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基于WDDM驱动的DirectX视频加速重定向框架设计与实现

张涛  
【摘要】:随着计算机技术的不断发展进步,云计算技术也在高速发展的进程中日趋成熟,作为云计算核心技术的虚拟化技术也得到了飞速发展。而虚拟化技术中,虚拟化桌面凭借其低成本、灵活易用性及集中部署管理等优势发展最为迅速。在云计算等软件技术高速发展的同时,处理器硬件工艺也在飞速进步。GPU处理工艺的进步,使得3D应用得以发展和进步。与此同时,针对3D应用,微软开发了应用于其Windows Vista及其后续版本操作系统的WDDM显示驱动模型,这种模型支持DirectX图形库,并能够对3D应用的GPU硬件加速提供很好的支持,提高了用户体验。 然而,目前的虚拟化桌面产品仅能满足企业办公场景,与传统的PC机桌面相比,其不完善的桌面功能及用户体验使其不能进一步向普通用户推广。在这种背景下,本文基于微软WDDM中对高清视频硬件加速的支持,设计和实现了DirectX视频加速重定向框架,旨在有效利用虚拟化桌面客户端主机的GPU,支持在虚拟化桌面中播放高清视频。针对这一方案,本文做了以下的工作: (1)研究和分析了当前主流的虚拟化桌面解决方案及产品,为本文的DirectX视频加速重定向框架设计和实现提供了参考依据; (2)详细分析和研究了为设计和实现DirectX视频加速重定向框架所需的关键技术,包括WDDM驱动模型、DXVA及其API、高清视频及视频播放器等; (3)设计了DirectX视频加速重定向框架,并实现了框架中的基本功能模块,包括虚拟化桌面服务端的DXVA指令和视频数据截获及重定向,以及虚拟化桌面客户端利用主机GPU加速功能,执行重定向指令,播放高清视频,并对这套系统从功能、性能及兼容性等方面进行了测试,验证了系统的功能。


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