括視頻編碼標(biāo)準(zhǔn)、視頻碼率、長寬參數(shù)，視頻幀為編碼后的視頻幀； 同時(shí)服務(wù)器(I)獲得視頻數(shù)據(jù)的視頻顯示窗口數(shù)據(jù)，視頻顯示窗口數(shù)據(jù)包括視頻顯示的窗口坐標(biāo)、視頻顯示的坐標(biāo)、播放進(jìn)度及其他矩形數(shù)據(jù)； b.服務(wù)器(I)服務(wù)器網(wǎng)絡(luò)適配器(16)根據(jù)云桌面協(xié)議主控通道獲取客戶終端機(jī)(2)和服務(wù)器(I)所對應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)地址，從而建立客戶終端機(jī)(2)和服務(wù)器(I)的數(shù)據(jù)傳輸通道； c.服務(wù)器(I)通過用戶數(shù)據(jù)包協(xié)議協(xié)議將a步驟分離出的視頻頭、視頻幀和音頻流通過b步驟建立的數(shù)據(jù)傳輸通道傳輸至客戶終端機(jī)(2); d.服務(wù)器(I)將a步驟獲得的視頻顯示窗口數(shù)據(jù)通過云桌面協(xié)議主控通道傳輸至客戶終端機(jī)⑵； e.客戶終端機(jī)(2)在終端機(jī)中央處理器(25)的控制下，由終端機(jī)解碼器(27)將接收到視頻頭、視頻幀和音頻流解碼為可直接顯示的視頻數(shù)據(jù)，解碼時(shí)，終端機(jī)中央處理器(25)根據(jù)接收到的視頻頭初始化終端機(jī)解碼器(27)，隨后將視頻幀逐幀輸入至終端機(jī)解碼器(25)，通過終端機(jī)解碼器(25)解碼為可直接顯示的視頻數(shù)據(jù)； f.客戶終端機(jī)(2)將音頻流的時(shí)間戳作為視頻流和音頻流的同步標(biāo)準(zhǔn)通過客戶終端機(jī)(2)的輸出設(shè)備將視頻數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成光信號和聲信號以實(shí)現(xiàn)視頻播放，視頻播放時(shí)的顯示位置根據(jù)客戶終端機(jī)(2)根據(jù)接收到的視頻顯示窗口數(shù)據(jù)而定。
【文檔編號】H04N21/43GK104301742SQ201310295438
【公開日】2015年1月21日 申請日期:2013年7月16日 優(yōu)先權(quán)日:2013年7月16日
【發(fā)明者】彭俊杰 申請人:上海國富光啟云計(jì)算科技有限公司