CN116320469A - 一种虚拟化视频编解码系统及方法、电子设备和存储介质 - Google Patents

一种虚拟化视频编解码系统及方法、电子设备和存储介质 Download PDF

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Abstract

本公开涉及计算机技术领域，尤其涉及一种虚拟化视频编解码系统及方法、电子设备和存储介质，所述系统包括：主机将主机对应的主机视频编解码任务的配置信息配置到主机寄存器，以及将虚拟机对应的虚拟机视频编解码任务的配置信息配置到虚拟机寄存器；视频编解码内核从主机寄存器中读取主机视频编解码任务的配置信息，并基于主机视频编解码任务的配置信息执行主机视频编解码任务，或从虚拟机寄存器中读取虚拟机视频编解码任务的配置信息，并基于虚拟机视频编解码任务的配置信息执行虚拟机视频编解码任务。本公开实施例能够实现虚拟化视频编解码系统中对主机和虚拟机对应的视频编解码任务进行灵活切换执行。

Description

一种虚拟化视频编解码系统及方法、电子设备和存储介质
技术领域
本公开涉及计算机技术领域，尤其涉及一种虚拟化视频编解码系统及方法、电子设备和存储介质。
背景技术
虚拟化(Virtualization)是一种资源管理技术，是对计算机软硬件系统资源的抽象和划分，为了让多个虚拟机共同复用一套但不限于一套有限的系统资源，可以把一套但不限于一套有限的系统资源划分成块分配给不同的虚拟机使用。为了允许不同的用户可以共享一套视频编解码硬件加速单元，同时不能访问彼此的数据，需要通过主机对不同虚拟机进行隔离操作。随着近年来网络服务器对视频编解码需求的爆发式增长，图像处理（Graphics Processing Unit，GPU）芯片中的视频编解码计算能力越来越重要。为了增强系统编解码任务的安全性、可靠性和扩展性，虚拟化视频技术应运而生。虚拟化视频技术体现为在同一套物理资源上同时处理多个互不影响的视频编解码任务。例如，在云计算虚拟桌面的场景下，有大量的用户同时进行视频编解码操作，主机需要执行大量的视频编解码任务，同时虚拟机也需要执行大量的视频编解码任务。因此，亟需一种具备高效的视频编解码处理能力的虚拟化视频编解码系统。
发明内容
在本公开提出了一种虚拟化视频编解码系统及方法、电子设备和存储介质的技术方案。
根据本公开的一方面，提供了一种虚拟化视频编解码系统，包括：主机、虚拟机、所述主机对应的主机寄存器、所述虚拟机对应的虚拟机寄存器、视频编解码内核；所述主机，用于将所述主机对应的主机视频编解码任务的配置信息配置到所述主机寄存器，以及将所述虚拟机对应的虚拟机视频编解码任务的配置信息配置到所述虚拟机寄存器；所述视频编解码内核，用于从所述主机寄存器中读取所述主机视频编解码任务的配置信息，并基于所述主机视频编解码任务的配置信息执行所述主机视频编解码任务，或从所述虚拟机寄存器中读取所述虚拟机视频编解码任务的配置信息，并基于所述虚拟机视频编解码任务的配置信息执行所述虚拟机视频编解码任务。
在一种可能的实现方式中，所述系统还包括：主机接口，虚拟机接口；所述主机，用于基于所述主机接口将所述主机视频编解码任务的配置信息配置到所述主机寄存器，以及基于所述虚拟机接口将所述虚拟机视频编解码任务的配置信息配置到所述虚拟机寄存器。
在一种可能的实现方式中，所述主机视频编解码任务的配置信息包括：所述主机视频编解码任务对应的编解码参数，以及执行所述主机视频编解码任务所需的存储空间大小；所述主机寄存器包括：主机参数配置及内存管理模块；所述主机参数配置及内存管理模块，用于确定所述主机视频编解码任务对应的编解码参数，以及执行所述主机视频编解码任务所需的存储空间大小。
在一种可能的实现方式中，所述虚拟机视频编解码任务的配置信息包括：所述虚拟机视频编解码任务对应的编解码参数，以及执行所述虚拟机视频编解码任务所需的存储空间大小；所述虚拟机寄存器包括：虚拟机参数配置及内存管理模块；所述虚拟机参数配置及内存管理模块，用于确定所述虚拟机视频编解码任务对应的编解码参数，以及执行所述虚拟机视频编解码任务所需的存储空间大小。
在一种可能的实现方式中，所述系统还包括：存储管理模块、存储单元；所述存储管理模块，用于基于执行所述主机视频编解码任务所需的存储空间大小，在所述存储单元中为所述主机视频编解码任务分配对应的目标存储空间；所述存储管理模块，用于基于执行所述虚拟机视频编解码任务所需的存储空间大小，在所述存储单元中为所述虚拟机视频编解码任务分配对应的目标存储空间。
在一种可能的实现方式中，所述视频编解码内核在执行所述主机视频编解码任务的过程中，基于所述主机视频编解码任务对应的目标存储空间进行数据访存；或，所述视频编解码内核在执行所述虚拟机视频编解码任务的过程中，基于所述虚拟机视频编解码任务对应的目标存储空间进行数据访存。
在一种可能的实现方式中，不同主机视频编解码任务、以及不同虚拟机视频编解码任务对应的目标存储空间不同。
在一种可能的实现方式中，所述主机寄存器还包括：主机中断模块；所述主机中断模块，用于在执行完所述主机视频编解码任务后，基于所述主机接口，向所述主机发送主机中断信号，其中，所述主机中断信号用于指示当前所述主机视频编解码任务执行完成。
在一种可能的实现方式中，所述虚拟机寄存器还包括：虚拟机中断模块；所述虚拟机中断模块，用于在执行完所述虚拟机视频编解码任务后，基于所述虚拟机接口，向所述主机发送虚拟机中断信号，其中，所述虚拟机中断信号用于指示当前所述虚拟机视频编解码任务执行完成。
在一种可能的实现方式中，所述主机，用于在接收到所述主机中断信号或所述虚拟机中断信号后，控制所述视频编解码内核执行下一个视频编解码任务。
在一种可能的实现方式中，不同主机视频编解码任务、以及不同虚拟机视频编解码任务之间具有不同的任务编号。
在一种可能的实现方式中，在所述系统中包括多个虚拟机的情况下，不同虚拟机对应不同的虚拟机接口，不同虚拟机对应不同的虚拟机寄存器。
在一种可能的实现方式中，不同主机视频编解码任务之间具有数据访问权限；一个虚拟机对应的不同虚拟机视频编解码任务之间具有数据访问权限；不同虚拟机对应的虚拟视频编解码任务之间不具有数据访问权限。
根据本公开的一方面，提供了一种虚拟化视频编解码方法，包括：在当前视频编解码任务为主机视频编解码任务的情况下，主机将所述主机视频编解码任务的配置信息配置到所述主机对应的主机寄存器；视频编解码内核从所述主机寄存器中读取所述主机视频编解码任务的配置信息，并基于所述主机视频编解码任务的配置信息执行所述主机视频编解码任务。
根据本公开的一方面，提供了一种虚拟化视频编解码方法，包括：在当前视频编解码任务为虚拟机对应的虚拟机视频编解码任务的情况下，主机将所述虚拟机视频编解码任务的配置信息配置到所述虚拟机对应的虚拟机寄存器；视频编解码内核从所述虚拟机寄存器中读取所述虚拟机视频编解码任务的配置信息，并基于所述虚拟机视频编解码任务的配置信息执行所述虚拟机视频编解码任务。
根据本公开的一方面，提供了一种电子设备，包括：处理器；用于存储处理器可执行指令的存储器；其中，所述处理器被配置为调用所述存储器存储的指令，以执行上述方法。
根据本公开的一方面，提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序指令，所述计算机程序指令被处理器执行时实现上述方法。
在本公开实施例中，虚拟化视频编解码系统包括：主机、虚拟机、主机对应的主机寄存器、虚拟机对应的虚拟机寄存器、视频编解码内核；主机将主机对应的主机视频编解码任务的配置信息配置到主机寄存器，以及将虚拟机对应的虚拟机视频编解码任务的配置信息配置到虚拟机寄存器；视频编解码内核从主机寄存器中读取主机视频编解码任务的配置信息，并基于主机视频编解码任务的配置信息执行主机视频编解码任务，或从虚拟机寄存器中读取虚拟机视频编解码任务的配置信息，并基于虚拟机视频编解码任务的配置信息执行虚拟机视频编解码任务。利用硬件的主机寄存器和虚拟机寄存器，能够实现虚拟化视频编解码系统中对主机和虚拟机对应的视频编解码任务进行灵活切换执行，从而有效提高了视频编解码处理性能。
应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，而非限制本公开。根据下面参考附图对示例性实施例的详细说明，本公开的其它特征及方面将变得清楚。
附图说明
此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，这些附图示出了符合本公开的实施例，并与说明书一起用于说明本公开的技术方案。
图1示出相关技术中的一种虚拟化视频编解码系统的示意图。
图2示出相关技术中的虚拟化视频编解码的示意图。
图3示出根据本公开实施例的一种虚拟化视频编解码系统的示意图。
图4示出根据本公开实施例的虚拟化视频编解码的示意图。
图5示出根据本公开实施例的一种虚拟化视频编解码系统的示意图。
图6示出根据本公开实施例的一种虚拟化视频编解码方法的流程图。
图7示出根据本公开实施例的一种虚拟化视频编解码方法的流程图。
图8示出根据本公开实施例的一种电子设备的框图。
具体实施方式
以下将参考附图详细说明本公开的各种示例性实施例、特征和方面。附图中相同的附图标记表示功能相同或相似的元件。尽管在附图中示出了实施例的各种方面，但是除非特别指出，不必按比例绘制附图。
在这里专用的词“示例性”意为“用作例子、实施例或说明性”。这里作为“示例性”所说明的任何实施例不必解释为优于或好于其它实施例。
本文中术语“和/或”，仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。另外，本文中术语“至少一种”表示多种中的任意一种或多种中的至少两种的任意组合，例如，包括A、B、C中的至少一种，可以表示包括从A、B和C构成的集合中选择的任意一个或多个元素。
另外，为了更好地说明本公开，在下文的具体实施方式中给出了众多的具体细节。本领域技术人员应当理解，没有某些具体细节，本公开同样可以实施。在一些实例中，对于本领域技术人员熟知的方法、手段、元件和电路未作详细描述，以便于凸显本公开的主旨。
在虚拟化视频编解码系统中，主机负责协调、控制所有的硬件资源，负责对不同虚拟机之间进行隔离处理，为每个虚拟机分配合适的系统资源。主机对应的不同视频编解码任务之间彼此可见，可以互相访问对方的数据信息。而不同虚拟机之间的视频编解码任务是不可见的，无法感知到对方的存在，每个虚拟机都认为自己独享一套视频编解码硬件资源，彼此之间无法访问到对方的数据信息。
相关技术中，虚拟化视频编解码系统中无法对主机和虚拟机对应的视频编解码任务进行灵活切换执行。通常情况下，主机对应的视频编解码任务的优先级更高。因此，在虚拟化视频编解码系统中，需要优先执行主机对应的视频编解码任务，在执行完成主机对应的视频编解码任务之后，才能执行虚拟机对应的视频编解码任务。图1示出相关技术中的一种虚拟化视频编解码系统的示意图。如图1所示，虚拟化视频编解码系统中包括：主机、虚拟机1、虚拟机2、虚拟机3、视频编解码内核。相关技术中虚拟化视频编解码系统的工作流程如下。
第一步：启动主机的一个视频编解码任务，此时，虚拟化视频编解码系统中所有虚拟机不能执行视频编解码任务。主机对视频编解码内核下发包括查询、配置参数、分配空间等一系列配置命令，该过程中将所需存储空间大小等信息以配置寄存器的方式发送给视频编解码内核，视频编解码内核根据主机的配置和命令进行相应的视频编解码操作。重复上述操作，直到主机对应的视频编解码任务全部完成。
第二步：启动虚拟机的一个视频编解码任务，主机查询当前虚拟化视频编解码系统中所有虚拟机的运行状况，包括但不限于虚拟机信息、视频编解码任务是否完成、所占用的存储空间等状态信息。以图1为例，主机查询虚拟机1、虚拟机2、虚拟机3的运行状况。
第三步：为避免不同虚拟机的视频编解码任务的存储空间重叠问题，主机根据查询得到的所有其他虚拟机所占用的存储空间，为当前编解码任务分配当前虚拟机的专用存储空间，并且将本次虚拟机信息和对应的存储空间加入其管理队列，以备后续查询使用。
第四步：主机对视频编解码内核下发包括查询、配置参数、分配空间等一系列配置命令，该过程中将当前虚拟机的虚拟机信息及所需存储空间大小等信息以配置寄存器的方式发送给视频编解码内核。
第五步：主机对视频编解码内核下发控制命令，包括但不限于获取视频编解码任务对应的视频原始数据或者编码后的码流、对数据或码流进行编码、解码等多种命令。
第六步：视频编解码内核根据主机的配置和命令进行相应的视频编解码操作，该过程中数据的访问空间和存储空间均限于主机对当前虚拟机提前配置好的专用存储空间。
第七步：视频编解码内核完成一个视频编解码任务后，以发送中断信号的形式和主机进行交互，告知主机当前虚拟机的视频编解码任务已经完成。
第八步：主机在收到视频编解码内核的中断信号后，启动下一个视频编解码任务，下一个视频编解码任务可以是一个虚拟机对应的虚拟机视频编解码任务。
相关技术中的虚拟化视频编解码系统中，无法对主机和虚拟机对应的视频编解码任务进行灵活切换执行，需要一种模式（主机/虚拟机）执行完对应的所有视频编解码任务后，再切换成另外一种模式（虚拟机/主机）执行对应的视频编解码任务。图2示出相关技术中的虚拟化视频编解码的示意图。如图2所示，虚拟化视频编解码系统首先处于主机模式，依次执行主机对应的视频编解码任务：主机视频编解码任务1和主机视频编解码任务2，包括图2中所示：主机视频编解码任务1配置过程、主机视频编解码任务1编解码计算、主机视频编解码任务2配置过程、主机视频编解码任务2编解码计算；进而虚拟化视频编解码系统切换到虚拟机模式，依次执行虚拟机对应的视频编解码任务：虚拟机视频编解码1和虚拟机视频编解码任务2，包括图2所示：虚拟机视频编解码任务1配置过程、虚拟机视频编解码任务1编解码计算、虚拟机视频编解码任务2配置过程、虚拟机视频编解码任务2编解码计算。
虚拟机模式下，各个虚拟机之间的视频编解码任务是互相隔离的，不同虚拟机对应的视频编解码任务之间互不影响。而主机模式下，不同的视频编解码任务之间是可以相关的，可以进行数据交互。由于相关技术的虚拟化视频编解码系统中无法对主机和虚拟机对应的视频编解码任务进行灵活切换执行，当切换主机和虚拟机执行视频编解码任务时，会增加虚拟化视频编解码系统的响应时间，增加虚拟化视频编解码系统的不确定性，也会影响虚拟化视频编解码系统的计算性能。并且随着虚拟化视频编解码系统中视频编解码任务的增多，其计算性能受到影响也越大。
为了解决主机和虚拟机对应的视频编解码任务无法灵活切换执行的问题，本公开实施例提供了一种具备高效的视频编解码处理能力的虚拟化视频编解码系统。下面对本公开提供的虚拟化视频编解码系统进行详细描述。
图3示出根据本公开实施例的一种虚拟化视频编解码系统的示意图。如图3所示，虚拟化视频编解码系统包括：主机、虚拟机、主机对应的主机寄存器、虚拟机对应的虚拟机寄存器、视频编解码内核；主机，用于将主机对应的主机视频编解码任务的配置信息配置到主机寄存器，以及将虚拟机对应的虚拟机视频编解码任务的配置信息配置到虚拟机寄存器；视频编解码内核，用于从主机寄存器中读取主机视频编解码任务的配置信息，并基于主机视频编解码任务的配置信息执行主机视频编解码任务，或从虚拟机寄存器中读取虚拟机视频编解码任务的配置信息，并基于虚拟机视频编解码任务的配置信息执行虚拟机视频编解码任务。
主机对应的主机视频编解码任务可以指的是主机为满足主机用户需求所需要执行的视频编解码任务。虚拟机对应的虚拟机视频编解码任务可以指的是虚拟机为满足虚拟机用户需求所需要执行的视频编解码任务。主机视频编解码任务、一个虚拟机对应的虚拟机视频编解码任务的具体个数及具体形式，可以根据实际需要灵活变化，本公开对此不作具体限定。
在本公开实施例中，利用硬件的主机寄存器和虚拟机寄存器，能够实现虚拟化视频编解码系统中对主机和虚拟机对应的视频编解码任务进行灵活切换执行，从而有效提高了视频编解码处理性能。
在一示例中，主机上可以运行虚拟机管理程序，以使得主机可以监控虚拟机的数据信息。主机和虚拟机可以共享一个视频编解码内核，但是彼此不能访问对方的数据。
在一种可能的实现方式中，不同主机视频编解码任务、以及不同虚拟机视频编解码任务之间具有不同的任务编号。
对于主机对应的主机视频编解码任务，用不同的任务编号来区分不同的主机视频编解码任务。例如，主机对应有2个主机视频编解码任务：主机视频编解码任务1、主机视频编解码任务2。
对于同一个虚拟机对应的虚拟机视频编解码任务，用不同的任务编号来区分不同的虚拟机视频编解码任务。例如，一个虚拟机对应有2个虚拟机视频编解码任务：虚拟机视频编解码任务3、虚拟机视频编解码任务4。
不同主机视频编解码任务、以及不同虚拟机视频编解码任务的任务编号可以根据实际需要采用任意形式，本公开对此不作具体限定。
视频编解码任务是视频编解码运算的基本单元，一个视频编解码任务包括两个过程：配置过程和编解码计算过程。在本公开实施例中，采用硬件的形式来执行上述两个过程。
在一种可能的实现方式中，虚拟化视频编解码系统还包括：主机对应的主机接口，虚拟机对应的虚拟机接口；主机，用于基于主机接口将主机视频编解码任务的配置信息配置到主机寄存器，以及基于虚拟机接口将虚拟机视频编解码任务的配置信息配置到虚拟机寄存器。
在虚拟化视频编解码系统中，主机对应一个主机接口，该主机接口对应一个主机寄存器；一个虚拟机对应一个虚拟机接口，该虚拟机接口对应一个虚拟机寄存器。主机基于对应的主机接口，将主机对应的主机视频编解码任务的配置信息配置到主机接口对应的主机寄存器中；针对一个虚拟机，主机基于该虚拟机对应的虚拟机接口，将该虚拟机对应的虚拟机视频编解码任务的配置信息配置到该虚拟机接口对应的虚拟机寄存器中，从而基于硬件配置的方式实现主机、虚拟机之间的配置隔离。
以图3为例，主机基于对应的主机接口，将主机对应的主机视频编解码任务的配置信息配置到对应的主机寄存器；主机基于虚拟机对应的虚拟机接口，将虚拟机对应的虚拟机视频编解码任务的配置信息配置到对应的虚拟机寄存器。
在一种可能的实现方式中，主机视频编解码任务的配置信息包括：主机视频编解码任务对应的编解码参数，以及执行主机视频编解码任务所需的存储空间大小；主机寄存器包括：主机参数配置及内存管理模块；主机参数配置及内存管理模块，用于确定主机视频编解码任务对应的编解码参数，以及执行主机视频编解码任务所需的存储空间大小。
虚拟化视频编解码系统中主机对应的主机寄存器中，包括主机参数配置及内存管理模块，以使得主机能够基于硬件的主机寄存器，实现主机视频编解码任务的配置过程。
在启动主机对应的主机视频编解码任务的配置过程后，基于主机接口，调用对应的主机寄存器中的主机参数配置及管理模块，确定主机视频编解码任务对应的配置信息：主机视频编解码任务对应的编解码参数、以及执行主机视频编解码任务所需的存储空间大小。
进而，将主机视频编解码任务对应的配置信息存储在主机寄存器中，以使得在启动主机视频编解码任务的编解码计算过程后，视频编解码内核从主机寄存器中读取该配置信息，以及基于该配置信息，执行主机视频编解码任务的编解码计算。
在一种可能的实现方式中，虚拟机视频编解码任务的配置信息包括：虚拟机视频编解码任务对应的编解码参数，以及执行虚拟机视频编解码任务所需的存储空间大小；虚拟机寄存器包括：虚拟机参数配置及内存管理模块；虚拟机参数配置及内存管理模块，用于确定虚拟机视频编解码任务对应的编解码参数，以及执行虚拟机视频编解码任务所需的存储空间大小。
针对虚拟化视频编解码系统中的一个虚拟机对应的虚拟机寄存器中，包括虚拟机参数配置及内存管理模块，以使得主机能够基于硬件的虚拟机寄存器，实现虚拟机对应的虚拟机视频编解码任务的配置过程。
在启动为虚拟机对应的虚拟机视频编解码任务的配置过程后，基于虚拟机接口，调用对应的虚拟机寄存器中的虚拟机参数配置及管理模块，确定虚拟机视频编解码任务对应的配置信息：虚拟机视频编解码任务对应的编解码参数、以及执行虚拟机视频编解码任务所需的存储空间大小。
进而，将虚拟机视频编解码任务对应的配置信息存储在虚拟机寄存器中，以使得在启动虚拟机视频编解码任务的编解码计算过程后，视频编解码内核从虚拟机寄存器中读取该配置信息，以及基于该配置信息，执行虚拟机视频编解码任务的编解码计算。
图4示出根据本公开实施例的虚拟化视频编解码的示意图。如图4所示，主机本身对应有2个主机视频编解码任务：主机视频编解码任务B、主机视频编解码任务D，虚拟机对应有2个虚拟机视频编解码任务：虚拟机视频编解码任务A、虚拟机视频编解码任务C。其中，4个视频编解码任务的顺序依次为：虚拟机视频编解码任务A、主机视频编解码任务B、虚拟机视频编解码任务C、主机视频编解码任务D。
配置过程依次包括：主机基于虚拟机接口对应的虚拟机寄存器对虚拟机视频编解码任务A进行配置（图4中所示：配置虚拟机视频编解码任务A）、主机基于主机接口对应的主机寄存器对主机视频编解码任务B进行配置（图4中所示：配置主机视频编解码任务B）、主机基于虚拟机接口对应的虚拟机寄存器对虚拟机视频编解码任务C进行配置（图4中所示：配置虚拟机视频编解码任务C）、主机基于主机接口对应的主机寄存器对主机视频编解码任务D进行配置（图4中所示：配置主机视频编解码任务D）。
编解码计算过程依次包括：视频编解码内核从虚拟机寄存器中读取虚拟机视频编解码任务A的配置信息以执行编解码计算（图4中所示：虚拟机视频编解码任务A编解码计算）、视频编解码内核从主机寄存器中读取主机视频编解码任务B的配置信息以执行编解码计算（图4中所示：主机视频编解码任务B编解码计算）、视频编解码内核从虚拟机寄存器中读取虚拟机视频编解码任务C的配置信息以执行编解码计算（图4中所示：虚拟机视频编解码任务C编解码计算）、视频编解码内核从主机寄存器中读取主机视频编解码任务D的配置信息以执行编解码计算（图4中所示：主机视频编解码任务D编解码计算）。
基于本公开实施例硬件寄存器配置隔离的方式，可以有效实现主机和虚拟机对应的视频编解码任务进行灵活切换执行，有效提高了视频编解码的计算效率和计算性能。
在一种可能的实现方式中，虚拟化视频编解码系统还包括：存储管理模块、存储单元；存储管理模块，用于基于执行主机视频编解码任务所需的存储空间大小，在存储单元中为主机视频编解码任务分配对应的目标存储空间；存储管理模块，用于基于执行虚拟机视频编解码任务所需的存储空间大小，在存储单元中为虚拟机视频编解码任务分配对应的目标存储空间。
在启动主机视频编解码任务的编解码计算过程后，视频编解码内核从主机寄存器中读取主机视频编解码任务的配置信息：主机视频编解码任务对应的编解码参数，以及执行主机视频编解码任务所需的存储空间大小，视频编解码内核将主机视频编解码任务所需的存储空间大小发送至存储管理模块，以使得存储管理模块在存储单元中为主机视频编解码任务分配对应的目标存储空间。
在启动虚拟机视频编解码任务的编解码计算过程后，视频编解码内核从虚拟机寄存器中读取虚拟机视频编解码任务的配置信息：虚拟机视频编解码任务对应的编解码参数，以及执行虚拟机视频编解码任务所需的存储空间大小，视频编解码内核将虚拟机视频编解码任务所需的存储空间大小发送至存储管理模块，以使得存储管理模块在存储单元中为虚拟机视频编解码任务分配对应的目标存储空间。
在一种可能的实现方式中，主机视频编解码任务和虚拟机视频编解码任务对应的目标存储空间不同。
相比于软件配置方式中主机耗费时间和算力进行维护、遍历、查询当前存储单元中存储空间的占用状态，避免出现存储空间叠加，本申请实施例基于存储管理模块，使用硬件逻辑对主机视频编解码任务、虚拟机视频编解码任务的专属存储空间进行分配，有效实现了主机和虚拟机之间的存储空间隔离，有效保证了数据访存的安全性，此外，解放了主机的查询调度工作。
在一示例中，主机对应有3个主机视频编解码任务的情况下，存储单元中包括为不同主机视频编解码任务分别分配的目标存储空间：第1个主机视频编解码任务对应的目标存储空间，第2个主机视频编解码任务对应的目标存储空间，第3个主机视频编解码任务对应的目标存储空间。
在一示例中，虚拟机对应有2个虚拟机视频编解码任务的情况下，存储单元中包括为不同虚拟机视频编解码任务分别分配的目标存储空间：第1个虚拟机视频编解码任务对应的目标存储空间，第2个虚拟机视频编解码任务对应的目标存储空间。
在一种可能的实现方式中，视频编解码内核在执行主机视频编解码任务的过程中，基于主机视频编解码任务对应的目标存储空间进行数据访存。
例如，视频编解码内核在执行第i个主机视频编解码任务的过程中，访问第i个主机视频编解码任务对应的目标存储空间。其中，i是大于等于1的正整数。
在一种可能的实现方式中，视频编解码内核在执行虚拟机视频编解码任务的过程中，基于虚拟机视频编解码任务对应的目标存储空间进行数据访存。
例如，视频编解码内核在执行第j个虚拟机视频编解码任务的过程中，访问第j个虚拟机视频编解码任务对应的目标存储空间。其中，j是大于等于1的正整数。
在一种可能的实现方式中，不同主机视频编解码任务之间具有数据访问权限；一个虚拟机对应的不同虚拟机视频编解码任务之间具有数据访问权限。
主机对应的不同主机视频编解码任务之间是可以相关的，因此，不同主机视频编解码任务之间具有数据访问权限。在一示例中，已经执行完成第1至第i个主机视频编解码任务之后，视频编解码内核在执行第i+1个主机视频编解码任务的过程中，可以访问第1至第i+1个主机视频编解码任务对应的目标存储空间。
一个虚拟机对应的不同虚拟机视频编解码任务之间是可以相关的，因此，一个虚拟机对应的不同虚拟机视频编解码任务之间具有数据访问权限。在一示例中，已经执行完成第1至第j个虚拟机视频编解码任务之后，视频编解码内核在执行第j+1个虚拟机视频编解码任务的过程中，可以访问第1至第j+1个虚拟机视频编解码任务对应的目标存储空间。
在一种可能的实现方式中，主机寄存器还包括：主机中断模块；主机中断模块，用于在执行完当前主机视频编解码任务后，基于主机接口，向主机发送主机中断信号，其中，主机中断信号用于指示当前主机视频编解码任务执行完成。
视频编解码内核在执行完当前主机视频编解码任务后，向主机寄存器中的主机中断模块发送主机中断请求，以使得主机中断模块基于主机中断请求，生成主机中断信号，进而基于主机接口，向主机发送主机中断信号，以通知主机当前主机视频编解码任务执行完成。
在虚拟化视频编解码系统中，主机对应的不同主机视频编解码任务复用主机寄存器中相同的主机中断模块，从而有效减少了系统主机中断过程的等待时间。
在一种可能的实现方式中，虚拟机寄存器还包括：虚拟机中断模块；虚拟机中断模块，用于在执行完当前虚拟机视频编解码任务后，基于虚拟机接口，向主机发送虚拟机中断信号，其中，虚拟机中断信号用于指示当前虚拟机视频编解码任务执行完成。
视频编解码内核在执行完当前虚拟机视频编解码任务后，向虚拟机寄存器中的虚拟机中断模块发送虚拟机中断请求，以使得虚拟机中断模块基于虚拟机中断请求，生成虚拟机中断信号，进而基于虚拟机接口，向主机发送虚拟机中断信号，以通知主机当前虚拟机视频编解码任务执行完成。
在虚拟化视频编解码系统中的一个虚拟机下，不同虚拟机视频编解码任务复用对应的虚拟机寄存器中相同的虚拟机中断模块，从而有效减少了系统中断过程的等待时间。
在一种可能的实现方式中，主机，用于在接收到主机中断信号或虚拟机中断信号后，控制视频编解码内核执行下一个视频编解码任务。
主机接收到的主机中断信号或虚拟机中断信号后，由于前述配置隔离方式，下一个视频编解码任务的配置信息已经配置到硬件的寄存器，因此，主机可以启动下一个视频编解码任务的编解码计算过程。其中，下一个视频编解码任务可以根据预设顺序确定，可以是主机视频编解码任务，也可以是虚拟机视频编解码任务，本公开对此不作具体限定。
在一种可能的实现方式中，在虚拟化视频编解码系统中包括多个虚拟机的情况下，不同虚拟机对应不同的虚拟机接口，不同虚拟机对应不同的虚拟机寄存器；不同虚拟机对应的虚拟视频编解码任务之间不具有数据访问权限。
虚拟化视频编解码系统中包括的多个虚拟机的个数可以根据系统实际需要进行调节，本公开对此不作具体限定。
利用硬件的虚拟机寄存器，能够实现不同虚拟机之间的配置隔离，以及实现配置过程与视频编解码处理之间的解耦，从而提高了视频编解码内核的处理性能。各个虚拟机之间虚拟机视频编解码任务对应的专属存储空间不同，也即不同虚拟机对应的虚拟视频编解码任务之间不具有数据访问权限，从而使得各个虚拟机之间虚拟机视频编解码任务互不影响，有效提高了数据安全性。
图5示出根据本公开实施例的一种虚拟化视频编解码系统的示意图。如图5所示，虚拟化视频编解码系统中包括：主机、虚拟机1、虚拟机2、虚拟机3。主机基于主机接口对接主机寄存器；不同虚拟机对应不同虚拟机接口，以对接不同的虚拟机寄存器。如图5所示，主机基于主机接口对接主机寄存器、虚拟机1基于虚拟机接口1对接虚拟机寄存器1、虚拟机2基于虚拟机接口2对接虚拟机寄存器2、虚拟机3基于虚拟机接口3对接虚拟机寄存器3。主机寄存器中包括主机参数配置及管理模块和主机中断模块，每个虚拟机寄存器中都包括虚拟机参数配置及管理模块以及虚拟机中断模块。如图5所示，虚拟化视频编解码系统中还包括：视频编解码内核。
主机可以对应有多个主机视频编解码任务，多个虚拟机中的每个虚拟机均可以对应有多个虚拟机视频编解码任务。利用硬件的主机寄存器和虚拟机寄存器，能够实现虚拟化视频编解码系统中对主机和虚拟机对应的视频编解码任务进行灵活切换执行。利用硬件的虚拟机接口、虚拟机寄存器，实现不同虚拟机的配置隔离和中断隔离。各个虚拟机只需维护自身的配置信息和虚拟机中断信号，不同虚拟机之间相互无感知，从而以达到更彻底的虚拟化。
主机执行主机视频编解码任务的过程，以及每个虚拟机执行虚拟机视频编解码任务的过程可以参考上述图3、图4所示实施例的相关过程，此处不作赘述。
图6示出根据本公开实施例的一种虚拟化视频编解码方法的流程图。该方法可以应用于上述虚拟化视频编解码系统，如图6所示，该方法包括：
在步骤S61中，在当前视频编解码任务为主机视频编解码任务的情况下，主机将主机视频编解码任务的配置信息配置到主机对应的主机寄存器。
在步骤S62中，视频编解码内核从主机寄存器中读取主机视频编解码任务的配置信息，并基于主机视频编解码任务的配置信息执行主机视频编解码任务。
主机视频编解码任务的配置、编解码过程可以参考上述图3至图5所示实施例的相关过程，此处不作赘述。
图7示出根据本公开实施例的一种虚拟化视频编解码方法的流程图。该方法可以应用于上述虚拟化视频编解码系统，如图7所示，该方法包括：
在步骤S71中，在当前视频编解码任务为虚拟机对应的虚拟机视频编解码任务的情况下，主机将虚拟机视频编解码任务的配置信息配置到虚拟机对应的虚拟机寄存器。
在步骤S72中，视频编解码内核从虚拟机寄存器中读取虚拟机视频编解码任务的配置信息，并基于虚拟机视频编解码任务的配置信息执行虚拟机视频编解码任务。
虚拟机视频编解码任务的配置、编解码过程可以参考上述图3至图5所示实施例的相关过程，此处不作赘述。
可以理解，本公开提及的上述各个方法实施例，在不违背原理逻辑的情况下，均可以彼此相互结合形成结合后的实施例，限于篇幅，本公开不再赘述。本领域技术人员可以理解，在具体实施方式的上述方法中，各步骤的具体执行顺序应当以其功能和可能的内在逻辑确定。
此外，本公开还提供了电子设备、计算机可读存储介质、程序，上述均可用来实现本公开提供的任一种虚拟化视频编解码方法，相应技术方案和描述和参见方法部分的相应记载，不再赘述。
该方法与计算机系统的内部结构存在特定技术关联，且能够解决如何提升硬件运算效率或执行效果的技术问题（包括减少数据存储量、减少数据传输量、提高硬件处理速度等），从而获得符合自然规律的计算机系统内部性能改进的技术效果。
在一些实施例中，本公开实施例提供的装置具有的功能或包含的模块可以用于执行上文方法实施例描述的方法，其具体实现可以参照上文方法实施例的描述，为了简洁，这里不再赘述。
本公开实施例还提出一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序指令，所述计算机程序指令被处理器执行时实现上述方法。计算机可读存储介质可以是易失性或非易失性计算机可读存储介质。
本公开实施例还提出一种电子设备，包括：处理器；用于存储处理器可执行指令的存储器；其中，所述处理器被配置为调用所述存储器存储的指令，以执行上述方法。
本公开实施例还提供了一种计算机程序产品，包括计算机可读代码，或者承载有计算机可读代码的非易失性计算机可读存储介质，当所述计算机可读代码在电子设备的处理器中运行时，所述电子设备中的处理器执行上述方法。
电子设备可以被提供为终端、服务器或其它形态的设备。
图8示出根据本公开实施例的一种电子设备的框图。参照图8，电子设备1900可以被提供为一服务器或终端设备。参照图8，电子设备1900包括处理组件1922，其进一步包括一个或多个处理器，以及由存储器1932所代表的存储器资源，用于存储可由处理组件1922的执行的指令，例如应用程序。存储器1932中存储的应用程序可以包括一个或一个以上的每一个对应于一组指令的模块。此外，处理组件1922被配置为执行指令，以执行上述方法。
电子设备1900还可以包括一个电源组件1926被配置为执行电子设备1900的电源管理，一个有线或无线网络接口1950被配置为将电子设备1900连接到网络，和一个输入输出接口1958。电子设备1900可以操作基于存储在存储器1932的操作系统，例如微软服务器操作系统（Windows ServerTM），苹果公司推出的基于图形用户界面操作系统(Mac OS XTM)，多用户多进程的计算机操作系统（UnixTM），自由和开放原代码的类Unix操作系统（LinuxTM），开放原代码的类Unix操作系统（FreeBSDTM）或类似。
在示例性实施例中，还提供了一种非易失性计算机可读存储介质，例如包括计算机程序指令的存储器1932，上述计算机程序指令可由电子设备1900的处理组件1922执行以完成上述方法。
本公开可以是系统、方法和/或计算机程序产品。计算机程序产品可以包括计算机可读存储介质，其上载有用于使处理器实现本公开的各个方面的计算机可读程序指令。
计算机可读存储介质可以是可以保持和存储由指令执行设备使用的指令的有形设备。计算机可读存储介质例如可以是（但不限于）电存储设备、磁存储设备、光存储设备、电磁存储设备、半导体存储设备或者上述的任意合适的组合。计算机可读存储介质的更具体的例子（非穷举的列表）包括：便携式计算机盘、硬盘、随机存取存储器（RAM）、只读存储器（ROM）、可擦式可编程只读存储器（EPROM或闪存）、静态随机存取存储器（SRAM）、便携式压缩盘只读存储器（CD-ROM）、数字多功能盘（DVD）、记忆棒、软盘、机械编码设备、例如其上存储有指令的打孔卡或凹槽内凸起结构、以及上述的任意合适的组合。这里所使用的计算机可读存储介质不被解释为瞬时信号本身，诸如无线电波或者其他自由传播的电磁波、通过波导或其他传输媒介传播的电磁波（例如，通过光纤电缆的光脉冲）、或者通过电线传输的电信号。
这里所描述的计算机可读程序指令可以从计算机可读存储介质下载到各个计算/处理设备，或者通过网络、例如因特网、局域网、广域网和/或无线网下载到外部计算机或外部存储设备。网络可以包括铜传输电缆、光纤传输、无线传输、路由器、防火墙、交换机、网关计算机和/或边缘服务器。每个计算/处理设备中的网络适配卡或者网络接口从网络接收计算机可读程序指令，并转发该计算机可读程序指令，以供存储在各个计算/处理设备中的计算机可读存储介质中。
用于执行本公开操作的计算机程序指令可以是汇编指令、指令集架构（ISA）指令、机器指令、机器相关指令、微代码、固件指令、状态设置数据、或者以一种或多种编程语言的任意组合编写的源代码或目标代码，所述编程语言包括面向对象的编程语言—诸如Smalltalk、C++等，以及常规的过程式编程语言—诸如“C”语言或类似的编程语言。计算机可读程序指令可以完全地在用户计算机上执行、部分地在用户计算机上执行、作为一个独立的软件包执行、部分在用户计算机上部分在远程计算机上执行、或者完全在远程计算机或服务器上执行。在涉及远程计算机的情形中，远程计算机可以通过任意种类的网络—包括局域网(LAN)或广域网(WAN)—连接到用户计算机，或者，可以连接到外部计算机（例如利用因特网服务提供商来通过因特网连接）。在一些实施例中，通过利用计算机可读程序指令的状态信息来个性化定制电子电路，例如可编程逻辑电路、现场可编程门阵列（FPGA）或可编程逻辑阵列（PLA），该电子电路可以执行计算机可读程序指令，从而实现本公开的各个方面。
这里参照根据本公开实施例的方法、装置（系统）和计算机程序产品的流程图和/或框图描述了本公开的各个方面。应当理解，流程图和/或框图的每个方框以及流程图和/或框图中各方框的组合，都可以由计算机可读程序指令实现。
这些计算机可读程序指令可以提供给通用计算机、专用计算机或其它可编程数据处理装置的处理器，从而生产出一种机器，使得这些指令在通过计算机或其它可编程数据处理装置的处理器执行时，产生了实现流程图和/或框图中的一个或多个方框中规定的功能/动作的装置。也可以把这些计算机可读程序指令存储在计算机可读存储介质中，这些指令使得计算机、可编程数据处理装置和/或其他设备以特定方式工作，从而，存储有指令的计算机可读介质则包括一个制造品，其包括实现流程图和/或框图中的一个或多个方框中规定的功能/动作的各个方面的指令。
也可以把计算机可读程序指令加载到计算机、其它可编程数据处理装置、或其它设备上，使得在计算机、其它可编程数据处理装置或其它设备上执行一系列操作步骤，以产生计算机实现的过程，从而使得在计算机、其它可编程数据处理装置、或其它设备上执行的指令实现流程图和/或框图中的一个或多个方框中规定的功能/动作。
附图中的流程图和框图显示了根据本公开的多个实施例的系统、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段或指令的一部分，所述模块、程序段或指令的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。在有些作为替换的实现中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个连续的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或动作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。
该计算机程序产品可以具体通过硬件、软件或其结合的方式实现。在一个可选实施例中，所述计算机程序产品具体体现为计算机存储介质，在另一个可选实施例中，计算机程序产品具体体现为软件产品，例如软件开发包(Software Development Kit，SDK)等等。
上文对各个实施例的描述倾向于强调各个实施例之间的不同之处，其相同或相似之处可以互相参考，为了简洁，本文不再赘述。
本领域技术人员可以理解，在具体实施方式的上述方法中，各步骤的撰写顺序并不意味着严格的执行顺序而对实施过程构成任何限定，各步骤的具体执行顺序应当以其功能和可能的内在逻辑确定。
若本申请技术方案涉及个人信息，应用本申请技术方案的产品在处理个人信息前，已明确告知个人信息处理规则，并取得个人自主同意。若本申请技术方案涉及敏感个人信息，应用本申请技术方案的产品在处理敏感个人信息前，已取得个人单独同意，并且同时满足“明示同意”的要求。例如，在摄像头等个人信息采集装置处，设置明确显著的标识告知已进入个人信息采集范围，将会对个人信息进行采集，若个人自愿进入采集范围即视为同意对其个人信息进行采集；或者在个人信息处理的装置上，利用明显的标识/信息告知个人信息处理规则的情况下，通过弹窗信息或请个人自行上传其个人信息等方式获得个人授权；其中，个人信息处理规则可包括个人信息处理者、个人信息处理目的、处理方式以及处理的个人信息种类等信息。
以上已经描述了本公开的各实施例，上述说明是示例性的，并非穷尽性的，并且也不限于所披露的各实施例。在不偏离所说明的各实施例的范围和精神的情况下，对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。本文中所用术语的选择，旨在最好地解释各实施例的原理、实际应用或对市场中的技术的改进，或者使本技术领域的其它普通技术人员能理解本文披露的各实施例。

Claims (17)

1.一种虚拟化视频编解码系统，其特征在于，包括：主机、虚拟机、所述主机对应的主机寄存器、所述虚拟机对应的虚拟机寄存器、视频编解码内核；
所述主机，用于将所述主机对应的主机视频编解码任务的配置信息配置到所述主机寄存器，以及将所述虚拟机对应的虚拟机视频编解码任务的配置信息配置到所述虚拟机寄存器；
所述视频编解码内核，用于从所述主机寄存器中读取所述主机视频编解码任务的配置信息，并基于所述主机视频编解码任务的配置信息执行所述主机视频编解码任务，或从所述虚拟机寄存器中读取所述虚拟机视频编解码任务的配置信息，并基于所述虚拟机视频编解码任务的配置信息执行所述虚拟机视频编解码任务。
2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统还包括：主机接口，虚拟机接口；
所述主机，用于基于所述主机接口将所述主机视频编解码任务的配置信息配置到所述主机寄存器，以及基于所述虚拟机接口将所述虚拟机视频编解码任务的配置信息配置到所述虚拟机寄存器。
3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述主机视频编解码任务的配置信息包括：所述主机视频编解码任务对应的编解码参数，以及执行所述主机视频编解码任务所需的存储空间大小；
所述主机寄存器包括：主机参数配置及内存管理模块；
所述主机参数配置及内存管理模块，用于确定所述主机视频编解码任务对应的编解码参数，以及执行所述主机视频编解码任务所需的存储空间大小。
4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述虚拟机视频编解码任务的配置信息包括：所述虚拟机视频编解码任务对应的编解码参数，以及执行所述虚拟机视频编解码任务所需的存储空间大小；
所述虚拟机寄存器包括：虚拟机参数配置及内存管理模块；
所述虚拟机参数配置及内存管理模块，用于确定所述虚拟机视频编解码任务对应的编解码参数，以及执行所述虚拟机视频编解码任务所需的存储空间大小。
5.根据权利要求3或4所述的系统，其特征在于，所述系统还包括：存储管理模块、存储单元；
所述存储管理模块，用于基于执行所述主机视频编解码任务所需的存储空间大小，在所述存储单元中为所述主机视频编解码任务分配对应的目标存储空间；
所述存储管理模块，用于基于执行所述虚拟机视频编解码任务所需的存储空间大小，在所述存储单元中为所述虚拟机视频编解码任务分配对应的目标存储空间。
6.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，所述视频编解码内核在执行所述主机视频编解码任务的过程中，基于所述主机视频编解码任务对应的目标存储空间进行数据访存；或，
所述视频编解码内核在执行所述虚拟机视频编解码任务的过程中，基于所述虚拟机视频编解码任务对应的目标存储空间进行数据访存。
7.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，所述主机视频编解码任务和所述虚拟机视频编解码任务对应的目标存储空间不同。
8.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述主机寄存器还包括：主机中断模块；
所述主机中断模块，用于在执行完当前所述主机视频编解码任务后，基于所述主机接口，向所述主机发送主机中断信号，其中，所述主机中断信号用于指示当前所述主机视频编解码任务执行完成。
9.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述虚拟机寄存器还包括：虚拟机中断模块；
所述虚拟机中断模块，用于在执行完当前所述虚拟机视频编解码任务后，基于所述虚拟机接口，向所述主机发送虚拟机中断信号，其中，所述虚拟机中断信号用于指示当前所述虚拟机视频编解码任务执行完成。
10.根据权利要求8或9所述的系统，其特征在于，所述主机，用于在接收到所述主机中断信号或所述虚拟机中断信号后，控制所述视频编解码内核执行下一个视频编解码任务。
11.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，不同主机视频编解码任务、以及不同虚拟机视频编解码任务之间具有不同的任务编号。
12.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，在所述系统中包括多个虚拟机的情况下，不同虚拟机对应不同的虚拟机接口，不同虚拟机对应不同的虚拟机寄存器。
13.根据权利要求12所述的系统，其特征在于，不同主机视频编解码任务之间具有数据访问权限；
一个虚拟机对应的不同虚拟机视频编解码任务之间具有数据访问权限；
不同虚拟机对应的虚拟视频编解码任务之间不具有数据访问权限。
14.一种虚拟化视频编解码方法，其特征在于，包括：
在当前视频编解码任务为主机视频编解码任务的情况下，主机将所述主机视频编解码任务的配置信息配置到所述主机对应的主机寄存器；
视频编解码内核从所述主机寄存器中读取所述主机视频编解码任务的配置信息，并基于所述主机视频编解码任务的配置信息执行所述主机视频编解码任务。
15.一种虚拟化视频编解码方法，其特征在于，包括：
在当前视频编解码任务为虚拟机对应的虚拟机视频编解码任务的情况下，主机将所述虚拟机视频编解码任务的配置信息配置到所述虚拟机对应的虚拟机寄存器；
视频编解码内核从所述虚拟机寄存器中读取所述虚拟机视频编解码任务的配置信息，并基于所述虚拟机视频编解码任务的配置信息执行所述虚拟机视频编解码任务。
16.一种电子设备，其特征在于，包括：
处理器；
用于存储处理器可执行指令的存储器；
其中，所述处理器被配置为调用所述存储器存储的指令，以执行权利要求14至15中任意一项所述的方法。
17.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序指令，其特征在于，所述计算机程序指令被处理器执行时实现权利要求14至15中任意一项所述的方法。
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