| 摘要：一般来说，云计算提供了一个集中的平台，用于执行程序和保存数据。建立在这一平台上的云服务已经可以处理以前通常由客户端设备独立完成的任务，并可以随时随地即时访问。然而直到最近，本地客户端设备仍然承担着一大部分以用户互动为目的的屏幕图像渲染工作。 |
首先，由于屏幕渲染与程序执行和数据存储密切相关，而将屏幕渲染迁移至数据存储和程序执行集中进行的云中，实际上简化了云计算架构。其次，屏幕渲染，特别是含有丰富图形的屏幕渲染，并不是简单的任务。它往往需要在客户端设备上配备强大的CPU和GPU。而把屏幕渲染迁移到云中，将大大降低对客户端设备的硬件要求，从而使降低客户端设备成本成为可能。第三，即使客户端设备配备了强大的CPU和GPU处理器，将屏幕渲染工作的部分或全部卸载到云中，就能够腾出客户端的处理能力，更有效地处理高优先级的任务（例如本地用户界面）和丰富的用户互动（例如触控和手势识别），这些都要求快速的本地响应。最后，将屏幕渲染迁移至云中也为整体计算体验的优化带来了新的途径。
然而，如果客户需要维持较高保真度的显示图像，或要求响应性更好的用户互动，那么在云中渲染屏幕的做法就会给客户端设备对虚拟屏幕的访问增加难度。幸运的是，我们已经开发了一系列先进的多媒体和网络技术，用于解决这些问题。最终，我们希望为可伸缩屏幕虚拟化的云计算过程定义一套通用的云API，这样开发商就无须关心其中的数据存储、程序执行和屏幕渲染任务实际发生在何处，因为针对云服务的API将自适应、最优化地在云设备和客户端设备之间分配存储、执行和渲染任务。与曾经推动了个人电脑大规模普及的GUI相似，云API在云和各种各样的客户端设备之间架起了一座桥梁，能够在本地和远程两个层面上引入新的计算体验。这将促使云-移动计算的演进转化成为一场革命。
屏幕虚拟化（screen virtualization），或将屏幕渲染迁移至云中，并不总是意味着将全部的屏幕渲染任务放入云中。根据实际情况，例如本地处理能力、带宽和网络延迟、数据依赖和数据流量以及显示分辨率等，屏幕渲染任务可以有一部分在云中完成，另一部分在客户端完成（即可伸缩的屏幕虚拟化）；通过这样的协作，将经过渲染的完整的画面呈现给用户。这非常类似于传统的云计算：我们必须决定将程序执行和数据存储是放在云中远程运行，还是留在本地设备上运行，以获得最佳的计算体验。屏幕虚拟化所带来的灵活性让我们得以通过平衡本地客户端设备和远程云设备上的数据存储、程序执行和屏幕渲染等负载，提供进一步优化的计算体验。
云中的屏幕（Screen in the Cloud）
直至现在，云屏幕虚拟化仍然是云计算领域内进展不尽如人意的分支。相比之下，更加缺乏关注的领域是如何在云中利用虚拟屏幕，并将其与本地渲染能力相结合，通过各种不同的设备，提供相等甚至更好的用户体验，而不论其计算能力、渲染能力、带宽和屏幕分辨率的高下。图1描述了云-端计算概念性架构，其中的虚拟屏幕是在云中进行渲染的。屏幕的行为与数据和程序类似，可以根据云和客户端的具体能力状况，在两者之间进行自适应性和协作性处理。正如我们前面提到的，带有屏幕自适应（screen adaptation）功能的云-端架构可以提供以下好处：
通过笔记本电脑、电视和电话等各种不同的屏幕，为终端用户提供优化的互动体验；为开发者简化编程模型，就像编写本地应用程序，而无需纠结于各种类型的实时数据通信；通过虚拟机机制和屏幕远程处理能力，为软件供应商提供部署云软件服务的快速模型，例如，这种模型能够帮助快速部署试用版软件，而无需担心盗版问题。
现在，我们能否通过互联网，将屏幕作为一种实时服务交付给用户，实现近似本地的互动体验？屏幕作为显示图像，确实包含了大量的数据。幸运的是，它表现为图像序列时，其中存在很多可以有效去除的冗余成分。此外，带有全帧单元的屏幕刷新可以使客户端一侧的屏幕更新延迟变得相对固定。虽然多媒体、硬件和网络技术的突破指日可待，但我们在虚拟屏幕远程计算系统方面的最新进展表明，即便使用现有的技术，屏幕压缩和传输技术也可以做得非常高效。
互联网的迅速发展为我们提供了得以利用托管在公共或私人数据中心内的强大、并行、分布式虚拟机中的远程计算和存储资源的机会。在典型的云-端计算架构内，数据和程序可以远程和（或）本地存储、加载和运行。为了利用云优势，计算密集型任务通常在云中运行，以生成一些中间结果（例如HTML数据），然后再传递到客户端设备上进一步处理，生成显示屏幕。换言之，本地屏幕渲染从数据存储和程序执行中分离出去，并通过互联网与后两者实现连接。
责任编辑：Alice
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