云计算在非线性编辑网中的应用研究

　　摘要：随着多媒体技术和网络技术的快速发展带来了对高质量音视频的需求量的爆发式增长，传统的基于局域网的非线性编辑网已经难以满足，云计算技术的提出，为新型非线性编辑网络模式指明了道路。本文讨论了在非线性编辑网中应用云计算技术的优势，介绍了实现云计算技术在非线性编辑网中应用的实现方案和应用模式。 

　　关键词：云计算；非线性编辑网；网络管理 

　　中图分类号：TP393 文献标识码：A1 云计算在非线性编辑网中应用的技术优势 

　　基于局域网的非线性编辑网通过多台非编站点共享存储，实现了多人协同工作，但是随着网络化节目生产制作系统规模的不断扩大，共享存储式的网络逐渐暴露出一些不足之处：（1）由于素材的集中存储，每台工作站会时刻访问磁盘阵列，消耗大量阵列带宽，在站点增多时编辑响应速度明显下降。（2）素材集中存储后，磁盘阵列的故障、网络设备的逻辑错误会造成全网瘫痪，如短时无法恢复，对节目制作和播出存在重大安全隐患 。 （3）计算资源分配不均衡，不能按需分配。由于共享存储式的网络存在上述不足，云计算应用在非线性编辑网的模式应运而生，其优势如下：（1）云计算采用分布式文件系统和负载均衡服务器，资源存储时文件系统将其保存为多份，并将其分割保存到多个服务器中，能够满足编辑响应速度，当出现设备故障时，负载均衡服务器自动切换，不影响节目的制作和播出 。（2）云计算能够动态调整计算资源的分配 。 

　　2 云计算在非线性编辑网中应用的实现方案 

　　云计算在非线性编辑网中应用实现方案如图1所示。整个系统由软件即服务层（SaaS）、平台即服务层（PaaS）和基础设施即服务层（IaaS）组成。 

　　2.1 软件即服务层。SaaS是一种以互联网为载体，以浏览器为交互方式，把服务器端的程序软件传给远程用户来提供软件服务的应用模式。本系统使用了前端虚拟制作的概念，即当用户使用低码率副本视频在页面进行编辑时，系统并不会针对低码率文件进行真实操作，而是通过 Flex 技术向用户虚拟实时呈现编辑效果，当用户进行非线性编辑操作时，并不会对云存储中的高清源文件或者其对应的低码率副本进行任何修改，系统也不会直接生成低码率目标文件，而是将用户的所有编辑信息通过 EDL 文件保存，并传送至后台计算机集群进行对高清源文件进行高速集群非编制作，生成高清目标结果文件，最后再对高清结果文件进行压缩得到低码率结果文件用于在线观看或下一阶段的虚拟编辑。 

　　2.2 平台即服务层。PaaS面向互联网应用开发者，把软件开发、测试、部署、运行环境通过互联网提供给用户，从而简化应用程序开发和部署工作。本系统采用了任务调度系统和业务处理系统平台，任务调度系统包括任务管理和任务调度两大模块，业务处理系统包括特效业务处理、渲染业务处理、转码业务处理、编目业务处理、检索业务处理和媒体存取业务处理等。其工作流程如下：用户通过门户网站向任务管理模块发起一个任务指令，任务管理模块通过任务调度模块将指令发送至一个工作节点，工作节点根据任务要求交给相应的业务处理模块，业务处理模块负责处理任务需求，将任务完成信息发送至任务管理模块，任务管理模块将处理结果传送给门户网站。 

　　2.3 基础设施即服务层。基础设施资源包括计算资源、存储资源、网络资源、操作系统和中间件等，IaaS将这些硬件和基础软件以服务的形式交付给用户，使用户可以在这个平台上安装部署各自的应用系统。一个云计算系统包含大量的云计算管理节点和云存储管理节点，一个云计算管理节点通过网络资源和虚拟操作系统管理多个云计算节点，一个云存储管理节点通过网络资源和虚拟操作系统管理多个云存储节点。云存储资源负责海量多媒体数据的存储和数据的管理，为业务处理提供需要的数据和存储业务处理后得到的数据。云计算资源负责接收业务层下发的计算任务并进行云计算，管理各计算节点，合理分配计算资源，向业务层返回计算结果。 

　　3 云计算在非线性编辑网中的应用模式 

　　云计算在非线性编辑网中的应用模式可用在非线性编辑教学网络和现场编辑等。 

　　对于非线性编辑教学网络来说，通过应用云编辑系统，可以配置少量高性能业务处理服务器，支撑大量并发的简单编辑需求，而前端编辑站点可以使用配置较低的瘦客户端，从而降低系统建设成本。当网络需要扩展时，通过增加前端瘦终端，实现低成本扩张，而当后台业务处理需要增加时，直接将新的业务处理服务器并入云计算节点中，就可以立即为前端提供服务，整个扩容过程无需停机。学生通过前端编辑站点可以从后台渲染集群获取到无压缩原始画质的画面用于监看，同时当进行复杂效果处理时，编辑操作的实时程度远超过单机工作的效果，例如当进行多级颜色校正时，单机编辑很容易出现因处理能力不足而无法实时播放的情况。 

　　对于现场编辑来说，通过广域网访问后台集群渲染系统，而此时云计算渲染系统生成的画面也将经过压缩后传回前端，降低对网络带宽的压力。此外，后台渲染除了支持实时处理之外，也可以作为高速并行打包中心工作，在新闻成片制作完成，需要打包送演播室播出时，可以调用多台渲染服务器的处理能力进行超实时的快速合成，从而提高送播效率。 

　　参考文献 

　　[1]王卫成，王彬.全分布式非对称的非编网络[J]．电视技术，2013. 

　　[2]张进禄．虚拟化思想在大型节目收录系统设计中的应用[J]．2012.