一种计算机处理单元交互式系统技术方案

本发明专利技术涉及一种计算机处理单元交互式系统，所述处理单元介于应用程序与系统API或者网络之间，该处理单元包括声音导出模块、界面导出模块、其他信息导出模块、以及输入导入模块；界面导出模块用于将游戏的画面转换为视频流输出，所述声音导出模块将背景音乐和效果声音转换为音频流输出；其他信息导出模块，将应用程序中光标的位置和样式导出并从一个独立的信息流通道输出。本发明专利技术不仅能降低硬件资源的成本，同时可实现多方交互。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种计算机处理单元交互式系统，涉及计算机、网络、流媒体等多个

技术介绍
云计算指IT基础设施的交付和使用模式，指通过网络以按需、易扩展的方式获得所需资源；广义云计算指服务的交付和使用模式，指通过网络以按需、易扩展的方式获得所需服务。这种服务可以是IT和软件、互联网相关，也可是其他服务。云计算(CloudComputing)是网格计算(Grid Computing )、分布式计算(DistributedComputing)、并行计算(Parallel Computing)、效用计算(Utility Computing)、网络存储(Network StorageTechnologies)、虚拟化(Virtualization)、负载均衡(Load Balance)等传统计算机和网络 技术发展融合的产物。在云计算系统中执行交互式程序的ー个问题在于，交互式程序可能被设计为仅被用户在其所运行的计算机上通过本地交互设备来进行交互。亦即用户的交互行动依赖于本地计算机上的交互设备(如键盘，鼠标，显示器等)。这意味着在特定的时刻，云系统中ー个计算节点最多只能为单个用户提供服务。对大規模的云计算系统而言，其总建设成本和单计算节点的成本密切相关。通常地，如附图I所示，硬件设备的性能/价格比在一定范围内随着性能的提高而増加，同时，较高的性能也有助于计算节点能承受程序更严格的性能要求。然而高性能同时也意味着成本的提高，并存在两个问题1.对于交互式行为的应用程序的计算节点而言，通常程序对节点的计算能力的使用在时间上是不平均的。例如在一个三维建模的应用中，用户输入数据的过程(低计算资源占用)可能占到使用时间的大部分而渲染过程(高计算资源占用)只占短时间，因此多数时间内计算资源被闲置；2.交互式应用程序的计算资源使用实际达不到硬件性能的上限，这在交互式PC游戏中尤其明显。由于PC游戏往往设计成在达到一定的用户体验要求时只需消耗一定限度的计算资源，并且往往为了适应较多不同型号硬件设备而限制资源的消耗。因此在现有的云计算服务体系中，交互式PC游戏的用户体验被限制在一定的水平上，因此也就限制的硬件资源的消耗，最終的结果是，购置更多计算资源所付出的硬件设备成本被浪费。除此之外，单个计算节点还具有额外的固定成本，例如总线设备(主板)，存储设备，电源和外売，以及为了放置计算节点的空间成本等。可以看到，当云计算系统每个用户的服务成本和计算节点的成本相关时，通过减少单计算节点的硬件成本的方法能降低的用户服务成本是非常有限的。显然地，有效地下降单用户成本的方案是使单个计算节点可以同时为多个用户服务。但如前所述，交互式应用程序需要独占计算节点上的交互设备来运行。虚拟化(Virtualization)技术提供了ー个可能的实现方式。然而,虚拟化的问题是,使用这ー技术将带来额外的硬件资源的开销，特别是图形处理器(GPU)的性能往往会遭到显著的损失，并存在硬件支持上的缺陷。对于以提供windows应用程序为主的云计算服务系统而言，虚拟化技术将增加计算节点上运行的windows操作系统数量进而提高授权费用；虚拟化技木本身和windows操作系统的结合也并不非常成熟。
技术实现思路
为了解决上述技术问题，本专利技术提供一种计算机处理单元，介于应用程序与系统API或者网络之间，其特征在于其包括声音导出模块、界面导出模块、其他信息导出模块、以及输入导入模块；界面导出模块用于将游戏的画面转换为视频流输出，所述声音导出模块将背景音乐和效果声音转换为音频流输出；其他信息导出模块，将应用程序中光标的位置和样式导出并从ー个独立的信息流通道输出。其他信息导出模块并不直接将光标的信息合并到程序界面内作为视频信息流来传输；而是通过辅助信息流传送鼠标指针的信息并在客户端直接绘制出来。 当用户移动鼠标指针时，客户端本地将首先响应鼠标移动的事件并重画鼠标指针，其他信息导出模块同时将此事件通过控制信息传送到远程执行的应用程序。 进ー步包括一存储和应用程序上下文接ロ，所述接ロ包括文件访问API，注册表访问API，环境变量和内核对象等；所述处理単元重定向接ロ使多个相同的应用程序在同一操作系统下执行时可以避免资源使用的冲突问题；所述处理単元进ー步包括一记录单元，用于记录和保留这些上下文信息，从而为应用程序下一次从当前上下文信息执行作准备。所述处理単元和视频/音频压缩模块和网络模块相连接，将应用程序的界面和渲染数据转换成视频/音频流，经网络模块传送到互联网上的其它终端。其进ー步包括一重定向模块，所述重定向模块通过修改API调用的參数，进而将应用程序对某个硬件设备的访问转交给ー导出模块连接的特定的硬件进行，从而得到应用程序从硬件设备中输出的信息。所述处理単元进ー步包含多个进程，所述进程和客户端连接，由客户端请求执行特定的请求，所述请求是应用程序或者发送或者接收的数据；所述处理单元将上述请求载入内存，在上述请求实际执行之前，将重定向模块加载进应用程序的进程空间，并在应用程序进程的内存空间中修改应用程序已载入的执行代码。所述函数地址重定向模块为一硬件,其改变函数的操作系统应用程序接ロ API的功能调用入口位置；当应用程序执行之后，程序调用操作系统API时，重定向模块将被修改的函数地址跳转到重定向模块所存储的函数地址 本专利技术进一歩提供一个基于云计算的远程交互式系统，其包括終端设备，web前端、安全网关，其特征在干 所述安全网关包括ー个或多个服务节点； 所述服务节点进一歩包括一种计算机处理单元，介于应用程序与系统API或者网络之间，所述处理単元包括声音导出模块、界面导出模块、其他信息导出模块、以及输入导入模块；界面导出模块用于将游戏的画面转换为视频流输出，所述声音导出模块将背景音乐和效果声音转换为音频流输出；其他信息导出模块，将应用程序中光标的位置和样式导出并从ー个独立的信息流通道输出；所述终端设备首先访问所述前端，通过验证后取得连接安全网关内某一服务节点的权限；终端设备随后使用这ー权限和云计算系统内特定的服务节点连接；在所述安全网关中，所有应用程序的界面和音频输出被转换为视频和音频流，以及ー个与其相关的附加信息流，并通过互联网传递给所述终端设备。附图说明图I是大規模云计算系统的硬件设备的性能/价格比例示意 图2是基于云计算节点的远程交互式系统的架构； 图3是基于云计算节点的远程交互式系统的模块 图4是基于云计算节点的远程交互式系统的层次图； 图5是微环境的一种实施方式的示意 图6是微环境下重定向示意 图7是本专利技术中鼠标信息交互示意 图8是本专利技术中对画面进行流水线处理的示意 图9是云计算节点的远程交互式系统访问网络文件的示意 图10是交互信息在不同用户之间分发的示意 图11是本专利技术关于视频编解码的示意 图12是本专利技术“展示墙”的示意 图13是本专利技术对有限的矩形范围内接收的鼠标操作的处理方式的示意 图14是使用云计算远程交互程序服务的用户所执行的工作流程 图15是分布式的计算服务节点阵列的部署图。具体实施例方式图2和图3列出了一个基于云计算节点的远程交互式系统的架构。其包括终端设备，web前端、安全网关。所述终端设备可以是PC，移动终端或者电视机顶本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种计算机处理单元，介于应用程序与系统API或者网络之间，其特征在于：其包括声音导出模块、界面导出模块、其他信息导出模块、以及输入导入模块；界面导出模块用于将游戏的画面转换为视频流输出，所述声音导出模块将背景音乐和效果声音转换为音频流输出；其他信息导出模块，将应用程序中光标的位置和样式导出并从一个独立的信息流通道输出。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：邓迪，孙华庆，魏帆，
申请(专利权)人：云联北京信息技术有限公司，
类型：发明
国别省市：