一种基于QEMU摄像头设备的图像类外设数据重定向系统技术方案

本发明专利技术公开了一种基于QEMU摄像头设备的图像类外设数据重定向系统，包括桌面虚拟化终端和桌面虚拟化服务端；桌面虚拟化终端，包括USB图像类设备数据采集模块和USB图像类设备数据压缩传输模块；桌面虚拟化服务端，包括用于QEMU虚拟化进程的接收USB图像类设备数据的QEMU虚拟化摄像头模块和虚拟化桌面操作系统。本发明专利技术通过QEMU虚拟化技术，在虚拟化层虚拟出一个通用USB图像类设备，从而桌面操作系统可以感知到一个物理的USB图像类设备，具有很强的软件兼容性，且通过压缩传输技术，将基于总线带宽设计的USB图像传输协议，翻译成适配于通用以太网络链路带宽的压缩传输协议，将带宽要求从200Mb/s降低到只需要5Mb/s。

A data redirection system for image peripherals based on QEMU camera equipment

The invention discloses an image class peripheral data redirection system based on QEMU camera equipment, including desktop virtualization and desktop virtualization server terminal; desktop virtual terminal equipment, including USB image data acquisition module and USB image data compression device transmission module; Desktop Virtualization Server, including the virtual camera module for QEMU QEMU virtual process receives the USB image data device and desktop operating system virtualization. The present invention by QEMU virtualization technology, a virtual image of general USB device in the virtualization layer, thus the desktop operating system can perceive a physical USB image equipment, software compatibility is very strong, and the compression and transmission technology, USB image transmission protocol based on the design of bus bandwidth, compression and transmission the protocol of adaptation to the generic Ethernet link bandwidth, bandwidth requirements will only need to reduce 5Mb/s from 200Mb/s.

【技术实现步骤摘要】
一种基于QEMU摄像头设备的图像类外设数据重定向系统
本专利技术涉及桌面虚拟化
，具体为一种基于QEMU摄像头设备的图像类外设数据重定向系统。
技术介绍
近年来，虚拟化技术已逐步应用于各领域，特别是教育、金融等行业应用最为广泛。桌面虚拟化(VDI)是虚拟化在桌面行业领域中的一个细分解决方案，采用这种解决方案之后将逐渐脱离传统的、静态的PC计算模式，转而迁移到动态的、灵活的、可扩展的基础架构，这种架构可轻松应对业务需求变化，还能够能大幅节约成本。桌面虚拟化最简单的定义是：将桌面或者客户端操作系统与原来的物理硬件进行分割，用户可以通过任何终端设备，不受地点和时间限制，访问在网络上的属于个人的桌面系统，实现更灵活的使用。桌面虚拟化具备两个方面的特点，一是将所有桌面虚拟PC在数据中心进行托管并统一管理，二是用户能够获得完整的计算机使用体验。目前国内外有很多的技术方案实现桌面虚拟化，例如Citrix，VMWare都可以提供成熟商业化解决方案。国内的厂商一般采用QMEU作为基础的解决方案，该方案使用以太网络链路虚拟化了一种PCIE总线，提供了一种通用的USB设备数据重定向方案来解决如何将USB设备接入虚拟化桌面的问题，但是这种方案在摄像头，高拍仪这些图像类USB设备重定向具有如下缺陷：1、以太网络链路带宽达不到PCIE总线带宽的量级，从而基于PCIE总线带宽量级设计的USB协议无法正常工作，GE网络连接上应用这种通用USB设备重定向方案会有高延迟，卡顿，传输速度慢，无法满足正常的桌面使用。2、网络带宽要求非常高，采用GE的链路带宽同时也只能支持5路并发。正常使用至少需要10GE的链路带宽，从而对于网络改造，网络维护具有很高的要求限制，从而不具备实际应用价值。另外还有一种WindowsDirectShow机制实现的一种windows虚拟USB图像类方案，改方案具有如下缺陷：1、需要虚拟化桌面系统跟终端系统进行网络通信，会带来极大的安全隐患。2、虚拟化桌面系统内没有一个物理的USB设备，从而跟很多的软件不兼容。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种基于QEMU摄像头设备的图像类外设数据重定向系统，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种基于QEMU摄像头设备的图像类外设数据重定向系统，包括桌面虚拟化终端和桌面虚拟化服务端；桌面虚拟化终端，包括USB图像类设备数据采集模块和USB图像类设备数据压缩传输模块；所述USB图像类设备数据采集模块，用于采集USB图像类设备的图像类数据；所述USB图像类设备数据压缩传输模块，用于将采集到的图像类数据进行压缩、传输；桌面虚拟化服务端，包括用于QEMU虚拟化进程的接收USB图像类设备数据的QEMU虚拟化摄像头模块和虚拟化桌面操作系统；所述接收USB图像类设备数据的QEMU虚拟化摄像头模块，用于接收压缩后的图像类数据并进行解压，然后将解压后的图像类数据进行翻译并传输给虚拟化桌面操作系统；所述虚拟化桌面操作系统，用于生成一个虚拟通用USB图像类设备。优选的，所述图像类数据包括图像数据、帧率控制信令数据和分辨率控制信令数据。优选的，所述USB图像类设备数据压缩传输模块同时透传USB图像类设备的控制信令。优选的，所述接收USB图像类设备数据的QEMU虚拟化摄像头模块对解压后的图像类数据进行翻译时，翻译成通用USB协议URB指令。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：(1)、本专利技术通过QEMU虚拟化技术，在虚拟化层虚拟出一个通用USB图像类设备，从而桌面操作系统可以感知到一个物理的USB图像类设备，从而具有很强的软件兼容性。(2)、本专利技术通过压缩传输技术，将基于总线带宽设计的USB图像传输协议，翻译成适配于通用以太网络链路带宽的压缩传输协议，将带宽要求从200Mb/s降低到只需要5Mb/s。附图说明图1为本专利技术的系统原理框图；图2为本专利技术的系统工作流程示意图；图3为本专利技术实施例二中电信营业厅工作流程示意图。图中：100USB图像类设备、101桌面虚拟化终端、102USB图像类设备数据采集模块、103USB图像类设备数据压缩传输模块、104桌面虚拟化服务端、105QEMU虚拟化进程、106接收USB图像类设备数据的QEMU虚拟化摄像头模块、107虚拟化桌面操作系统、108虚拟通用USB图像类设备。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术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专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。请参阅图1-3，本专利技术提供一种技术方案：一种基于QEMU摄像头设备的图像类外设数据重定向系统，如说明书附图1所示，包括桌面虚拟化终端101和桌面虚拟化服务端104，通过桌面虚拟化终端101和桌面虚拟化服务端104的通信连接，达到传输数据带宽的效果，使得USB图形类设备100重定向具有实际应用性。桌面虚拟化终端101，包括USB图像类设备数据采集模块102和USB图像类设备数据压缩传输模块103。USB图像类设备数据采集模块102，用于采集USB图像类设备100的图像类数据，图像类数据包括图像数据、帧率控制信令数据和分辨率控制信令数据。USB图像类设备数据压缩传输模块103，用于将采集到的图像类数据进行压缩、传输，USB图像类设备数据压缩传输模块103同时透传USB图像类设备100的控制信令，使得接收USB图像类设备数据的QEMU虚拟化摄像头模块106可以直接控制USB图像类设备100。桌面虚拟化服务端104，包括用于QEMU虚拟化进程105的接收USB图像类设备数据的QEMU虚拟化摄像头模块106和虚拟化桌面操作系统107。接收USB图像类设备数据的QEMU虚拟化摄像头模块106，用于接收压缩后的图像类数据并进行解压，然后将解压后的图像类数据进行翻译并传输给虚拟化桌面操作系统107，接收USB图像类设备数据的QEMU虚拟化摄像头模块106对解压后的图像类数据进行翻译时，翻译成通用USB协议URB指令。虚拟化桌面操作系统107，用于生成一个虚拟通用USB图像类设备108，使得USB图像类设备100实现重定向。实施例一：请参阅说明书附图2所示，本专利技术的重定向系统的工作步骤包括：步骤一、读取数据：桌面虚拟化终端101中的USB图像类设备数据采集模块102采用基于FPGA的图像数据采集模块，当USB图像类设备数据采集模块102接收到指令需要进行图像采集时，将USB图像类设备100中的图像参数进行采集，USB图像类设备100选用摄像头，图像参数例如图像数据、帧率控制信令数据和分辨率控制信令数据，USB图像类设备数据采集模块102采集到图像参数后，将数据传输给USB图像类设备数据压缩传输模块103。步骤二、数据传输：USB图像类设备数据压缩传输模块103接收到数据后，采用数据压缩传输技术，将基于总线带宽设计的USB图像传输协议，翻译成适配于通用以太网络链路带宽的压缩传输协议，数据压缩协议是计算机网络上主机之间压缩数据的一种服务协议，在将数据传输发送之前，通过数据压缩协议将数据压缩，从而使得更多的信息可本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于QEMU摄像头设备的图像类外设数据重定向系统，包括桌面虚拟化终端(101)和桌面虚拟化服务端(104)，其特征在于：桌面虚拟化终端(101)，包括USB图像类设备数据采集模块(102)和USB图像类设备数据压缩传输模块(103)；所述USB图像类设备数据采集模块(102)，用于采集USB图像类设备(100)的图像类数据；所述USB图像类设备数据压缩传输模块(103)，用于将采集到的图像类数据进行压缩、传输；桌面虚拟化服务端(104)，包括用于QEMU虚拟化进程(105)的接收USB图像类设备数据的QEMU虚拟化摄像头模块(106)和虚拟化桌面操作系统(107)；所述接收USB图像类设备数据的QEMU虚拟化摄像头模块(106)，用于接收压缩后的图像类数据并进行解压，然后将解压后的图像类数据进行翻译并传输给虚拟化桌面操作系统(107)；所述虚拟化桌面操作系统(107)，用于生成一个虚拟通用USB图像类设备(108)。

【技术特征摘要】
1.一种基于QEMU摄像头设备的图像类外设数据重定向系统，包括桌面虚拟化终端(101)和桌面虚拟化服务端(104)，其特征在于：桌面虚拟化终端(101)，包括USB图像类设备数据采集模块(102)和USB图像类设备数据压缩传输模块(103)；所述USB图像类设备数据采集模块(102)，用于采集USB图像类设备(100)的图像类数据；所述USB图像类设备数据压缩传输模块(103)，用于将采集到的图像类数据进行压缩、传输；桌面虚拟化服务端(104)，包括用于QEMU虚拟化进程(105)的接收USB图像类设备数据的QEMU虚拟化摄像头模块(106)和虚拟化桌面操作系统(107)；所述接收USB图像类设备数据的QEMU虚拟化摄像头模块(106)，用于接收压缩后的图像类数据并进行解压，然后将解压后...

【专利技术属性】
技术研发人员：卫平青，徐昕，
申请(专利权)人：上海金途信息科技有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31