【摘要】 本文從云非編系統(tǒng)技術(shù)需求、云非編技術(shù)分類(lèi)、CS架構(gòu)云非編技術(shù)分類(lèi)、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(tái)的非編技術(shù)。
【關(guān)鍵詞】 云平臺(tái) 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(shí)代，隨著基于云計(jì)算技術(shù)和云平臺(tái)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(tái)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(zhuān)有網(wǎng)絡(luò)邊界而進(jìn)入辦公局域網(wǎng)和公共互聯(lián)網(wǎng)范圍，各類(lèi)非編制作業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò)之間必將逐步實(shí)現(xiàn)計(jì)算、存儲(chǔ)、網(wǎng)絡(luò)、安全資源的融合一體化。對(duì)基于融合資源云平臺(tái)的非編技術(shù)進(jìn)行解析、研究和應(yīng)用，是電視臺(tái)制播網(wǎng)絡(luò)技術(shù)人員當(dāng)前必須完成的一個(gè)重要課題。
一．云非編系統(tǒng)技術(shù)需求
1.云平臺(tái)架構(gòu)需求
融媒體時(shí)代電視臺(tái)非編制作系統(tǒng)的建設(shè)應(yīng)考慮采用云計(jì)算技術(shù)和云平臺(tái)架構(gòu)，目前主流的云平臺(tái)架構(gòu)從縱向可采用IaaS（基礎(chǔ)設(shè)施即服務(wù)）、PaaS（平臺(tái)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(zhuān)屬云和私有云三云聯(lián)動(dòng)方式來(lái)建設(shè)，同時(shí)應(yīng)支持混合云平臺(tái)架構(gòu)，以便建成全臺(tái)融合統(tǒng)一共享的計(jì)算、存儲(chǔ)、網(wǎng)絡(luò)、安全資源池，實(shí)現(xiàn)虛擬化、網(wǎng)絡(luò)化、自動(dòng)化和彈性化方式提供計(jì)算、存儲(chǔ)、網(wǎng)絡(luò)和安全資源。
2.隨時(shí)隨地的云編輯
應(yīng)支持利用公有云、專(zhuān)屬云、私有云和混合云平臺(tái)，支持基于移動(dòng)終端APP、H5頁(yè)面，實(shí)現(xiàn)隨時(shí)隨地的云編輯。應(yīng)支持智能工作流推送，可在任意地點(diǎn)即時(shí)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(huà)質(zhì)體驗(yàn)，具備超強(qiáng)的網(wǎng)絡(luò)適應(yīng)性，不同畫(huà)幅可適應(yīng)不同的網(wǎng)絡(luò)狀況。應(yīng)采用安全專(zhuān)有的視頻流推送協(xié)議，以降低被攻擊的風(fēng)險(xiǎn)，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(shí)避免流量浪費(fèi)。
3.極致的計(jì)算資源使用
應(yīng)可實(shí)現(xiàn)云端計(jì)算與本地計(jì)算的有機(jī)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(tái)的時(shí)間，將打包、轉(zhuǎn)碼等服務(wù)部署在云端，以解放客戶(hù)端的計(jì)算資源。云端服務(wù)器應(yīng)按使用量自動(dòng)開(kāi)啟與關(guān)閉，以節(jié)約資源成本。
4.簡(jiǎn)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(yàn)，臺(tái)內(nèi)通過(guò)云非編系統(tǒng)上傳的素材資源，可立即供臺(tái)外編輯人員使用，在臺(tái)外使用云非編剪輯的同時(shí)，可往云上上載素材，所有參與者可共享資源及工作進(jìn)展，可賦予每個(gè)角色不同權(quán)限，協(xié)作流程一目了然，既能相互了解進(jìn)度，也不會(huì)相互影響工作。
5.包裝級(jí)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(wú)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(lèi)型豐富的字幕，滿(mǎn)足各類(lèi)節(jié)目的需求。
二．云非編技術(shù)分類(lèi)
1.遠(yuǎn)程桌面式云非編
云端與用戶(hù)端各有一臺(tái)計(jì)算機(jī)，非編軟件安裝在云端計(jì)算機(jī)上，用戶(hù)計(jì)算機(jī)通過(guò)遠(yuǎn)程桌面控制軟件連接到云端計(jì)算機(jī)上，由用戶(hù)計(jì)算機(jī)一對(duì)一遠(yuǎn)程遙控云端非編軟件，實(shí)現(xiàn)對(duì)云端素材的編輯操作。運(yùn)程桌面式云非編又分為兩類(lèi)，一是云端使用虛擬計(jì)算機(jī)，通過(guò)CTrix、VMWare等虛擬化設(shè)備，可實(shí)現(xiàn)較好的成本控制。二是云端計(jì)算機(jī)是實(shí)體計(jì)算機(jī)，通過(guò)惠普的Moonshot來(lái)實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制，這類(lèi)云非編的性能較前者更強(qiáng)。
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(huì)影響到畫(huà)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(jī)的計(jì)算能力，云端主機(jī)無(wú)論采用虛擬機(jī)還是實(shí)體機(jī)，其計(jì)算能力和制作能力都遠(yuǎn)弱于本地非編，這類(lèi)云非編適合縮編類(lèi)節(jié)目的制作。用戶(hù)計(jì)算機(jī)上只需安裝遠(yuǎn)程桌面客戶(hù)端，維護(hù)簡(jiǎn)單。由于用戶(hù)能夠直接訪(fǎng)問(wèn)到云存儲(chǔ)，用戶(hù)的誤操作就會(huì)帶來(lái)安全隱患。遠(yuǎn)程桌面式云非編系統(tǒng)對(duì)網(wǎng)絡(luò)鏈路的帶寬要求不高，但是對(duì)網(wǎng)絡(luò)鏈路的穩(wěn)定性要求很高，網(wǎng)絡(luò)波動(dòng)可能導(dǎo)致音畫(huà)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(hù)計(jì)算機(jī)采用一對(duì)多流協(xié)議連接云端渲染服務(wù)器，用戶(hù)通過(guò)瀏覽器中的非編界面來(lái)對(duì)云端素材進(jìn)行編輯。非編界面由Web瀏覽器承載，通過(guò)云端服務(wù)器訪(fǎng)問(wèn)云端資源。BS架構(gòu)云非編又分為兩類(lèi)：一是渲染引擎在云端，Web端瀏覽器只負(fù)責(zé)實(shí)現(xiàn)編輯的用戶(hù)界面，功能擴(kuò)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(jìn)行編輯，對(duì)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(chēng)為云快編，整個(gè)非編界面都在瀏覽器中，相比本地計(jì)算能力，瀏覽器的計(jì)算能力會(huì)受到很多限制，BS架構(gòu)云非編只能進(jìn)行新聞粗剪或新媒體制作等簡(jiǎn)單的編輯。但這類(lèi)云非編用戶(hù)只需通過(guò)瀏覽器就能實(shí)現(xiàn)編輯，系統(tǒng)維護(hù)相對(duì)簡(jiǎn)單。云端采用linux主機(jī)，存儲(chǔ)也不會(huì)暴露給用戶(hù)，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(shí)現(xiàn)隨時(shí)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(hù)非編軟件采用一對(duì)多流協(xié)議連接云端下載/流服務(wù)器，用戶(hù)的計(jì)算機(jī)需要安裝非編客戶(hù)端來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)云端素材的編輯，非編軟件部署在用戶(hù)計(jì)算機(jī)上，用戶(hù)端的非編軟件通過(guò)云端服務(wù)器訪(fǎng)問(wèn)云端資源。CS架構(gòu)云非編又分為兩類(lèi)：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(jìn)行編輯。二是智能流推送方式，通過(guò)云端的智能流服務(wù)器將畫(huà)面實(shí)時(shí)推送到本地客戶(hù)端進(jìn)行編輯。
CS架構(gòu)云非編又稱(chēng)為智能視頻流云非編（或智能流云非編），在用戶(hù)端計(jì)算機(jī)上安裝非編軟件，功能完善，制作能力主要取決于本機(jī)的計(jì)算能力，用戶(hù)可以根據(jù)需求配置本地設(shè)備，云端也采用linux主機(jī)，用戶(hù)不能直接訪(fǎng)問(wèn)云端存儲(chǔ)，針對(duì)智能流云非編，其云端智能流引擎使用專(zhuān)有的視頻流訪(fǎng)問(wèn)協(xié)議進(jìn)行畫(huà)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(shí)現(xiàn)隨時(shí)隨地的云編輯。
圖1 智能流云非編基本原理示意圖
表1 三大類(lèi)云非編對(duì)比表
三．CS架構(gòu)云非編技術(shù)分類(lèi)
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(hù)端非編軟件打開(kāi)工程文件時(shí)，先將云端低碼流素材下載到本地硬盤(pán)中，再進(jìn)行編輯，編輯完成后將工程文件上傳至云端，對(duì)高碼流素材進(jìn)行套片。低碼流下載方式是基于傳統(tǒng)非編方式的改進(jìn)，需要先對(duì)云端素材進(jìn)行下載，用戶(hù)不能立即進(jìn)行編輯，且下載的素材清晰度不可調(diào)節(jié)，每個(gè)用到的素材都需全部下載到本地客戶(hù)端，耗費(fèi)流量較多。
2.智能流推送方式
云端素材采用高碼流存儲(chǔ)，用戶(hù)端非編軟件需要素材畫(huà)面時(shí)，由云端的流媒體服務(wù)器推送至用戶(hù)端。智能流云非編方式屬于全新的技術(shù)架構(gòu)，用戶(hù)對(duì)云端素材資源進(jìn)行編輯時(shí)，無(wú)需等待，畫(huà)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(yàn)。云端僅推送用戶(hù)使用到的素材區(qū)間，無(wú)需下載整個(gè)素材，降低了下載流量。云端只存儲(chǔ)一份高碼流文件，客戶(hù)端所獲取的每一幀畫(huà)面信息，都是由云端的智能流引擎讀取高碼流文件，并通過(guò)編解碼實(shí)時(shí)推送而來(lái)，可實(shí)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(shí)現(xiàn)了云端計(jì)算與本地計(jì)算的有機(jī)結(jié)合，可支持云端資源動(dòng)態(tài)分配和項(xiàng)目文件的簽入、簽出，可實(shí)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)。
表2 兩類(lèi)CS架構(gòu)云非編的用戶(hù)體驗(yàn)對(duì)比表
四．智能流云非編的核心技術(shù)
用戶(hù)通過(guò)非編客戶(hù)端進(jìn)行編輯操作，需要兩類(lèi)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(jìn)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(shí)時(shí)推送，智能流云非編通過(guò)可變畫(huà)幅推送、鏈路波動(dòng)調(diào)節(jié)和智能緩存等核心技術(shù)來(lái)保障用戶(hù)得以實(shí)時(shí)地對(duì)云端資源進(jìn)行編輯。
1.可變畫(huà)幅推送技術(shù)
針對(duì)鏈路帶寬不足的問(wèn)題，云端的智能流引擎以可變的H.264視頻流推送給客戶(hù)端，用戶(hù)可根據(jù)客戶(hù)端到云端的帶寬調(diào)節(jié)推送視頻流的畫(huà)幅和碼率，當(dāng)帶寬較低時(shí)，用戶(hù)可以選擇較低的畫(huà)幅進(jìn)行編輯，并可以隨時(shí)一鍵高清，對(duì)畫(huà)面進(jìn)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(dòng)調(diào)節(jié)技術(shù)
針對(duì)鏈路帶寬不穩(wěn)定的問(wèn)題，采用非編畫(huà)面的智能預(yù)測(cè)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(huà)面，避免帶寬不穩(wěn)定時(shí)影響編輯的流暢度。
3.智能緩存技術(shù)
針對(duì)素材畫(huà)面的重復(fù)下載問(wèn)題，采取云端的視頻畫(huà)面按需推送下載，用戶(hù)需要用到哪一幀畫(huà)面就推送哪一幀，云端推送的每一幀畫(huà)面都緩存到用戶(hù)端本地，確保每一幀畫(huà)面不會(huì)帶來(lái)多次流量，同時(shí)也能減少帶寬不穩(wěn)定給編輯體驗(yàn)帶來(lái)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(zhuān)屬云、私有云上隨時(shí)隨地進(jìn)行節(jié)目剪輯和后期制作。
對(duì)于由互聯(lián)網(wǎng)用戶(hù)端連接公有云/專(zhuān)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(guò)有線(xiàn)寬帶或無(wú)線(xiàn)4G接入方式，針對(duì)公有云虛擬機(jī)進(jìn)行全流程的云非編后期制作應(yīng)用。剪輯人員可以通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)和IE瀏覽器以BS方式訪(fǎng)問(wèn)云端非編系統(tǒng)，所有渲染計(jì)算均在云端后臺(tái)完成，可達(dá)到本地非編網(wǎng)實(shí)時(shí)編輯和渲染的效果。
對(duì)于由辦公局域網(wǎng)用戶(hù)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(guò)辦公局域網(wǎng)和IE瀏覽器以BS方式訪(fǎng)問(wèn)云端非編系統(tǒng)，當(dāng)剪輯人員上傳素材之后無(wú)需到非編專(zhuān)用機(jī)房工作，在辦公室利用辦公局域網(wǎng)即可對(duì)云端非編系統(tǒng)的素材進(jìn)行編輯，所有渲染計(jì)算均在云端后臺(tái)完成，可達(dá)到本地非編網(wǎng)實(shí)時(shí)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(zhuān)屬云、私有云上隨時(shí)隨地進(jìn)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(shì)功能和云編輯技術(shù)開(kāi)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(tái)服務(wù)器直接訪(fǎng)問(wèn)存儲(chǔ)，渲染服務(wù)直接讀取高碼流文件進(jìn)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(jìn)行回顯，既保證了前端播放的實(shí)時(shí)性，也保證了渲染的準(zhǔn)確性。
智能流云非編系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)云端實(shí)時(shí)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(shí)，其渲染效率、編輯效果、打開(kāi)工程文件的效率可超過(guò)普通非編系統(tǒng)。還具備可視化模板庫(kù)，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(jiǎn)化版的操作界面，為新聞節(jié)目、專(zhuān)題片、紀(jì)錄片等節(jié)目的制作提供強(qiáng)有力的工具。
圖2 智能流云非編系統(tǒng)應(yīng)用模式示意圖
六．結(jié)語(yǔ)
近年來(lái)，廣電行業(yè)已經(jīng)進(jìn)入融媒體時(shí)代的技術(shù)變革時(shí)期，對(duì)于非編制作系統(tǒng)，隨著云計(jì)算技術(shù)和云平臺(tái)架構(gòu)的廣泛應(yīng)用，其技術(shù)架構(gòu)必將實(shí)現(xiàn)由豎井式向云平臺(tái)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(lèi)、CS架構(gòu)云非編技術(shù)分類(lèi)、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(tái)的非編技術(shù)內(nèi)容，希望能夠給業(yè)內(nèi)同行帶來(lái)幫助。