CN105122204A - 一种图像处理方法、虚拟机及虚拟机系统 - Google Patents

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CN105122204A CN201480000236.3A CN201480000236A CN105122204A CN 105122204 A CN105122204 A CN 105122204A CN 201480000236 A CN201480000236 A CN 201480000236A CN 105122204 A CN105122204 A CN 105122204A
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Abstract

本发明的实施例提供一种图像处理方法、虚拟机及虚拟机系统，涉及计算机领域，提升了GPU共享系统的可靠性与故障恢复能力。该方案包括：虚拟机的图形驱动向共享渲染服务器发送图形处理指令，以使得共享渲染服务器根据图形处理指令进行3D图形渲染；显示服务器监控共享渲染服务器的状态；显示服务器在确定共享渲染服务器发生故障时，向图形驱动发送指示消息，以使得图形驱动根据指示消息由3D工作模式切换到2D工作模式；虚拟机采用本地渲染服务器对后续的图形处理指令进行2D图形渲染，获得2D图像数据。

Description

一种图像处理方法、 虚拟机及虚拟机系统 技术领域
本发明涉及计算机领域， 尤其涉及一种图像处理方法、 虚拟机 及虚拟机系统。
背景技术
在 GPU ( Graphic Processing Unit, 图形处理器） 共享虚拟机 系统中经常使用到 GPU虚拟化技术。 使用 GPU虚拟化技术， 可以让 运行在数据中心服务器上的虚拟机实例共享使用同一块或多块 GPU 处理器进行图形运算， 这种桌面访问方式安全且高效， 已经被越来 越多的用户追捧。
当用户登陆远程桌面时， 可能会使用某些依赖于 GPU进行图形 运算的三维软件, 如 AutoCAD ( Auto Computer Aided Des ign )、 3Ds Max ( 3D Studio Max )、 Pro/Engineer 等。 当这些软件在虚拟机上 运行时， 可以利用 GPU虚拟化技术， 如图 1 所示， 为 GPU虚拟化的 整体结构的示意图， 在虚拟机（Guest OS)上， 3D图形驱动模块， 可 以包含有内核态漏 M ( Windows Display Driver Model , 微软新一 代的图形马区动程序模型 )马区动或者 OpenGL ( Open Graphics Library, 一种图形程序接口 ） 驱动来获得各类 3D软件与操作系统的 3D 图形 指令以及 2D GDI ( Graphics Device Interface, 图形设备接口 ） 指令。 3D图形驱动模块将这些指令发送至共享渲染服务器中， 在共 享渲染服务器上调用物理 GPU 进行指令的渲染并形成虚拟机的最终 桌面图像并发送至用户虚拟机。 虚拟机将获得的虚拟机的最终桌面 图像经过视频流压缩等过程， 经过网络发送至客户端进行显示。
然而， 由于虚拟机的最终桌面图像是在共享渲染服务器上进行 渲染与视频流压缩， 所以用户在使用虚拟机的过程中， 如果共享渲 染服务器出现故障或重启， 用户将无法继续观看到其虚拟机的桌面 图像， 无法保存未完成的相关工作。 发明内容
本发明的实施例提供一种图像处理方法、虚拟机及虚拟机系统， 在虚拟机中增加本地渲染服务器， 通过显示服务器的监控机制使得 在共享渲染服务器出现故障时无缝的将 2 D 图像处理转移到虚拟机 上进行， 提升了 GPU共享系统的可靠性与故障恢复能力。
为达到上述目的， 本发明的实施例釆用如下技术方案：
第一方面， 本发明的实施例提供一种图像处理方法， 应用于虚 拟机系统， 所述虚拟机系统包括虚拟机和共享渲染服务器， 所述虚 拟机包括显示服务器、 图形驱动， 以及本地渲染服务器， 所述方法 包括：
所述虚拟机的图形驱动向所述共享渲染服务器发送图形处理指 令， 以使得所述共享渲染服务器根据所述图形处理指令进行 3D图形 渲染；
所述显示服务器监控所述共享渲染服务器的状态；
所述显示服务器在确定所述共享渲染服务器发生故障时， 向所 述图形驱动发送指示消息， 以使得所述图形驱动根据所述指示消息 由 3D工作模式切换到 2 D工作模式；
所述虚拟机釆用所述本地渲染服务器对后续的图形处理指令进 行 2 D图形渲染， 获得 2 D图像数据。
在第一方面的第一种可能的实现方式中， 所述显示服务器与所 述共享渲染服务器建立心跳连接；
其中， 所述显示服务器监控所述共享渲染服务器的状态， 包括： 所述显示服务器确定是否在预置的时间内接收到所述共享渲染 服务器的心跳上报信息。
结合前述的第一方面以及第一方面第一种可能的实现方式， 在 在第一方面的第二种可能的实现方式中， 所述显示服务器在向所述 图形驱动发送指示消息之前， 还包括：
所述显示服务器关闭所述虚拟机的操作系统的 AERO用户界面。 结合前述的第一方面以及第一方面第一至第二种可能的实现方 式， 在在第一方面的第三种可能的实现方式中， 所述图形驱动根据 所述指示消息由 3D工作模式切换到 2 D工作模式包括：
所述图形驱动停止向所述共享渲染服务器发送图形处理指令， 以及调用所述本地渲染服务器执行 2 D图形渲染。
结合前述的第一方面以及第一方面第一至第三种可能的实现方 式， 在在第一方面的第四种可能的实现方式中， 在向所述图形驱动 发送指示消息之后， 还包括：
所述显示服务器断开与所述共享渲染服务器的连接。
结合前述的第一方面以及第一方面第一至第四种可能的实现方 式， 在在第一方面的第五种可能的实现方式中， 所述显示服务器通 过 D i r e c t X图形基础设施 DXG I接口向所述图形驱动发送所述指示消 息。
第二方面， 本发明的实施例提供一种虚拟机， 应用于虚拟机系 统， 所述虚拟机系统包括虚拟机和共享渲染服务器， 所述虚拟机包 括显示服务器、 图形驱动， 以及本地渲染服务器， 其中，
所述显示服务器， 用于监控所述共享渲染服务器的状态； 以及 在确定所述共享渲染服务器发生故障时， 向所述图形驱动发送指示 消息， 以使得所述图形驱动根据所述指示消息由 3D工作模式切换到 2 D工作模式；
所述图形驱动，用于向所述共享渲染服务器发送图形处理指令， 以使得所述共享渲染服务器根据所述图形处理指令进行 3D 图形渲 染；
所述本地渲染服务器，用于对后续的图形处理指令进行 2 D图形 渲染， 获得 2 D图像数据。
在第二方面的第一种可能的实现方式中，
所述显示服务器，还用于与所述共享渲染服务器建立心跳连接； 以及确定是否在预置的时间内接收到所述共享渲染服务器的心跳上 报信息。
结合前述的第二方面以及第二方面第一种可能的实现方式， 在 在第二方面的第二种可能的实现方式中，
所述显示服务器， 还用于关闭所述虚拟机的操作系统的 AERO 用户界面。
结合前述的第二方面以及第二方面第一至第二种可能的实现方 式， 在在第二方面的第三种可能的实现方式中，
所述图形驱动， 具体用于停止向所述共享渲染服务器发送图形 处理指令， 以及调用所述本地渲染服务器执行 2 D图形渲染。
结合前述的第二方面以及第二方面第一至第三种可能的实现方 式， 在在第二方面的第四种可能的实现方式中，
所述显示服务器， 还用于断开与所述共享渲染服务器的连接。 结合前述的第二方面以及第二方面第一至第四种可能的实现方 式， 在在第二方面的第五种可能的实现方式中， 所述显示服务器通 过 D i r e c t X图形基础设施 DXG I接口向所述图形驱动发送所述指示消 息。
第三方面， 本发明的实施例提供一种虚拟机， 应用于虚拟机系 统， 所述虚拟机系统包括虚拟机和共享渲染服务器， 其中， 所述虚 拟机包括：
发送单元， 用于所述虚拟机的图形驱动向所述共享渲染服务器 发送图形处理指令， 以使得所述共享渲染服务器根据所述图形处理 指令进行 3D图形渲染；
监控单元， 用于所述显示服务器监控所述共享渲染服务器的状 态；
切换单元， 用于所述显示服务器在确定所述共享渲染服务器发 生故障时， 向所述图形驱动发送指示消息， 以使得所述图形驱动根 据所述指示消息由 3D工作模式切换到 2 D工作模式；
处理单元， 用于所述虚拟机釆用所述本地渲染服务器对后续的 图形处理指令进行 2 D图形渲染， 获得 2 D图像数据。
在在第三方面的第一种可能的实现方式中，
所述监控单元， 具体用于所述显示服务器与所述共享渲染服务 器建立心跳连接； 以及所述显示服务器确定是否在预置的时间内接 收到所述共享渲染服务器的心跳上报信息。
结合前述的第三方面以及第三方面第一种可能的实现方式， 在 在第三方面的第二种可能的实现方式中，
所述切换单元， 还用于所述图形驱动停止向所述共享渲染服务 器发送图形处理指令， 以及调用所述本地渲染服务器执行 2 D图形渲 染； 以及所述显示服务器关闭所述虚拟机的操作系统的 AERO用户界 面； 以及所述显示服务器断开与所述共享渲染服务器的连接。
第四方面， 本发明的实施例提供一种虚拟机系统， 所述虚拟机 系统包括虚拟机和共享渲染服务器， 所述虚拟机包括显示服务器、 图形驱动， 以及本地渲染服务器， 所述方法包括：
所述虚拟机， 用于向所述图形处理器发送图形处理指令， 以使 得所述共享渲染服务器根据所述图形处理指令进行 3D图形渲染； 监 控所述共享渲染服务器的状态； 在确定所述共享渲染服务器发生故 障时， 向所述图形驱动发送指示消息， 以使得所述图形驱动根据所 述指示消息由 3D工作模式切换到 2 D工作模式； 以及釆用所述本地 渲染服务器对后续的图形处理指令进行 2 D 图形渲染， 获得 2 D 图像 数据；
所述共享渲染服务器， 用于周期性向所述虚拟机发送心跳上报 信息， 以使得所述显示服务器在确定所述共享渲染服务器是否发生 故障。
本发明的实施例提供一种图像处理方法、虚拟机及虚拟机系统， 在虚拟机中增加本地渲染服务器， 通过显示服务器的监控机制， 使 得在共享渲染服务器无法正常工作时及时感知故障并将 2 D 图像处 理转移到虚拟机的本地渲染服务器上进行， 从而使虚拟机可以进行 保存未完成的工作等操作， 提升了 GPU共享系统的可靠性与故障恢 复能力， 为用户提供了应急的虚拟机操作方式。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案， 下 面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍， 显而易见地， 下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例， 对于 本领域普通技术人员来讲， 在不付出创造性劳动的前提下， 还可以 根据这些附图获得其他的附图。
图 1 为本发明实施例提供的现有技术中 G P U共享虚拟机系统的 架构示意图；
图 2 为本发明实施例提供的一种图像处理方法的流程示意图 图 3为本发明实施例提供的本发明实施例中 G P U共享虚拟机系 统的架构示意图；
图 4 为本发明实施例提供的一种图像处理方法的流程示意图 图 5为本发明实施例提供的一种虚拟机系统的结构示意图； 图 6为本发明实施例提供的一种虚拟机的结构示意图一； 图 7为本发明实施例提供的一种虚拟机的结构示意图二。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图， 对本发明实施例中的技术 方案进行清楚、 完整地描述， 显然， 所描述的实施例仅仅是本发明 一部分实施例， 而不是全部的实施例。 基于本发明中的实施例， 本 领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他 实施例， 都属于本发明保护的范围。
实施例一
本发明的实施例提供一种图像处理方法， 如图 2所示， 包括： 1 0 1、 虚拟机的图形驱动向共享渲染服务器发送图形处理指令， 以使得所述共享渲染服务器根据图形处理指令进行 3 D图形渲染。
本发明的实施例提供一种图像处理方法， 通过在虚拟机中增加 本地渲染服务器， 当虚拟机外部的共享渲染服务器无法正常工作时 上报故障消息以使得虚拟机将 2 D 图像处理转移到虚拟机的本地渲 染服务器上进行， 从而使虚拟机可以进行保存未完成的工作等操作， 提升了 GPU共享系统的可靠性与故障恢复能力， 为用户提供了应急 的虚拟机操作方式。
其中， 共享渲染服务器指的是一组计算机通过通信协议连接在 一起的计算机群， 它们能够将工作负载从一个超载的计算机迁移到 集群中的其他计算机上， 这一特性称为负载均衡。 共享渲染服务器 的目标是用于处理各个虚拟机发送来的 3D指令， 提高 3D 图形的渲 染能力。
具体的， 虚拟机（Gues t OS)上， 通过图形驱动来获得各类 3D 软件与操作系统的 3D图形指令以及 2D 图形指令。 图形驱动将这些 指令发送至共享渲染服务器中， 在共享渲染服务器上调用物理 GPU 进行指令的渲染并形成虚拟机的最终桌面图像， 之后虚拟机将获得 的虚拟机的最终桌面图像经过视频流压缩等过程发送至客户端进行 显示。
102、 显示服务器监控共享渲染服务器的状态。
具体的， 在虚拟机的图形驱动向共享渲染服务器发送图形处理 指令， 以使得所述共享渲染服务器根据图形处理指令进行 3D图形渲 染的整个过程中， 显示服务器对共享渲染服务器进行实时监控以获 取共享渲染服务器的工作状态信息。
进一步地， 显示服务器对共享渲染服务器进行实时监控可以釆 用心跳上报机制。 所述显示服务器确定是否在预置的时间内接收到 所述共享渲染服务器的心跳上报信息。 若显示服务器没有在预置的 时间内接收到所述共享渲染服务器的心跳上报信息， 则确定共享渲 染服务器发生故障， 进而向图形驱动发送指示消息， 以使得图形驱 动根据指示消息由 3D工作模式切换到 2D工作模式。
其中， 心跳上报信息， 是指在虚拟机或计算机内部的心跳机制 下的反馈数据。 心跳上报信息又可以成为心跳包所谓的就是发送端 定时发送简单的信息给接收端端告诉它我还处于正常连接状态。 这 种简单的信息可以是每隔几分钟发送一个固定信息给接收端， 服务 端收到后回复一个固定信息， 如果接收端几分钟内没有收到发送端 的信息则可以视为断开。 比如有些通信软件长时间不使用， 要想知 道它的状态是在线还是离线就需要心跳包， 定时发包收包。 心跳包 之所以叫心跳包是因为： 它像心跳一样每隔固定时间发一次， 以此 来告诉接收端， 这个接收端还活着。 事实上这是为了保持长连接， 至于这个包的内容， 是没有什么特别规定的， 不过一般都是很小的 包， 或者只包含包头的一个空包。
1 03、 显示服务器在确定共享渲染服务器发生故障时， 向图形驱 动发送指示消息， 以使得图形驱动根据指示消息由 3D工作模式切换 到 2 D工作模式。
具体的， 若显示服务器没有在预置的时间内接收到所述共享渲 染服务器的心跳上报信息， 显示服务器则确定共享渲染服务器发生 故障， 此时显示服务器向图形驱动发送指示消息， 以使得图形驱动 停止向所述共享渲染服务器发送图形处理指令， 以及调用所述本地 渲染服务器执行 2 D图形渲染。
另外， 在显示服务器向所述图形驱动发送指示消息之后， 显示 服务器断开与所述共享渲染服务器的连接， 准备接受来自本地渲染 服务器处理后的 2 D图形。
进一步地，在显示服务器在向所述图形驱动发送指示消息之前， 若所述虚拟机的操作系统正在运行 AER0用户界面， 显示服务器关闭 所述虚拟机的操作系统的 AER0用户界面。 由于 Ae r o特效完全由 3D 指令进行渲染， 故如果不关闭 Ae r o特效， 虚拟机将没有办法使用本 地的 CPU对图形驱动将已经发送的图形处理指令进行处理。
示例性的， 如图 3所示， 当用户制图软件通过 W i ndow s接口进 行 3D绘制调用时， W i ndows Run t i me (或 W i nRT , 是 W i ndows 8中的 一种跨平台应用程序架构） 将会继续向下调用图形驱动中注册的相 对应的某个指令处理函数， 这时执行调用的线程进入具体的指令处 理函数。 在共享渲染服务器正常运行的情况下， 这些图形指令将发 送到共享渲染服务器中并最终在物理显卡上进行处理， 回到虚拟机 的数据是已经压缩好的显示协议数据包。 然而， 当共享渲染服务器出现故障时， 如进程卡死， 异常退出， 显卡丟失等情况出现。 显示服务器将首先通过心跳机制感知到共享 渲染服务器的故障， 并通知图像驱动不再发送新的指令数据， 此时 切换图形驱动的工作模式， 使用 Windows 自带的图形接口进行 2D图 像处理。 将处理后的 2D图像发送至本地渲染服务器， 继续进行与渲 染服务器类似的视频压缩， 数据包生成等动作， 最终生成显示协议 数据包发送至客户端。
需要说明的是，这里，显示服务器可以使用 Windows 内置的 DXGI ( DirectX Graphics Infrastructure ) 接口向所述图形马区动发送指 示消息， 以使得所述图形驱动使用本地自带的图形接口对将已经发 送至所述渲染服务器的指令中的 2D图像指令进行 2D图像处理。
至此， 显示服务器获知共享渲染服务器的故障消息并开启本地 渲染模式， 以使得图形驱动根据指示消息由 3D 工作模式切换到 2D 工作模式继续执行图形处理指令。
104、 虚拟机釆用本地渲染服务器对后续的图形处理指令进行 2D图形渲染， 获得 2D图像数据。
具体的， 在显示服务器发送指示消息至图形驱动后， 图形驱动 停止向共享渲染服务器发送指令， 同时， 图形驱动将后续的图形处 理指令转移至 CPU上在本地进行处理生成 2D图像， 并发送至本地渲 染服务器。 此时本地渲染服务器接收来自所述图形驱动发送的 2D图 像， 进而对所述图形驱动发送的 2D图像进行编码压缩； 最终， 本地 渲染服务器根据行编码压缩后的 2D 图像生成数据包并发送至所述 显示服务器， 以使得所述显示服务器接收来自所述本地渲染服务器 的显示协议数据包并发送至客户端。
至此， 通过在虚拟机中增加本地渲染服务器， 当共享渲染服务 器出现故障时无缝的将 2D 图像处理转移到虚拟机上进行， 提升了 G P U共享系统的可靠性与故障恢复能力。
本发明的实施例提供一种图像处理方法， 所述虚拟机的显示服 务器向所述图形处理器发送图形处理指令， 以使得所述图形处理器 的共享渲染服务器根据所述图形处理指令进行 3D图形渲染； 所述显 示服务器监控所述共享渲染服务器的状态； 所述显示服务器在确定 所述共享渲染服务器发生故障时， 向所述图形驱动发送指示消息， 以使得所述图形驱动根据所述指示消息由 3D工作模式切换到 2D工 作模式； 所述虚拟机釆用所述本地渲染服务器对后续的图形处理指 令进行 2D 图形渲染， 获得 2D 图像数据。 该方案在虚拟机中增加本 地渲染服务器， 通过显示服务器的监控机制， 使得在共享渲染服务 器无法正常工作时及时感知故障并将 2D 图像处理转移到虚拟机的 本地渲染服务器上进行， 从而使虚拟机可以进行保存未完成的工作 等操作， 提升了 GPU 共享系统的可靠性与故障恢复能力， 为用户提 供了应急的虚拟机操作方式。 实施例二
本发明的实施例提供一种图像处理方法， 如图 4所示， 包括：
201、 虚拟机的图形驱动向共享渲染服务器发送图形处理指令， 以使得共享渲染服务器根据图形处理指令进行 3D图形渲染。
本发明的实施例提供一种图像处理方法， 通过在虚拟机中增加 本地渲染服务器， 当虚拟机外部的共享渲染服务器无法正常工作时 上报故障消息以使得虚拟机将 2D 图像处理转移到虚拟机的本地渲 染服务器上进行， 从而使虚拟机可以进行保存未完成的工作等操作， 提升了 GPU共享系统的可靠性与故障恢复能力， 为用户提供了应急 的虚拟机操作方式。
具体的， 如图 3所示， 当用户制图软件通过 Windows接口进行 3D 绘制调用时， Windows Runtime (或 WinRT, 是 Windows 8中的一 种跨平台应用程序架构） 将会继续向下调用图形驱动中注册的相对 应的某个指令处理函数， 这时执行调用的线程进入具体的指令处理 函数。 在共享渲染服务器正常运行的情况下， 这些图形指令将发送 到共享渲染服务器中并最终在物理显卡上进行处理， 回到虚拟机的 数据是已经压缩好的显示协议数据包。 然而， 当共享渲染服务器出现故障时， 如进程卡死， 异常退出， 显卡丟失等情况出现。 显示服务器将首先通过心跳机制感知到共享 渲染服务器的故障， 并通知图像驱动不再发送新的指令数据， 此时 切换图形驱动的工作模式， 使用 W i ndow s 自带的图形接口进行 2 D图 像处理。 将处理后的 2 D图像发送至本地渲染服务器， 继续进行与渲 染服务器类似的视频压缩， 数据包生成等动作， 最终生成显示协议 数据包发送至客户端。
2 02、若在预置时间段内未接收到来自渲染服务器的心跳上报信 息， 显示服务器则确定共享渲染服务器发生故障。
具体的， 在虚拟机的图形驱动向共享渲染服务器发送图形处理 指令， 以使得所述共享渲染服务器根据图形处理指令进行 3 D图形渲 染的整个过程中， 显示服务器对共享渲染服务器进行实时监控以获 取共享渲染服务器的工作状态信息。
进一步地， 显示服务器对共享渲染服务器进行实时监控可以釆 用心跳上报机制。 所述显示服务器确定是否在预置的时间内接收到 所述共享渲染服务器的心跳上报信息。 若显示服务器没有在预置的 时间内接收到所述共享渲染服务器的心跳上报信息， 则确定共享渲 染服务器发生故障， 进而向图形驱动发送指示消息， 以使得图形驱 动根据指示消息由 3 D工作模式切换到 2 D工作模式。
2 0 3、 显示服务器断开与共享渲染服务器的连接。
具体的， 在显示服务器向所述图形驱动发送指示消息之后， 显 示服务器断开与所述共享渲染服务器的连接， 准备接受来自本地渲 染服务器处理后的 2 D图形。
2 04、显示服务器向图形驱动发送指示消息后停止向共享渲染服 务器发送图形处理指令， 以及调用本地渲染服务器执行 2 D 图形渲 染。
具体的， 若显示服务器没有在预置的时间内接收到所述共享渲 染服务器的心跳上报信息， 显示服务器则确定共享渲染服务器发生 故障， 此时显示服务器向图形驱动发送指示消息使图形驱动由 3 D工 作模式切换到 2D工作模式， 此时图形驱动停止向所述共享渲染服务 器发送图形处理指令， 以及调用所述本地渲染服务器执行 2D图形渲 染。
进一步地，在显示服务器在向所述图形驱动发送指示消息之前， 若所述虚拟机的操作系统正在运行 AERO用户界面， 显示服务器关闭 所述虚拟机的操作系统的 AERO用户界面。 由于 Aero特效完全由 3D 指令进行渲染， 故如果不关闭 Aero特效， 虚拟机将没有办法使用本 地的 CPU对图形驱动将已经发送的图形处理指令进行处理。
需要说明的是，这里，显示服务器可以使用 Windows 内置的 DXGI ( DirectX Graphics Infrastructure ) 接口向所述图形马区动发送指 示消息， 以使得所述图形驱动使用本地自带的图形接口对将已经发 送至所述渲染服务器的指令中的 2D图像指令进行 2D图像处理。
205、 本地渲染服务器接收来自所述图形驱动发送的 2D 图像， 所述 2D图像为所述图形驱动将后续的图形处理指令转移至 CPU上在 本地进行处理生成的。
具体的， 在显示服务器发送指示消息至图形驱动后， 图形驱动 停止向渲染服务器发送指令， 同时， 图形驱动将后续的图形处理指 令转移至 CPU上在本地进行处理生成 2D图像， 并发送至本地渲染服 务器。
206、 本地渲染服务器对所述图形驱动发送的 2D 图像进行编码 压缩。
图像编码是指在满足一定保真度的要求下， 对图像数据的进行 变换、 编码和压缩，去除多余数据减少表示数字图像时需要的数据 量， 以便于图像的存储和传输。 即以较少的数据量有损或无损地表 示原来的像素矩阵的技术。
图像压缩编码可分为两类：一类压缩是可逆的 ，即从压缩后的 数据可以完全恢复原来的图像 ，信息没有损失 ，称为无损压缩编码; 另一类压缩是不可逆的 ，即从压缩后的数据无法完全恢复原来的图 像 ，信息有一定损失 ，称为有损压缩编码。 本发明的实施例对此不 作限制， 可以根据虚拟机内具体的设置做多种可能。
具体的， 本地渲染服务器在接收到来自所述图形驱动发送的 2D 图像之后， 使用虚拟机的 CPU对图形驱动发送的 2D图像进行编码压 缩， 数据包的组织等工作， 最终生成显示协议数据包。 需要说明的 是， 本地渲染服务器与共享渲染服务器相比， 仅仅能处理 2D图像指 令或者 2D图像压缩， 对于 3D图像指令或者 3D图像压缩无法进行处 理。
207、 本地渲染服务器根据行编码压缩后的 2D 图像生成数据包 并发送至显示服务器， 以使得显示服务器将数据包发送至客户端。
具体的，本地渲染服务器根据行编码压缩后的 2D图像生成数据 包并发送至所述显示服务器， 以使得所述显示服务器接收来自所述 本地渲染服务器的显示协议数据包并发送至客户端。
示例性的， 用户使用客户端对自 己的 PC (personal computer, 个人计算机）， 进行远程桌面控制， 若在用户通过远程桌面控制修改 word文档时， 渲染服务器出现进程卡死的现象， 用户虚拟机此时可 以通过心跳机制及时发现渲染服务器故障， 并启动本地渲染服务器 对自 己的 PC桌面进行绘制， 在不改变接口协议的情况下避免了由于 渲染服务器的进程卡死现象造成 word文档无法及时保存， 导致用户 数据丟失的现象。
至此， 通过在虚拟机中增加本地渲染服务器， 当渲染服务器出 现故障时无缝的将 2D图像处理转移到虚拟机上进行， 提升了 GPU共 享系统的可靠性与故障恢复能力。
本发明的实施例提供一种图像处理方法， 所述虚拟机的显示服 务器向所述图形处理器发送图形处理指令， 以使得所述图形处理器 的共享渲染服务器根据所述图形处理指令进行 3D图形渲染； 所述显 示服务器监控所述共享渲染服务器的状态； 所述显示服务器在确定 所述共享渲染服务器发生故障时， 向所述图形驱动发送指示消息， 以使得所述图形驱动根据所述指示消息由 3D工作模式切换到 2D工 作模式； 所述虚拟机釆用所述本地渲染服务器对后续的图形处理指 令进行 2D 图形渲染， 获得 2D 图像数据。 该方案在虚拟机中增加本 地渲染服务器， 通过显示服务器的监控机制， 使得在共享渲染服务 器无法正常工作时及时感知故障并将 2D 图像处理转移到虚拟机的 本地渲染服务器上进行， 从而使虚拟机可以进行保存未完成的工作 等操作， 提升了 GPU 共享系统的可靠性与故障恢复能力， 为用户提 供了应急的虚拟机操作方式。 实施例三
本发明的实施例提供一种虚拟机系统， 如图 5 所示， 所述虚拟 机系统包括虚拟机 01 和共享渲染服务器 02, 所述虚拟机包括显示 服务器、 图形驱动， 以及本地渲染服务器， 其中，
所述虚拟机 01 , 用于向所述图形处理器发送图形处理指令， 以 使得所述图形处理器的共享渲染服务器根据所述图形处理指令进行 3D图形渲染； 监控所述共享渲染服务器的状态； 在确定所述共享渲 染服务器发生故障时， 向所述图形驱动发送指示消息， 以使得所述 图形驱动根据所述指示消息由 3D工作模式切换到 2D工作模式； 以 及釆用所述本地渲染服务器对后续的图形处理指令进行 2D 图形渲 染， 获得 2D图像数据；
所述共享渲染服务器 02, 用于周期性向所述虚拟机发送心跳上 报信息， 以使得所述显示服务器在确定所述共享渲染服务器是否发 生故障。
本发明的实施例提供一种虚拟机系统， 所述虚拟机的显示服务 器向所述图形处理器发送图形处理指令， 以使得所述图形处理器的 共享渲染服务器根据所述图形处理指令进行 3D图形渲染； 所述显示 服务器监控所述共享渲染服务器的状态； 所述显示服务器在确定所 述共享渲染服务器发生故障时， 向所述图形驱动发送指示消息， 以 使得所述图形驱动根据所述指示消息由 3D工作模式切换到 2D工作 模式； 所述虚拟机釆用所述本地渲染服务器对后续的图形处理指令 进行 2D 图形渲染， 获得 2D 图像数据。 该方案在虚拟机中增加本地 渲染服务器， 通过显示服务器的监控机制， 使得在共享渲染服务器 无法正常工作时及时感知故障并将 2D 图像处理转移到虚拟机的本 地渲染服务器上进行， 从而使虚拟机可以进行保存未完成的工作等 操作， 提升了 GPU共享系统的可靠性与故障恢复能力， 为用户提供 了应急的虚拟机操作方式。 实施例四
本发明的实施例提供一种虚拟机， 如图 6 所示， 应用于虚拟机 系统， 所述虚拟机系统包括虚拟机和共享渲染服务器， 所述虚拟机 包括显示服务器 01、 图形驱动 02, 以及本地渲染服务器 03, 其中， 所述显示服务器 01 , 用于监控所述共享渲染服务器的状态； 以 及在确定所述共享渲染服务器发生故障时， 向所述图形驱动 02发送 指示消息， 以使得所述图形驱动 02根据所述指示消息由 3D工作模 式切换到 2D工作模式；
所述图形驱动 02, 用于向所述共享渲染服务器发送图形处理指 令， 以使得所述共享渲染服务器根据所述图形处理指令进行 3D图形 渲染；
所述本地渲染服务器 03, 用于对后续的图形处理指令进行 2D 图形渲染， 获得 2D图像数据。
进一步地， 所述显示服务器 01 , 还用于与所述共享渲染服务器 建立心跳连接； 以及确定是否在预置的时间内接收到所述共享渲染 服务器的心跳上报信息。
进一步地， 所述显示服务器 01 , 还用于关闭所述虚拟机的操作 系统的 AER0用户界面。
进一步地， 所述图形驱动 02, 具体用于停止向所述共享渲染服 务器发送图形处理指令， 以及调用所述本地渲染服务器 03 执行 2D 图形渲染。
进一步地， 所述显示服务器 01 , 还用于断开与所述共享渲染服 务器的连接。 进一步地，所述显示服务器 01通过 DirectX图形基础设施 DXGI 接口向所述图形驱动 02发送所述指示消息。
本发明的实施例提供一种虚拟机， 如图 7 所示， 应用于虚拟机 系统， 所述虚拟机系统包括虚拟机和共享渲染服务器， 其中， 所述 虚拟机包括：
发送单元 11, 用于所述虚拟机的图形驱动向所述共享渲染服务 器发送图形处理指令， 以使得所述共享渲染服务器根据所述图形处 理指令进行 3D图形渲染；
监控单元 12, 用于所述显示服务器监控所述共享渲染服务器的 状态；
切换单元 13, 用于所述显示服务器在确定所述共享渲染服务器 发生故障时， 向所述图形驱动发送指示消息， 以使得所述图形驱动 根据所述指示消息由 3D工作模式切换到 2D工作模式；
处理单元 14, 用于所述虚拟机釆用所述本地渲染服务器对后续 的图形处理指令进行 2D图形渲染， 获得 2D图像数据。
进一步地，
所述监控单元 12, 具体用于所述显示服务器与所述共享渲染服 务器建立心跳连接； 以及所述显示服务器确定是否在预置的时间内 接收到所述共享渲染服务器的心跳上报信息。
进一步地，
所述切换单元 13, 还用于所述图形驱动停止向所述共享渲染服 务器发送图形处理指令， 以及调用所述本地渲染服务器执行 2D图形 渲染； 以及所述显示服务器关闭所述虚拟机的操作系统的 AER0用户 界面； 以及所述显示服务器断开与所述共享渲染服务器的连接。
本发明的实施例提供一种虚拟机， 所述虚拟机的显示服务器向 所述图形处理器发送图形处理指令， 以使得所述图形处理器的共享 渲染服务器根据所述图形处理指令进行 3D图形渲染； 所述显示服务 器监控所述共享渲染服务器的状态； 所述显示服务器在确定所述共 享渲染服务器发生故障时， 向所述图形驱动发送指示消息， 以使得 所述图形驱动根据所述指示消息由 3 D工作模式切换到 2 D工作模式； 所述虚拟机釆用所述本地渲染服务器对后续的图形处理指令进行 2 D 图形渲染， 获得 2 D图像数据。 该方案在虚拟机中增加本地渲染服务 器， 通过显示服务器的监控机制， 使得在共享渲染服务器无法正常 工作时及时感知故障并将 2 D 图像处理转移到虚拟机的本地渲染服 务器上进行， 从而使虚拟机可以进行保存未完成的工作等操作， 提 升了 G P U共享系统的可靠性与故障恢复能力， 为用户提供了应急的 虚拟机操作方式。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁， 仅以上述各功能模块的划分进行举例说明， 实际应用中， 可以根据 需要而将上述功能分配由不同的功能模块完成， 即将装置的内部结 构划分成不同的功能模块， 以完成以上描述的全部或者部分功能。 上述描述的系统， 装置和单元的具体工作过程， 可以参考前述方法 实施例中的对应过程， 在此不再赘述。
在本申请所提供的几个实施例中， 应该理解到， 所揭露的系统， 装置和方法， 可以通过其它的方式实现。 例如， 以上所描述的装置 实施例仅仅是示意性的， 例如， 所述模块或单元的划分， 仅仅为一 种逻辑功能划分， 实际实现时可以有另外的划分方式， 例如多个单 元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统， 或一些特征可以忽 略， 或不执行。 另一点， 所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦 合或通信连接可以是通过一些接口， 装置或单元的间接耦合或通信 连接， 可以是电性， 机械或其它的形式。
所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分 开的， 作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元， 即可 以位于一个地方， 或者也可以分布到多个网络单元上。 可以根据实 际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的 目 的。
另外， 在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处 理单元中， 也可以是各个单元单独物理存在， 也可以两个或两个以 上单元集成在一个单元中。 上述集成的单元既可以釆用硬件的形式 实现， 也可以釆用软件功能单元的形式实现。
所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的 产品销售或使用时， 可以存储在一个计算机可读取存储介质中。 基 于这样的理解， 本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡 献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现 出来， 该计算机软件产品存储在一个存储介质中， 包括若干指令用 以使得一台计算机设备 （可以是个人计算机， 服务器， 或者网络设 备等） 或处理器 （ processor ) 执行本发明各个实施例所述方法的全 部或部分步骤。 而前述的存储介质包括： U 盘、 移动硬盘、 只读存 储器（ ROM, Read-Only Memory )、随机存取存储器（ RAM, Random Access Memory )、 磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
以上所述， 仅为本发明的具体实施方式， 但本发明的保护范围 并不局限于此， 任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技 术范围内， 可轻易想到变化或替换， 都应涵盖在本发明的保护范围 之内。 因此， 本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (1)

  1. 权 利 要 求 书
    1、 一种图像处理方法， 其特征在于， 应用于虚拟机系统， 所述 虚拟机系统包括虚拟机和共享渲染服务器， 所述虚拟机包括显示服务 器、 图形驱动， 以及本地渲染服务器， 所述方法包括：
    所述虚拟机的图形驱动向所述共享渲染服务器发送图形处理指 令， 以使得所述共享渲染服务器根据所述图形处理指令进行 3 D 图形 渲染；
    所述显示服务器监控所述共享渲染服务器的状态；
    所述显示服务器在确定所述共享渲染服务器发生故障时，向所述 图形驱动发送指示消息， 以使得所述图形驱动根据所述指示消息由
    3 D工作模式切换到 2 D工作模式；
    所述虚拟机釆用所述本地渲染服务器对后续的图形处理指令进 行 2 D图形渲染， 获得 2 D图像数据。
    2、 根据权利要求 1 所述的方法， 其特征在于， 所述显示服务器 与所述共享渲染服务器建立心跳连接；
    其中， 所述显示服务器监控所述共享渲染服务器的状态， 包括： 所述显示服务器确定是否在预置的时间内接收到所述共享渲染 服务器的心跳上报信息。
    3、 根据权利要求 1 或 2所述的方法， 其特征在于， 所述显示服 务器在向所述图形驱动发送指示消息之前， 还包括：
    所述显示服务器关闭所述虚拟机的操作系统的 AE RO用户界面。
    4、 根据权利要求 1 至 3 中任一项所述的方法， 其特征在于， 所 述图形驱动根据所述指示消息由 3 D 工作模式切换到 2 D 工作模式包 括：
    所述图形驱动停止向所述共享渲染服务器发送图形处理指令，以 及调用所述本地渲染服务器执行 2 D图形渲染。
    5、 根据权利要求 1 至 4 中任一项所述的方法， 其特征在于， 在 所述向所述图形驱动发送指示消息之后， 还包括：
    所述显示服务器断开与所述共享渲染服务器的连接。 6、 根据权利要求 1 至 5 中任一项所述的方法， 其特征在于， 所 述显示服务器通过 DirectX 图形基础设施 DXGI接口向所述图形驱动 发送所述指示消息。
    7、 一种虚拟机， 其特征在于， 应用于虚拟机系统， 所述虚拟机 系统包括虚拟机和共享渲染服务器， 所述虚拟机包括显示服务器、 图 形驱动， 以及本地渲染服务器， 其中，
    所述显示服务器， 用于监控所述共享渲染服务器的状态； 以及在 确定所述共享渲染服务器发生故障时， 向所述图形驱动发送指示消 息， 以使得所述图形驱动根据所述指示消息由 3D工作模式切换到 2D 工作模式；
    所述图形驱动， 用于向所述共享渲染服务器发送图形处理指令， 以使得所述共享渲染服务器根据所述图形处理指令进行 3D 图形渲 染；
    所述本地渲染服务器， 用于对后续的图形处理指令进行 2D 图形 渲染， 获得 2D图像数据。
    8、 根据权利要求 7所述的虚拟机， 其特征在于，
    所述显示服务器， 还用于与所述共享渲染服务器建立心跳连接； 以及确定是否在预置的时间内接收到所述共享渲染服务器的心跳上 报信息。
    9、 根据权利要求 7或 8所述的虚拟机， 其特征在于，
    所述显示服务器， 还用于关闭所述虚拟机的操作系统的 AERO用 户界面。
    10、 根据权利要求 7至 9 中任一项所述的虚拟机， 其特征在于， 所述图形驱动，具体用于停止向所述共享渲染服务器发送图形处 理指令， 以及调用所述本地渲染服务器执行 2D图形渲染。
    11、 根据权利要求 7至 10中任一项所述的虚拟机， 其特征在于， 所述显示服务器， 还用于断开与所述共享渲染服务器的连接。
    12、 根据权利要求 7至 11 中任一项所述的虚拟机， 其特征在于， 所述显示服务器通过 DirectX 图形基础设施 DXGI接口向所述图形驱 动发送所述指示消息。
    1 3、 一种虚拟机， 其特征在于， 应用于虚拟机系统， 所述虚拟机 系统包括虚拟机和共享渲染服务器， 其中， 所述虚拟机包括：
    发送单元，用于所述虚拟机的图形驱动向所述共享渲染服务器发 送图形处理指令， 以使得所述共享渲染服务器根据所述图形处理指令 进行 3 D图形渲染；
    监控单元， 用于所述显示服务器监控所述共享渲染服务器的状 态；
    切换单元，用于所述显示服务器在确定所述共享渲染服务器发生 故障时， 向所述图形驱动发送指示消息， 以使得所述图形驱动根据所 述指示消息由 3 D工作模式切换到 2 D工作模式；
    处理单元，用于所述虚拟机釆用所述本地渲染服务器对后续的图 形处理指令进行 2 D图形渲染， 获得 2 D图像数据。
    1 4、 根据权利要求 1 3所述的虚拟机， 其特征在于，
    所述监控单元，具体用于所述显示服务器与所述共享渲染服务器 建立心跳连接； 以及所述显示服务器确定是否在预置的时间内接收到 所述共享渲染服务器的心跳上报信息。
    1 5、 根据权利要求 1 3或 1 4所述的虚拟机， 其特征在于， 所述切换单元，还用于所述图形驱动停止向所述共享渲染服务器 发送图形处理指令， 以及调用所述本地渲染服务器执行 2 D图形渲染； 以及所述显示服务器关闭所述虚拟机的操作系统的 AE RO 用户界面； 以及所述显示服务器断开与所述共享渲染服务器的连接。
    1 6、 一种虚拟机系统， 其特征在于， 所述虚拟机系统包括虚拟机 和共享渲染服务器， 所述虚拟机包括显示服务器、 图形驱动， 以及本 地渲染服务器， 其中，
    所述虚拟机， 用于向所述图形处理器发送图形处理指令， 以使得 所述共享渲染服务器根据所述图形处理指令进行 3 D 图形渲染； 监控 所述共享渲染服务器的状态； 在确定所述共享渲染服务器发生故障 时， 向所述图形驱动发送指示消息， 以使得所述图形驱动根据所述指 示消息由 3D工作模式切换到 2D工作模式； 以及釆用所述本地渲染服 务器对后续的图形处理指令进行 2D图形渲染， 获得 2D图像数据； 所述共享渲染服务器，用于周期性向所述虚拟机发送心跳上报信 息， 以使得所述显示服务器在确定所述共享渲染服务器是否发生故 障。
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