CN105577781A - 虚拟化桌面中音频重定向的方法及系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种虚拟化桌面中音频重定向的方法及系统，其中方法包括：通过RDP协议获取第一音频数据；通过虚拟设备接口将第一音频数据传输至服务端；服务端将第一音频数据硬件编码成第二音频数据。通过上述方式，本发明可以在保持音质的前提下，大大降低客户端的CPU使用率从而降低了瘦客户端系统的整体负载，并可突破网络传输带宽限制。

Description

虚拟化桌面中音频重定向的方法及系统
技术领域
本发明涉及音频处理技术领域，尤其是涉及一种虚拟化桌面中音频重定向的方法及系统。
背景技术
随着计算机技术的不断发展，系统管理越来越复杂，单一系统有时并不能有效的利用计算机平台的资源。虚拟化技术是一种将底层物理设备与上层操作系统、软件分离的解耦合技术，实现计算资源的高效灵活使用，虚拟化系统可动态组织多种计算资源，灵活构建满足各种应用需求的计算环境，提高计算资源的使用效率，发挥计算资源的聚合效能，为用户提供个性化和普适化的计算资源使用环境。在云计算环境中，虚拟化使人们能够透明、高效、可定制地使用计算资源，真正实现灵活构建、按需计算的理念，IBM虚拟化与云计算小组指出，“虚拟化技术是云计算中最关键、最核心的技术原动力”。
桌面虚拟化则是虚拟化技术的主要应用之一，将用户的终端设备与桌面环境解耦合，每个用户的桌面环境存放在服务端的数据中心，用户使用终端设备，通过网络环境访问自己的桌面环境，通过桌面虚拟化技术，管理员只需在后台集中管理服务器上的应用程序，用户通过访问服务器就能够及时的更新，桌面虚拟化带来的不仅是在管理上，对节约企业成本，维护数据安全，简化技术支持，以及衍生出来的各种解决方案，对于企业的发展带来了极大的方便。
目前使用的各种协议对于虚拟化桌面中音频重定向的传输是能够基本满足的，然而随着现在人们对于音频品质的要求逐步提高，稍微的延迟以及音频数据的失真卡顿，都会造成很不好的用户体验，各个厂商使用的协议和对于音频重定向的处理方式也不同，造成音频体验效果的水平各不相同，尤其是针对ARM体系架构的瘦客户端或者终端设备，要求需要在低的系统负载下获得好的音质体验。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：提供一种音频重定向的系统解决方法，实现虚拟化云桌面技术的播放录音，即在远程客户端的连接下，能实现将云虚拟桌面的音频数据重定向至远程客户端，使其能正常播放或录制声音。并且通过RDP协议，大大的降低了重定向在网络带宽方面的消耗，提高了传输的效率，降低了服务端、客户端对于音频重定向的性能消耗。
为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：提供一种虚拟化桌面中音频重定向的方法，包括：
获取第一音频数据；
通过虚拟设备接口将第一音频数据传输至服务端；
服务端将第一音频数据硬件编码成第二音频数据。
为解决上述问题，本发明还提供一种虚拟化桌面中音频重定向的系统，包括：
获取模块，获取第一音频数据；
第一传输模块，用于通过虚拟设备接口将第一音频数据传输至服务端；
硬件编码模块，用于服务端将第一音频数据硬件编码成第二音频数据。
本发明的有益效果在于：区别于现有技术，本发明通过RDP协议获取第一音频数据，并通过虚拟设备接口传输至服务端；服务端将其硬件编码成第二音频数据。通过上述方式，本发明可以在保持音质的前提下，大大降低客户端的CPU使用率从而降低了瘦客户端系统的整体负载，并可突破网络传输带宽限制。
附图说明
图1为本发明方法实施例一的流程示意图；
图2为本发明系统实施例二的结构框图；
图3为本发明具体实施例音频重定向各组件交互流程示意图；
图4为本发明具体实施例音频重定向操作流程示意图；
图5为本发明具体实施例音频重定向中的解码流程示意图。
具体实施方式
为详细说明本发明的技术内容、所实现目的及效果，以下结合实施方式并配合附图予以说明。
本发明最关键的构思在于：通过RDP协议将原始音频数据硬件编码成第二音频数据，以保持音质的同时，可降低客户端负载。
请参照图1，本发明实施例一提供一种虚拟化桌面中音频重定向的方法，包括：
S1：通过RDP协议获取第一音频数据；
S2：通过虚拟设备接口将第一音频数据传输至服务端；
S3：服务端将第一音频数据硬件编码成第二音频数据。
具体地，在播放软件播放第一音频数据时，GUEST系统通过RDP协议获取第一音频数据；随后，QEMU程序通过虚拟设备接口将第一音频数据传输至服务端。
其中，所述第一音频数据采用PCM音频格式，为最原始的音频数据；所述第二音频数据采用AAC音频格式。在硬件编码成AAC音频格式后，服务端通过RDP协议将第二音频数据发送至RDP客户端；RDP客户端解码第二音频数据，并输出。
区别于现有技术，本发明实施例一通过RDP协议获取第一音频数据，并通过虚拟设备接口传输至服务端；服务端将其编码成第二音频数据。通过上述方式，本发明可以在保持音质的前提下，大大降低客户端的CPU使用率从而降低了瘦客户端系统的整体负载，并可突破网络传输带宽限制。
对应地，如图2所示，本发明实施例二提供一种虚拟化桌面中音频重定向的系统100，包括：
获取模块110，用于通过RDP协议获取第一音频数据；
第一传输模块120，用于通过虚拟设备接口将第一音频数据传输至服务端；
硬件编码模块130，用于服务端将第一音频数据硬件编码成第二音频数据。
其中，所述系统100还包括：
第二传输模块140，用于服务端通过RDP协议将第二音频数据发送至RDP客户端；
解码输出模块150，用于RDP客户端解码第二音频数据，并输出。
其中，所述获取模块110包括：
播放单元，用于播放软件播放第一音频数据；
获取单元，用于GUEST系统通过RDP协议获取第一音频数据。
其中，所述第一传输模块120具体用于：
QEMU程序通过虚拟设备接口将第一音频数据传输至服务端。
其中，所述第一音频数据采用CELT音频格式；所述第二音频数据采用AAC音频格式。
为方便理解，如图3～5所示，以下通过一个具体的实施例进行详述。
首先，本发明的目的是提供一种音频重定向的系统解决方法，大大降低了基于ARM体系架构瘦身客户端的CPU使用率，使得瘦客户端系统负载降低。
为了提高服务端的音频处理效率，采用硬件编码的方式，并选择AAC的音频格式进行硬编码；在提高处理效率的同时，音频质量并没有下降，也降低了网络的带宽传输。
为达到上述目的，具体地：
GUEST通过音乐播放软件播放音乐的时候，QEMU通过VirtualDeviceInterfaces将音频的原始数据传送给RDP服务端程序。
RDP服务端程序在接收到VirtualDeviceInterfaces发送过来的音频原始数据后，通过相应的硬件编码模块将原始数据硬件编码成一套符合SXVDP协议的音频格式，即AAC格式。
RDP服务端程序再通过RDP协议将硬编码好的数据发送给RDP客户端程序。
RDP客户端程序在接收指定格式的音频数据后，通过相对应的解码模块将数据进行解码操作。
客户端将数据解码完成之后再把数据发送给相对应的播放模块，最终将音频信息输出至指定设备，正常输出音乐。
而在实际中，这里的音频重定向系统主要包含以下组件：虚拟化服务器端、QENU、GUEST、SXVDP协议，RDP服务端程序、RDP客户端程序及瘦客户端上的系统。
虚拟化服务器端主要是通过虚拟机软件虚拟出来的一个供管理GUEST和分配各个GUEST资源的一个管理平台。
QEMU是一套由FabriceBellard所编写的，以GPL许可证分发源码的模拟处理器，在GNU/Linux平台上使用广泛，本发明的具体实施例中的系统就是用这个开源的工程虚拟出虚拟机操作系统，即(GUEST)。
GUEST就是存在虚拟化服务器端的各个操作系统，是用于提供给每个用户一个桌面环境。
RDP协议是本发明用于客户端和服务器端进行通信的一个组件，其中涉及到两者的网络通信模块以及服务端和GUEST中驱动交互。
RDP客户端程序是用于供用户连接至数据中心，而自身用于虚拟桌面的一个程序。
RDP服务端程序一方面是用于和RDP客户端程序进行交互，另一方面是用来和GUEST进行交互。
瘦客户端的操作系统在本发明中主要是负责的是给RDP客户端程序提供一个运行的平台，同时也有对解码后的数据进行播放的作用。
如当服务端在接收到客户端发送的播放音乐请求后激活相对应的通道，服务端开启完相对应的音频通道之后，获取GUEST中虚拟声卡的音频数据，主要是通过和虚拟声卡相对应的声卡驱动进行交互，获得驱动解码后的原始音频数据。
服务端在获得声卡驱动的原始音频数据之后，开始调用服务端程序相对应的硬件编码模块进行硬件编码，编码成指定音频数据格式。
服务端将硬件编码完后的音频数据借由RDP协议通过网络传送至客户端；客户端在接收到服务端发送的音频数据后，开始进行音频数据的解码，主要包括以下步骤；
对接收到的数据进行分析，包括采样率，声道等必要信息；
分析完数据后调用经过优化的解码模块进行解码，包括：在主控模块开始运行后，主控模块将AAC比特流的一部分放入输入缓冲区，通过查找同步字得到一帧的起始，找到后，根据ISO/IEC13818-7所述的语法开始进行NoiselessDecoding(无噪解码)，实际上就是哈夫曼解码；
经过无噪解码后，通过反量化(Dequantize)、联合立体声(JointStereo)、知觉噪声替换(PNS)、瞬时噪声整形(TNS)、反离散余弦变换(IMDCT)、频段复制(SBR)这几个模块之后，得出左右声道的PCM原始数据码流；
客户端将解码的数据发送至客户端系统的指定模块进行播放，此时音频数据就能够正常输出至设备了。
相关的解码流程请参照图5说明。
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等同变换，或直接或间接运用在相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种虚拟化桌面中音频重定向的方法，其特征在于，包括：
获取第一音频数据；
通过虚拟设备接口将第一音频数据传输至服务端；
服务端将第一音频数据硬件编码成第二音频数据。
2.根据权利要求1所述虚拟化桌面中音频重定向的方法，其特征在于，还包括：
服务端通过RDP协议将第二音频数据发送至RDP客户端；
RDP客户端解码第二音频数据，并输出。
3.根据权利要求1所述虚拟化桌面中音频重定向的方法，其特征在于，获取第一音频数据的步骤具体为：
播放软件播放第一音频数据；
GUEST系统通过RDP协议获取第一音频数据。
4.根据权利要求1所述虚拟化桌面中音频重定向的方法，其特征在于，通过虚拟设备接口将第一音频数据传输至服务端的步骤具体为：
QEMU程序通过虚拟设备接口将第一音频数据传输至服务端。
5.根据权利要求1所述虚拟化桌面中音频重定向的方法，其特征在于，所述第一音频数据采用CELT音频格式；所述第二音频数据采用AAC音频格式。
6.一种虚拟化桌面中音频重定向的系统，其特征在于，包括：
获取模块，用于获取第一音频数据；
第一传输模块，用于通过虚拟设备接口将第一音频数据传输至服务端；
编码模块，用于服务端将第一音频数据硬件编码成第二音频数据。
7.根据权利要求6所述虚拟化桌面中音频重定向的系统，其特征在于，还包括：
第二传输模块，用于服务端通过RDP协议将第二音频数据发送至RDP客户端；
解码输出模块，用于RDP客户端解码第二音频数据，并输出。
8.根据权利要求6所述虚拟化桌面中音频重定向的系统，其特征在于，所述获取模块包括：
播放单元，用于播放软件播放第一音频数据；
获取单元，用于GUEST系统通过RDP协议获取第一音频数据。
9.根据权利要求6所述虚拟化桌面中音频重定向的系统，其特征在于，所述第一传输模块具体用于：
QEMU程序通过虚拟设备接口将第一音频数据传输至服务端。
10.根据权利要求6所述虚拟化桌面中音频重定向的系统，其特征在于，所述第一音频数据采用CELT音频格式；所述第二音频数据采用AAC音频格式。
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