基于云平臺的非編技術(shù)解析

徐儉

【摘要】本文從云非編系統(tǒng)技術(shù)需求、云非編技術(shù)分類、CS架構(gòu)云非編技術(shù)分類、智能流云非編的核心技術(shù)、主流云非編系統(tǒng)的應(yīng)用等方面，解析了基于云平臺的非編技術(shù)。

【關(guān)鍵詞】云平臺 云非編 遠(yuǎn)程桌面式云非編 BS架構(gòu)云非編 CS架構(gòu)云非編 智能流云非編

在傳統(tǒng)媒體與新興媒體加速融合的融媒體時代，隨著基于云計算技術(shù)和云平臺架構(gòu)的非編技術(shù)的廣泛應(yīng)用，非編制作系統(tǒng)的技術(shù)架構(gòu)正在由豎井式向云平臺轉(zhuǎn)變，非編制作業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò)的范圍已經(jīng)逐步跨越非編專有網(wǎng)絡(luò)邊界而進入辦公局域網(wǎng)和公共互聯(lián)網(wǎng)范圍，各類非編制作業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò)之間必將逐步實現(xiàn)計算、存儲、網(wǎng)絡(luò)、安全資源的融合一體化。對基于融合資源云平臺的非編技術(shù)進行解析、研究和應(yīng)用，是電視臺制播網(wǎng)絡(luò)技術(shù)人員當(dāng)前必須完成的一個重要課題。

一.云非編系統(tǒng)技術(shù)需求

1.云平臺架構(gòu)需求

融媒體時代電視臺非編制作系統(tǒng)的建設(shè)應(yīng)考慮采用云計算技術(shù)和云平臺架構(gòu)，目前主流的云平臺架構(gòu)從縱向可采用IaaS（基礎(chǔ)設(shè)施即服務(wù)）、PaaS（平臺即服務(wù)）、SaaS（軟件即服務(wù)）三層云架構(gòu)，從橫向可采用公有云、專屬云和私有云三云聯(lián)動方式來建設(shè)，同時應(yīng)支持混合云平臺架構(gòu)，以便建成全臺融合統(tǒng)一共享的計算、存儲、網(wǎng)絡(luò)、安全資源池，實現(xiàn)虛擬化、網(wǎng)絡(luò)化、自動化和彈性化方式提供計算、存儲、網(wǎng)絡(luò)和安全資源。

2.隨時隨地的云編輯

應(yīng)支持利用公有云、專屬云、私有云和混合云平臺，支持基于移動終端APP、H5頁面，實現(xiàn)隨時隨地的云編輯。應(yīng)支持智能工作流推送，可在任意地點即時管理與編輯素材資源，支持全分辨率的云端編輯，可提升編輯中的畫質(zhì)體驗，具備超強的網(wǎng)絡(luò)適應(yīng)性，不同畫幅可適應(yīng)不同的網(wǎng)絡(luò)狀況。應(yīng)采用安全專有的視頻流推送協(xié)議，以降低被攻擊的風(fēng)險，應(yīng)支持流媒體文件的智能緩存，在提升編輯流暢性的同時避免流量浪費。

3.極致的計算資源使用

應(yīng)可實現(xiàn)云端計算與本地計算的有機結(jié)合，以提升編輯效率，云端素材可與本地素材混編，方便外出人員快速編輯素材，可分段轉(zhuǎn)碼回傳至云端，可壓縮素材回臺的時間，將打包、轉(zhuǎn)碼等服務(wù)部署在云端，以解放客戶端的計算資源。云端服務(wù)器應(yīng)按使用量自動開啟與關(guān)閉，以節(jié)約資源成本。

4.簡單高效的協(xié)同工作

應(yīng)采用流暢的工作流程，以獲得與本地非編制作系統(tǒng)一致的協(xié)作體驗，臺內(nèi)通過云非編系統(tǒng)上傳的素材資源，可立即供臺外編輯人員使用，在臺外使用云非編剪輯的同時，可往云上上載素材，所有參與者可共享資源及工作進展，可賦予每個角色不同權(quán)限，協(xié)作流程一目了然，既能相互了解進度，也不會相互影響工作。

5.包裝級的制作能力

可提供關(guān)聯(lián)編輯和視音頻同步，支持縱向無限層視音頻軌道疊加，色鍵工具集可輕松完成色鍵提取，效果細(xì)膩。應(yīng)支持海量的第三方特效插件，字幕插件可提供類型豐富的字幕，滿足各類節(jié)目的需求。

二.云非編技術(shù)分類

1.遠(yuǎn)程桌面式云非編

云端與用戶端各有一臺計算機，非編軟件安裝在云端計算機上，用戶計算機通過遠(yuǎn)程桌面控制軟件連接到云端計算機上，由用戶計算機一對一遠(yuǎn)程遙控云端非編軟件，實現(xiàn)對云端素材的編輯操作。運程桌面式云非編又分為兩類，一是云端使用虛擬計算機，通過CTrix、VMWare等虛擬化設(shè)備，可實現(xiàn)較好的成本控制。二是云端計算機是實體計算機，通過惠普的Moonshot來實現(xiàn)遠(yuǎn)程控制，這類云非編的性能較前者更強。

遠(yuǎn)程桌面式云非編使用傳統(tǒng)非編軟件，非編功能完整，非編軟件安裝在云端，外接板卡受限，會影響到畫面上監(jiān)、采集、導(dǎo)入等功能，非編制作能力取決于云端主機的計算能力，云端主機無論采用虛擬機還是實體機，其計算能力和制作能力都遠(yuǎn)弱于本地非編，這類云非編適合縮編類節(jié)目的制作。用戶計算機上只需安裝遠(yuǎn)程桌面客戶端，維護簡單。由于用戶能夠直接訪問到云存儲，用戶的誤操作就會帶來安全隱患。遠(yuǎn)程桌面式云非編系統(tǒng)對網(wǎng)絡(luò)鏈路的帶寬要求不高，但是對網(wǎng)絡(luò)鏈路的穩(wěn)定性要求很高，網(wǎng)絡(luò)波動可能導(dǎo)致音畫不同步現(xiàn)象，不太適合部署在廣域網(wǎng)中使用。

2.BS架構(gòu)云非編

云非編的服務(wù)器部署在云端，由用戶計算機采用一對多流協(xié)議連接云端渲染服務(wù)器，用戶通過瀏覽器中的非編界面來對云端素材進行編輯。非編界面由Web瀏覽器承載，通過云端服務(wù)器訪問云端資源。BS架構(gòu)云非編又分為兩類：一是渲染引擎在云端，Web端瀏覽器只負(fù)責(zé)實現(xiàn)編輯的用戶界面，功能擴展性更好。二是渲染引擎在Web端瀏覽器中，服務(wù)器只負(fù)責(zé)下載服務(wù)文件，先將文件下載到本地，再進行編輯，對不穩(wěn)定網(wǎng)絡(luò)鏈路的適應(yīng)性更好。

BS架構(gòu)云非編又稱為云快編，整個非編界面都在瀏覽器中，相比本地計算能力，瀏覽器的計算能力會受到很多限制，BS架構(gòu)云非編只能進行新聞粗剪或新媒體制作等簡單的編輯。但這類云非編用戶只需通過瀏覽器就能實現(xiàn)編輯，系統(tǒng)維護相對簡單。云端采用linux主機，存儲也不會暴露給用戶，安全性得到保障，適合部署在局域網(wǎng)或廣域網(wǎng)中使用，可實現(xiàn)隨時隨地的云編輯。

3.CS架構(gòu)云非編

云非編的服務(wù)器部署在云端，由用戶非編軟件采用一對多流協(xié)議連接云端下載/流服務(wù)器，用戶的計算機需要安裝非編客戶端來實現(xiàn)對云端素材的編輯，非編軟件部署在用戶計算機上，用戶端的非編軟件通過云端服務(wù)器訪問云端資源。CS架構(gòu)云非編又分為兩類：一是低碼流下載方式，將云端的低碼流文件下載到本地后進行編輯。二是智能流推送方式，通過云端的智能流服務(wù)器將畫面實時推送到本地客戶端進行編輯。

CS架構(gòu)云非編又稱為智能視頻流云非編（或智能流云非編），在用戶端計算機上安裝非編軟件，功能完善，制作能力主要取決于本機的計算能力，用戶可以根據(jù)需求配置本地設(shè)備，云端也采用linux主機，用戶不能直接訪問云端存儲，針對智能流云非編，其云端智能流引擎使用專有的視頻流訪問協(xié)議進行畫面推送，可保障信息安全，也適合部署在局域網(wǎng)或廣域網(wǎng)，也可實現(xiàn)隨時隨地的云編輯。

三.CS架構(gòu)云非編技術(shù)分類

1.低碼流下載方式

云端素材采用傳統(tǒng)的雙碼流方式，即高碼流素材+低碼流素材，用戶端非編軟件打開工程文件時，先將云端低碼流素材下載到本地硬盤中，再進行編輯，編輯完成后將工程文件上傳至云端，對高碼流素材進行套片。低碼流下載方式是基于傳統(tǒng)非編方式的改進，需要先對云端素材進行下載，用戶不能立即進行編輯，且下載的素材清晰度不可調(diào)節(jié)，每個用到的素材都需全部下載到本地客戶端，耗費流量較多。

2.智能流推送方式

云端素材采用高碼流存儲，用戶端非編軟件需要素材畫面時，由云端的流媒體服務(wù)器推送至用戶端。智能流云非編方式屬于全新的技術(shù)架構(gòu)，用戶對云端素材資源進行編輯時，無需等待，畫面清晰度可根據(jù)帶寬自由調(diào)節(jié)，可獲得與本地編輯一致的操作體驗。云端僅推送用戶使用到的素材區(qū)間，無需下載整個素材，降低了下載流量。云端只存儲一份高碼流文件，客戶端所獲取的每一幀畫面信息，都是由云端的智能流引擎讀取高碼流文件，并通過編解碼實時推送而來，可實現(xiàn)精確到幀的按需推送。

智能流云非編采用智能流推送技術(shù)和CS架構(gòu)，實現(xiàn)了云端計算與本地計算的有機結(jié)合，可支持云端資源動態(tài)分配和項目文件的簽入、簽出，可實現(xiàn)多人并行協(xié)同制作。還支持云端素材與本地素材的混合編輯、云端打包、云端轉(zhuǎn)碼等服務(wù)。

四.智能流云非編的核心技術(shù)

用戶通過非編客戶端進行編輯操作，需要兩類數(shù)據(jù)，一是元數(shù)據(jù)，由云端的元數(shù)據(jù)服務(wù)器進行傳遞，二是視音頻數(shù)據(jù)，由云端的智能流引擎以視頻流的方式實時推送，智能流云非編通過可變畫幅推送、鏈路波動調(diào)節(jié)和智能緩存等核心技術(shù)來保障用戶得以實時地對云端資源進行編輯。

1.可變畫幅推送技術(shù)

針對鏈路帶寬不足的問題，云端的智能流引擎以可變的H.264視頻流推送給客戶端，用戶可根據(jù)客戶端到云端的帶寬調(diào)節(jié)推送視頻流的畫幅和碼率，當(dāng)帶寬較低時，用戶可以選擇較低的畫幅進行編輯，并可以隨時一鍵高清，對畫面進行細(xì)致調(diào)節(jié)，兼顧編輯的流暢性和清晰度。

2.鏈路波動調(diào)節(jié)技術(shù)

針對鏈路帶寬不穩(wěn)定的問題，采用非編畫面的智能預(yù)測算法和云端素材智能預(yù)讀算法，可以提前渲染好即將播放的畫面，避免帶寬不穩(wěn)定時影響編輯的流暢度。

3.智能緩存技術(shù)

針對素材畫面的重復(fù)下載問題，采取云端的視頻畫面按需推送下載，用戶需要用到哪一幀畫面就推送哪一幀，云端推送的每一幀畫面都緩存到用戶端本地，確保每一幀畫面不會帶來多次流量，同時也能減少帶寬不穩(wěn)定給編輯體驗帶來的影響。

五.主流云非編系統(tǒng)的應(yīng)用

1.BS架構(gòu)云非編系統(tǒng)的應(yīng)用

BS架構(gòu)云非編系統(tǒng)支持在互聯(lián)網(wǎng)、局域網(wǎng)以及公有云/專屬云、私有云上隨時隨地進行節(jié)目剪輯和后期制作。

對于由互聯(lián)網(wǎng)用戶端連接公有云/專屬云服務(wù)端的云非編系統(tǒng)的應(yīng)用模式，可在阿里云或AWS等公有云環(huán)境布置完整的云端非編系統(tǒng)，通過有線寬帶或無線4G接入方式，針對公有云虛擬機進行全流程的云非編后期制作應(yīng)用。剪輯人員可以通過互聯(lián)網(wǎng)和IE瀏覽器以BS方式訪問云端非編系統(tǒng)，所有渲染計算均在云端后臺完成，可達(dá)到本地非編網(wǎng)實時編輯和渲染的效果。

對于由辦公局域網(wǎng)用戶端連接私有云服務(wù)端的云非編系統(tǒng)的應(yīng)用模式，剪輯人員可以通過辦公局域網(wǎng)和IE瀏覽器以BS方式訪問云端非編系統(tǒng)，當(dāng)剪輯人員上傳素材之后無需到非編專用機房工作，在辦公室利用辦公局域網(wǎng)即可對云端非編系統(tǒng)的素材進行編輯，所有渲染計算均在云端后臺完成，可達(dá)到本地非編網(wǎng)實時編輯和渲染的效果。

2.智能流云非編系統(tǒng)的應(yīng)用

智能流云非編系統(tǒng)也支持在互聯(lián)網(wǎng)、局域網(wǎng)以及公有云/專屬云、私有云上隨時隨地進行節(jié)目剪輯和后期制作。

智能流云非編系統(tǒng)是基于智能流引擎技術(shù)，融合非編系統(tǒng)的優(yōu)勢功能和云編輯技術(shù)開發(fā)的云非編系統(tǒng)，有別于普通的流媒體剪輯方案，智能流云非編系統(tǒng)采用后臺服務(wù)器直接訪問存儲，渲染服務(wù)直接讀取高碼流文件進行渲染，然后將合成結(jié)果轉(zhuǎn)換成低碼流直接傳給前端進行回顯，既保證了前端播放的實時性，也保證了渲染的準(zhǔn)確性。

智能流云非編系統(tǒng)可實現(xiàn)云端實時編輯與包裝制作、多人協(xié)同工作和云端資源管理，在擁有云端編輯功能的同時，其渲染效率、編輯效果、打開工程文件的效率可超過普通非編系統(tǒng)。還具備可視化模板庫，并可更改模板中的參數(shù)，可一鍵完成復(fù)雜包裝，可完成頻道包裝、廣告片、片頭片花等高質(zhì)量作品。也可配備簡化版的操作界面，為新聞節(jié)目、專題片、紀(jì)錄片等節(jié)目的制作提供強有力的工具。

六.結(jié)語

近年來，廣電行業(yè)已經(jīng)進入融媒體時代的技術(shù)變革時期，對于非編制作系統(tǒng)，隨著云計算技術(shù)和云平臺架構(gòu)的廣泛應(yīng)用，其技術(shù)架構(gòu)必將實現(xiàn)由豎井式向云平臺的轉(zhuǎn)變。以上從云非編系統(tǒng)技術(shù)需求、云非編技術(shù)分類、CS架構(gòu)云非編技術(shù)分類、智能流云非編的核心技術(shù)、主流云非編系統(tǒng)的應(yīng)用等方面，解析的基于云平臺的非編技術(shù)內(nèi)容，希望能夠給業(yè)內(nèi)同行帶來幫助。B&P;