基于云平台的非编技术解析

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【摘要】本文从云非编系统技术需求、云非编技术分类、C S架构云非编技术分类、智能流云非编的核心技术、主流云非编系统的应用等方面,解析了基于云平台的非编技术。

【关键词】云平台 云非编 远程桌面式云非编 BS架构云非编 CS架构云非编 智能流云非编

在传统媒体与新兴媒体加速融合的融媒体时代,随着基于云计算技术和云平台架构的非编技术的广泛应用,非编制作系统的技术架构正在由竖井式向云平台转变,非编制作业务网络的范围已经逐步跨越非编专有网络边界而进入办公局域网和公共互联网范围,各类非编制作业务网络之间必将逐步实现计算、存储、网络、安全资源的融合一体化。对基于融合资源云平台的非编技术进行解析、研究和应用,是电视台制播网络技术人员当前必须完成的一个重要课题。

一.云非编系统技术需求

1.云平台架构需求

融媒体时代电视台非编制作系统的建设应考虑采用云计算技术和云平台架构,目前主流的云平台架构从纵向可采用Iaas(基础设施即服务)、paas(平台即服务)、saas(软件即服务)三层云架构,从横向可采用公有云、专属云和私有云三云联动方式来建设,同时应支持混合云平台架构,以便建成全台融合统一共享的计算、存储、网络、安全资源池,实现虚拟化、网络化、自动化和弹性化方式提供计算、存储、网络和安全资源。

2.随时随地的云编辑

应支持利用公有云、专属云、私有云和混合云平台,支持基于移动终端A P P、H5页面,实现随时随地的云编辑。应支持智能工作流推送,可在任意地点即时管理与编辑素材资源,支持全分辨率的云端编辑,可提升编辑中的画质体验,具备超强的网络适应性,不同画幅可适应不同的网络状况。应采用安全专有的视频流推送协议,以降低被攻击的风 险,应支持流媒体文件的智能缓存,在提升编辑流畅性的同时避免流量浪费。

3.极致的计算资源使用

应可实现云端计算与本地计算的有机结合,以提升编辑效率,云端素材可与本地素材混编,方便外出人员快速编辑素材,可分段转码回传至云端,可压缩素材回台的时间,将打包、转码等服务部署在云端,以解放客户端的计算资源。云端服务器应按使用量自动开启与关闭,以节约资源成本。

4.简单高效的协同工作

应采用流畅的工作流程,以获得与本地非编制作系统一致的协作体验,台内通过云非编系统上传的素材资源,可立即供台外编辑人员使用,在台外使用云非编剪辑的同时,可往云上上载素材,所有参与者可共享资源及工作进展,可赋予每个角色不同权限,协作流程一目了然,既能相互了解进度,也不会相互影响工作。

5.包装级的制作能力

可提供关联编辑和视音频同步,支持纵向无限层视音频轨道叠加,色键工具集可轻松完成色键提取,效果细腻。应支持海量的第三方特效插件,字幕插件可提供类型丰富的字幕,满足各类节目的需求。

二.云非编技术分类

1.远程桌面式云非编云端与用户端各有一台计算机,非编软件安装在云端计算机上,用户计算机通过远程桌面控制软件连接到云端计算机上,由用户计算机一对一远程遥控云端非编软件,实现对云端素材的编辑操作。运程桌面式云非编又分为两类,一是云端使用虚拟计算机,通过Ctrix、vmware等虚拟化设备,可实现较好的成本控制。二是云端计算机是实体计算机,通过惠普的M o o n s h o t来实现远程控制,这类云非编的性能较前者更强。

远程桌面式云非编使用传统非编软件,非编功能完整,非编软件安装在云端,外接板卡受限,会影响到画面上监、采集、导入等功能,非编制作能力取决于云端主机的计算能力,云端主机无论采用虚拟机还是实体机,其计算能力和制

作能力都远弱于本地非编,这类云非编适合缩编类节目的制作。用户计算机上只需安装远程桌面客户端,维护简单。由于用户能够直接访问到云存储,用户的误操作就会带来安全隐患。远程桌面式云非编系统对网络链路的带宽要求不高,但是对网络链路的稳定性要求很高,网络波动可能导致音画不同步现象,不太适合部署在广域网中使用。

2.BS架构云非编

云非编的服务器部署在云端,由用户计算机采用一对多流协议连接云端渲染服务器,用户通过浏览器中的非编界面来对云端素材进行编辑。非编界面由W e b浏览器承载,通过云端服务器访问云端资源。B S架构云非编又分为两类:一是渲染引擎在云端,W e b端浏览器只负责实现编辑的用户界面,功能扩展性更好。二是渲染引擎在W e b端浏览器中,服务器只负责下载服务文件,先将文件下载到本地,再进行编辑,对不稳定网络链路的适应性更好。

B S架构云非编又称为云快编,整个非编界面都在浏览器中,相比本地计算能力,浏览器的计算能力会受到很多限制,B S架构云非编只能进行新闻粗剪或新媒体制作等简单的编辑。但这类云非编用户只需通过浏览器就能实现编辑,系统维护相对简单。云端采用l i n u x主机,存储也不会暴露给用户,安全性得到保障,适合部署在局域网或广域网中使用,可实现随时随地的云编辑。

3.CS架构云非编

云非编的服务器部署在云端,由用户非编软件采用一对多流协议连接云端下载/流服务器,用户的计算机需要安装非编客户端来实现对云端素材的编辑,非编软件部署在用户计算机上,用户端的非编软件通过云端服务器访问云端资 源。CS架构云非编又分为两类:一是低码流下载方式,将云端的低码流文件下载到本地后进行编辑。二是智能流推送方式,通过云端的智能流服务器将画面实时推送到本地客户端进行编辑。

C S架构云非编又称为智能视频流云非编(或智能流云非编),在用户端计算机上安装非编软件,功能完善,制作能力主要取决于本机的计算能力,用户可以根据需求配置本地设备,云端也采用l i n u x主机,用户不能直接访问云端存储,针对智能流云非编,其云端智能流引擎使用专有的视频流访问协议进行画面推送,可保障信息安全,也适合部署在局域网或广域网,也可实现随时随地的云编辑。

三.CS架构云非编技术分类

1.低码流下载方式

云端素材采用传统的双码流方式,即高码流素材+低码流素材,用户端非编软件打开工程文件时,先将云端低码流素材下载到本地硬盘中,再进行编辑,编辑完成后将工程文件上传至云端,对高码流素材进行套片。低码流下载方式是基于传统非编方式的改进,需要先对云端素材进行下载,用户不能立即进行编辑,且下载的素材清晰度不可调节,每个用到的素材都需全部下载到本地客户端,耗费流量较多。2.智能流推送方式

云端素材采用高码流存储,用户端非编软件需要素材画面时,由云端的流媒体服务器推送至用户端。智能流云非

编方式属于全新的技术架构,用户对云端素材资源进行编辑时,无需等待,画面清晰度可根据带宽自由调节,可获得与本地编辑一致的操作体验。云端仅推送用户使用到的素材区间,无需下载整个素材,降低了下载流量。云端只存储一份高码流文件,客户端所获取的每一帧画面信息,都是由云端的智能流引擎读取高码流文件,并通过编解码实时推送而来,可实现精确到帧的按需推送。

智能流云非编采用智能流推送技术和C S架构,实现了云端计算与本地计算的有机结合,可支持云端资源动态分配和项目文件的签入、签出,可实现多人并行协同制作。还支持云端素材与本地素材的混合编辑、云端打包、云端转码等服务。

四.智能流云非编的核心技术

用户通过非编客户端进行编辑操作,需要两类数据,一是元数据,由云端的元数据服务器进行传递,二是视音频数据,由云端的智能流引擎以视频流的方式实时推送,智能流云非编通过可变画幅推送、链路波动调节和智能缓存等核心技术来保障用户得以实时地对云端资源进行编辑。

1.可变画幅推送技术

针对链路带宽不足的问题,云端的智能流引擎以可变的H.264视频流推送给客户端,用户可根据客户端到云端的带宽调节推送视频流的画幅和码率,当带宽较低时,用户可以选择较低的画幅进行编辑,并可以随时一键高清,对画面进行细致调节,兼顾编辑的流畅性和清晰度。

2.链路波动调节技术

针对链路带宽不稳定的问题,采用非编画面的智能预测算法和云端素材智能预读算法,可以提前渲染好即将播放的画面,避免带宽不稳定时影响编辑的流畅度。

3.智能缓存技术

针对素材画面的重复下载问题,采取云端的视频画面按需推送下载,用户需要用到哪一帧画面就推送哪一帧,云端推送的每一帧画面都缓存到用户端本地,确保每一帧画面不会带来多次流量,同时也能减少带宽不稳定给编辑体验带来的影响。

五.主流云非编系统的应用

1.BS架构云非编系统的应用

B S架构云非编系统支持在互联网、局域网以及公有云/专属云、私有云上随时随地进行节目剪辑和后期制作。

对于由互联网用户端连接公有云/专属云服务端的云非编系统的应用模式,可在阿里云或A W S等公有云环境布置完整的云端非编系统,通过有线宽带或无线4G接入方式,针对公有云虚拟机进行全流程的云非编后期制作应用。剪辑人员可以通过互联网和IE浏览器以BS方式访问云端非编系统, 所有渲染计算均在云端后台完成,可达到本地非编网实时编辑和渲染的效果。

对于由办公局域网用户端连接私有云服务端的云非编系统的应用模式,剪辑人员可以通过办公局域网和I E浏览器以B S方式访问云端非编系统,当剪辑人员上传素材之后无需到非编专用机房工作,在办公室利用办公局域网即可对云端非编系统的素材进行编辑,所有渲染计算均在云端后台完成,可达到本地非编网实时编辑和渲染的效果。2.智能流云非编系统的应用智能流云非编系统也支持在互联网、局域网以及公有云/专属云、私有云上随时随地进行节目剪辑和后期制作。

智能流云非编系统是基于智能流引擎技术,融合非编系统的优势功能和云编辑技术开发的云非编系统,有别于普通的流媒体剪辑方案,智能流云非编系统采用后台服务器直接访问存储,渲染服务直接读取高码流文件进行渲染,然后将合成结果转换成低码流直接传给前端进行回显,既保证了前端播放的实时性,也保证了渲染的准确性。

智能流云非编系统可实现云端实时编辑与包装制作、多人协同工作和云端资源管理,在拥有云端编辑功能的同时,其渲染效率、编辑效果、打开工程文件的效率可超过普通非编系统。还具备可视化模板库,并可更改模板中的参数,可一键完成复杂包装,可完成频道包装、广告片、片头片花等高质量作品。也可配备简化版的操作界面,为新闻节目、专题片、纪录片等节目的制作提供强有力的工具。

六.结语

近年来,广电行业已经进入融媒体时代的技术变革时期,对于非编制作系统,随着云计算技术和云平台架构的广泛应用,其技术架构必将实现由竖井式向云平台的转变。以上从云非编系统技术需求、云非编技术分类、CS架构云非编技术分类、智能流云非编的核心技术、主流云非编系统的应用等方面,解析的基于云平台的非编技术内容,希望能够给业内同行带来帮助。B&P

图1 智能流云非编基本原理示意图

图2 智能流云非编系统应用模式示意图

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