Virtualization SIG负责构建openKylin社区系统虚拟化技术，打造面向端、边、云的全场景虚拟化解决方案。近期，SIG小组在虚拟GPU优化方向取得了不错成果，率先实现VirtIO-GPU支持硬件视频加速技术，解放系统CPU占用。
目前，该技术相关补丁已经合入到mesa、virglrenderer上游开源项目，填补了上游国际开源社区虚拟显卡视频硬件解码领域技术空白，并获得国际开源社区认可。

技术介绍

openKylin Virtualization SIG目前使用的虚拟GPU优化方案采用了基于API转发的VirtIO-GPU虚拟化技术，并借助virglrenderer组件实现了3D硬件加速，大幅的提升了虚拟机的图形性能（可达60%以上），也大幅提高了用户在网页浏览、文件办公和游戏等场景下使用体验。虽然3D性能得到了显著优化，但是虚拟GPU不支持硬件解码的弊端却导致软件解码CPU占用率过高、画面不流畅，甚至丢帧等现象。

所以针对此类问题，openKylin Virtualization SIG为VirtIO-GPU创建了一套采用前后端架构的硬件视频加速机制，为其增加硬件编解码功能。其前端为“VirtIO-GPU视频驱动”，后端为“VirtIO-GPU视频服务程序”。前后端之间采用“VirtIO-GPU视频协议”进行通信，该协议主要定义了编解码相关的一些命令，如创建编解码器、创建视频缓冲区、解码比特流等。

 

VirtIO-GPU硬件视频加速机制整体框架

效果展示

在虚拟机内使用MPV播放器分别播放不同编码标准和清晰度的视频文件，可以发现，使用VirtIO-GPU硬件解码时的CPU占有率明显低于软件编解码，在X86_64架构上降幅超过70%，在ARM架构上降幅则超过90%！大幅提高了用户的使用体验。

另外，使用Firefox浏览器进行4K在线视频的播放测试，结果表明使用VirtIO-GPU硬件解码时Firefox解码进程的CPU占用率相较于软件解码降低了95%以上，同时画面清晰流畅。

目前，VirtIO-GPU硬件视频加速机制已经实现了H.264和H.265的硬件解码功能，后续将逐步支持其它视频规范及编码功能，待openKylin新的版本发布后，大家即可体验。

同时，上游合入后Virtualization SIG也同AMD开源团队开展了相关技术交流探讨后续开发计划，欢迎有志伙伴加入openKylin社区Virtualization SIG，与大家一起交流、共同开发、共同演进，构建openKylin社区系统虚拟化技术。

• openKylin社区Virtualization SIG：
• https://gitee.com/openkylin/community/tree/master/sig/Virtualization

• Mesa项目补丁：
• https://gitlab.freedesktop.org/mesa/mesa/-/merge_requests/17157

• Virglrenderer项目补丁：
• https://gitlab.freedesktop.org/virgl/virglrenderer/-/merge_requests/838

创新永无止境，科技引领未来，openKylin作为我国首个桌面操作系统根社区，将加速科技协同创新，持续参与国际开源社区交流与合作，进一步提升在国际开源技术社区的影响力，构建技术话语权。

审核：openKylin