云非编技术赋能节目制作.pdf

关键词云非编融合生产远程协同云非编技术赋能节目制作摘要在数字化的时代背景下，传统非编系统得到迅猛发展，以云计算技术为基础，非编系统逐渐跨越物理界限，让后期团队协作更加灵活。本文围绕云非编体系，从系统基础、技术集成、协作管理、应用场景等方面展开，阐述云非编技术如何解决融合生产、远程协同、规模化制作等问题，实现对节目制作的赋能。作者 浙江卫视孔德平王佳昀团队随时随地剪辑的云非编技术在当下节目制作中的使用越来越广泛。下文将从云非编的系统基础、技术集成分类、团队协作管理与应用场景几个方面做详细的论述。一 系统基础 1.网络资源云非编的网络资源基础，主要为内外网融合、网络安全、网络动态适应性调整等方面。云非编系统之所以能够跨越专网的物理边界，得益于融合了互联网公网、制作专网的混合式网络资源。但内外网融合不是简单的物理连接，如图 1 所示，通过防火墙、网闸等安全系统，使制作专网与互联网公网之间存在基于数据传输、TCP/IP 协议数据连接、地址映射等多种安全防护机制，杜绝协议漏洞、特定攻击指令带来的安全隐患。在传统节目制作流程中，受限于制作专网环境、专业非编工作站、团队协同办公等因素，后期团队需要在专门的制作机房中开展剪辑工作，这种物理上的边界难以被打破。但一方面随着融媒体时代的到来，各 种 形 式、题材的海量内容喷涌而出，在这种竞争激烈的大环境下，对后期制作团队的灵活性、工作效率等都产生更高的要求；另一方面，随着云计算技术的发展，让虚拟渲染、远程协作、安全隔离等变得可能。由 此，打 破 物理空间的约束，实现1机房网络资源架构Advanced Television Engineering0672浙江广电云制作集成架构用 vGPU 的方式下发，并结合业务的具体需求，给出不同配置的虚机规格1。构建完毕后，用户使用常规 PC 或便携客户机，通过支持高清视频稳定传输的桌面协议访问虚拟制作工作站（即对应安装有非编软件的一台虚拟机），所有的非编处理工作便可都在资源池完成，前端只是键盘、鼠标操作以及显示制作画面。除了纯虚拟化外，虚实结合的云非编计算资源也十分常见。例如采用苹果系统 Final Cut Pro 为主要非编软件的团队，由于苹果 OS 系统的特殊性，虚拟化技术无法直接作用，因此在网络资源的基础上，通过物理机资源的 1 对 1 远程访问，实现 Final 非编体系的云剪辑。因此对于涉及多套非编体系的团队而言，虚实结合的云非编计算资源会更为灵活，如图2所示，浙江广电集团将传统非编站点改造，融合建设虚实结合的统一工作域。3.媒体资源媒资管理体系主要保证数据存储、镜像、共享、优化和备份等工作。通常云非编资源池是基于刀片工作站，引入服务器虚拟化技术、GPU 直通或者虚拟化技术、虚拟桌面架构（VDI）等技术，构建统一的2.计算资源具备网络资源基础后，下一步便是计算资源。为了确保系统的安全，计算资源全部组建于制作专网环境。根据团队制作需要，计算资源一般为虚拟化云非编计算资源与虚实结合的云非编计算资源。虚拟化云非编计算资源，是依托底层服务器虚拟化，实现单台物理服务器支撑多个虚拟服务器。通过虚拟化技术，将一组物理服务器构建成 CPU、GPU、内存动态调配的计算资源池。基于计算资源池，可以支撑海量的虚拟机，在较低的物理硬件成本下，大大增加了远程协作连接终端的数量。计算资源会根据虚拟机的工作负荷动态调整，同时虚拟机之间存在安全隔离机制，使得虚拟机工作中相互隔离、互不影响，单点虚拟机的崩溃不影响其他虚拟机的正常工作。通常服务器上部署虚拟化层，是将物理服务器虚拟成多个虚机，然后在虚机上安装操作系统、远程桌面协议以及非编应用软件，即构成非编资源池。构建云非编计算资源池的关键技术难点在于 GPU 直通与 GPU 虚拟化的技术选择，虚拟化软件需支持GPU 直通或者 GPU 虚拟化，才能支撑非编软件的计算需求。通常在建设中，部署云非编的虚机广泛采新媒体新业务NEW MEDIA&BUSINESS068云非编制作资源池。同时由于协同方式的变化，在云非编工作流程中，团队组建更加灵活、采用的非编系统更加多样化、内外网协同的方式更加多元，工作方式的变化，也对媒资管理体系的安全性、高效性提出了更高的要求。首先，媒资管理体系需要提供更加高效的检索、对接、管理能力，尤其是要解决多异构系统交互难、各工具协同难、资源共享管理难等问题。由于云非编使用虚拟化技术，同步开展的节目制作会更加密集，媒资系统需要具备松耦合制作能力，能够同时对接更多的软件系统，包括 Pr、AE、PS、FCP、Avid 等，并通过开放的 API 接口与外部系统进行数据交换与业务对接，提升生产的灵活性。其次，云非编工作流程中，素材也不再需要带到机房进行统一上载，因此媒资系统要实现安全可靠的异地上下载，让前期人员与后期人员的素材传递、远程协作变得更加流畅。最后，由于工作人员分散在各地，用工类型也十分复杂，有的成员可能只参与一小块内容的剪辑工作。因此管理人员需要通过媒资系统，对每个人的素材访问权限进行划分，并可对每个人的操作进行追踪，杜绝素材泄露的风险。二 技术集成 1.技术分类云非编系统的技术集成，根据用户连接进入的方式及云端的架构，一般分为三类，即远程桌面式、C/S 架构式与 B/S 架构式。由于三种技术类型有各自的优缺点，在实际生产中几种技术都有广泛的运用。（1）远程桌面式远程桌面式的云非编使用主流的非编软件（例如 PR、AE、FCP 等），并直接运行在云端虚拟机或物理主机上，工作人员通过远程桌面软件进行控制，通过两端网络、远程桌面的优化，通过较低的延迟进行剪辑工作。由于渲染任务全部通过云端执行，性能的好坏取决于云端分配的计算资源，因此远程桌面式云非编对用户端接入电脑的配置要求较低，使用的灵活性较强。同时用户使用的非编软件与在机房中使用的完全一致，可以享受到主流非编软件的全部功能，不会因为远程接入而造成功能缺失。在远程上监方面，通常采用私有无压缩传输协议，回传专门上监看画面的方式，满足工作人员高质量上监需要2。总而言之，远程桌面式云非编在不改变用户使用习惯和用户体验的前提下，将传统制作工作站以虚拟制作桌面的形式提供给工作人员。虚拟桌面运行于云计算数据中心的虚拟制作资源池中，依托云计算管理平台和云业务工作流程，自动化部署工作人员自助申请的虚拟制作资源，自动部署完成后即可使用，用完后调度系统会自动释放相应资源，从而有效地实现了制作资源的协同共享，极大地提升了制作资源池的弹性和效率。在网络需求方面，虽然目前主流的远程桌面软件会基于 Intel、NVIDIA 和 AMD 的硬件加速，优化远程桌面信号的编码和解码能力，降低对网络带宽的需求，但为了保证使用体验，远程桌面式对网络带宽与延时仍有较高的要求。同时远程桌面软件对手写笔、调色盘等外接设备的支持度也比较弱，在特殊场景中会对使用者带来不便，并且由于远程桌面在某些场景中，会让远程人员直接访问云存储，在素材安全上也会产生一定的隐患。（2）C/S 架构式C/S 架构式的云非编使用者通过本地客户端连接至云端服务器，并从服务器加载低码流代理文件进行剪辑，剪辑后的工程文件回传到云端服务器，对高码流素材进行套片。由于使用者通过本地客户端访问云端素材库，并下载代理文件进行剪辑，不会直接访问、操作云存储，客户端与云端的隔离度比较高，安全比较有保障。同时剪辑工作依赖于本地客户端，网络主要承担代理文件下载、工程文件上传的工作，剪辑过程中无需与云端关联，甚至于在剪辑过程中网络中断，重新连接就可以同步工程，因此系统对网络的要求较低。本地化的客户端对外设硬件的支持度也比较高。由于剪辑、代理文件渲染工作集中在本地，对本地电脑的配置要求较高，同时使用者需要等待代理文件全部下载完毕后，才能进行剪辑工作，且下载的代理文件调整素材的清晰度也较为不便，这也导致云Advanced Television Engineering069剪辑的灵活性受到一定限制。（3）B/S 架构式B/S 架构云非编的使用者通过浏览器访问部署在公有云的快剪软件，连接至云端服务器，结合素材的低码流代理文件进行剪辑工作。与 C/S 架构有一定相似性，B/S 架构的用户端与云端隔离度比较高，安全比较有保障。同时它对本地电脑的配置要求较低，只需要支撑浏览器的运行，便可远程参与剪辑工作。通过账号管理所有Web 端的访问，只需要交接账号便能将剪辑工作进行交接，在团队成员组成、协同工作、权限管理上都十分灵活。B/S 架构云非编的渲染计算也比较灵活，受限于浏览器的渲染能力，B/S 架构更多是通过本机上的顺序渲染驱动云端多个节点的并行渲染来实现节目制作。如图 3 所示，AVID 公司采用多 Worker 节点并行渲染来提升 B/S 架构云非编的渲染能力。但也是因为浏览器性能的原因，B/S 架构的云非编会对功能进行阉割，使用者只能体验非编系统的基础功能，无法在远端进行复杂的非编工作。2.协作管理要用好云非编制作的团队，除了具备技术基础外，团队的协作管理体系也十分重要。尤其是团队持续处于远程办公的情况时，权限管理、工程协同等方面都会直接影响到生产质量与生产效率。权限管理方面，通过远程桌面式实现云非编的团队，主要是以远程桌面软件的账号体系、虚拟机对云存储空间的访问限制来实现权限管理；使用 B/S、C/S 架构的云非编团队，可以直接使用统一的客户端权限功能来控制，较远程桌面式而言权限管理会更加集中、统一。有的团队还会通过双重异构 PaaS 冗余技术，实现 PaaS 平台的相关应急响应机制，确保了内容制作的安全性3。工程协同方面，对于长期多地协同制作的节目，远端工作人员通过统一的工程资源库，与机房人员进行接力编辑，实现多地的协同制作。部分团队也会从分工层面进行协同，远端工作人员围绕低码流素材，进行故事线的粗剪、工程回套，机房人员再通对工程进行精剪，确保效率、质量两手抓。三 应用场景 1.多码率分层编辑针对长视频制作的业务定位和业务需求，对业务场景进行划分，分别采用不同的格式参数进行编辑。面向超高清的高质量4K节目编辑，规模较小；面向复杂后期节目制作的高清编辑，规模较大；面向一般后期节目及常规新闻的高清节目编辑，规模较大。云非编根据不同业务需求，支持面向超高清和高清不同业务场景的多码率分层编辑体系，向不同制作场景提供编辑能力。2.节目制作云非编制作系统对 4K、高清、标清素材兼容，支持多层、多格式、高低码率视音频素材实时混编，多层特技实时处理。支持多台云非编组网，统一访问云平台内容素材库进行协同编辑，支持调用虚拟化的合成服务和送播服务进行节目打包送播。（1）新闻类云非编新闻类云非编需支持不少于 4 轨高清 100Mbps源码素材的实时编辑，云非编桌面编辑操作流畅，时间轨上任意拖拽无任何卡顿。3多 Worker 节点并行渲染新媒体新业务NEW MEDIA&BUSINESS070（2）综艺节目云非编综艺节目类云非编需支持不少于 15 轨高清100Mbps 源码素材的实时编辑，云非编桌面编辑操作流畅，时间轨上任意拖拽无任何卡顿。高清非编要求实现高清视频节目快速制作，为工作人员提供不同类别的高清视频编辑工具，包括有卡精编、无卡代理码率粗编和虚拟精编三类，支持常用的高清格式。支持为视频编辑提供多种特技效果，例如提供字幕编辑等，并支持本地脱网模式编辑，工程文件支持备份和恢复机制。（3）超高清内容云非编超高清云非编需支持不少于 4 轨 4K 500Mbps 源码素材的实时编辑，云非编桌面编辑操作流畅，时间轨上任意拖拽无任何卡顿。4K云非编要求实现超高清视频节目快速制作，为用户提供不同类别的超高清视频编辑工具，包括超高清有卡精编和超高清代理码率编辑，支持绝大多数主流超高清格式，同时也能支持超高清格式和高清格式混编。支持为视频编辑提供多种特技效果，例如提供字幕编辑等，工程文件支持备份和恢复机制。同时，由于 HDR 监看是超高清制作过程中一个必不可少的环节，系统需给出在云非编环境下的监看方案，云非编上监流程及功能要求如下：要求提供云非编远程推流、终端拉流上监流程；要求能够支持 4K/高清推流，以实现 4K 监看和 HD 监看。（4）云非编流程化组网在生产环节中，云非编流程化组网形成网络化云非编解决方案，可以更好地支持多工具融合。工作人员可按需使用具体非编工具，支持新闻、综艺节目以及超高清制作的全流程组网。同时云非编组网会按照一定的平台规范，统一调用云平台 PaaS 层相关公共服务能力形成网络化、流程化编辑系统，支撑需求多样化的制作场景。3.浙江广电云非编平台以浙江广电云非编平台为例，分析在新闻内容生产中对云非编的实时性能要求，并阐述如何利用云资源的弹性实现快速扩展和 IT 资源收缩，验证云新闻网在线制作流程的可行性。（1）业务流程图如图 4 所示。（2）性能评估采用虚拟化软件将物理资源对标各场景非编资源需求，进行虚拟云非编基础环境搭建，在虚拟机上部署非编软件进行性能测试，根据不同性能配置情况下云非编与转码的使用情况，对转码能力进行多格式兼容性测试和性能测试。同时，在多场景测试过程中记录带宽消耗，便于计算云非编规模化对存储整体的带宽要求，相关应用场景为：验证满足新闻生产的多层以内编辑实时的可行性及操作效果；验证云非编的基础功能、上下载、剪辑、字幕以及片尾等；验证新闻业务流程；验证云非编在不同编辑场景下单站点对带宽占用情况。（3）应用结论实测数据显示，在不同的 CPU 主频的虚拟机环境下，非编使用的资源占用差异不大。远程桌面压缩码率在 10Mbps30Mbps 左右，一般网络条件能满足编辑需求，但在互联网环境下，对网络稳定性的要求较高，网络延时对云非编操作体验影响很大，一般超过 80ms 的网络延迟，便会给使用者带来不好的体验。4业务流程（下转第 88 页）Advanced Television Engineering071资源，并且无需担心系统的维护和更新。在公网点对点应用方面，通过 Omnia Processing和 ACIP Compatibility 等特性，Telos 的 VIP 系列产品可用于全球范围的公开网络，并能提供广播级的音质。图 5 是 VIP 的手机端产品，通过公网传输的一个邀请和配置界面，Infinity 系列的面板和设备客户端可通过公网与Infinity Intercom系统进行连接，进行全球互联。无论是在家中、在外地或者在移动中，只要有网络连接，每个客户端都能立即成为系统的一部分。凭借其稳定性和灵活性，Infinity Intercom 在远程工作和分布式项目中能够提供卓越的性能。在 COVID-19 疫情防控期间，这种工作模式对于许多广播电台、电视台和制作公司来说更显其价值。未来将面对越来越多的公网传输和云服务为基础的系统需求，无论是内部通话，还是视音频系统，都会在这一领域有更多的可能性。五 总结 总体来说，4K IP化移动外场系统作为在总台制作系统内第一个完全基于AoIP技术的内部通话系统，目前来看这个尝试还是非常有意义的。一方面结合目前整体视音频系统的 IP 化甚至云化，我们在类似内部通话这样的辅助系统上做好 IP 化的准备；另一方面我们通过这类低带宽的信号进行 IP 部署，也对未来进一步的系统IP 化积累了经验。不过在这方面技术上，我们还有很多需要进一步深入了解的地方，实际使用操作中也一定还有可优化的空间，技术探索的步伐不会停止。5通过公网传输的邀请和配置界面应用过程中出现多台非编同时运行时，操作卡顿，关闭一台后恢复的情况。通过分析，发现虚拟化环境默认开启资源“超配”功能，即实际分配给虚拟机的计算资源之和大于宿主机配置，这在资源充足情况下有利于资源的高效利用，提高当前在线用户的使用体验，但是在业务高并发场景下，会导致虚拟机相互抢占资源，降低所有在线用户的使用体验。建议在实施云非编前充分调研应用场景，对不同等级的服务/工具配置不同等级的维护策略，给必要的环节分配“独占资源”，不允许在“超配”的宿主机上运行。四 结语 目前通过云非编技术实现了随时随地的跨地域生产，但也面临以下问题。第一，对节目制作而言，有高质量画面监看的要求，通常通过后台服务器同步推送时间线画面流实现，但这种方式会增加计算资源负担，同时输出的仍然是压缩流，观看体验不能令人满意，尤其对超高清编辑环境更是如此。第二，性价比问题，构建支撑云非编系统的虚拟化、软硬件成本较高，当网络规模不是足够大、站点不是足够多的情况下相对更适合新闻制作域。针对综艺节目复杂制作环境，整体系统建设成本相对于传统方式有可能增加。尽管目前云非编技术面临着一些问题，但相信随着技术的发展，这些问题将得到更好的优化和解决，让技术更好地服务于生产。参考文献：1 孙波.云平台非线性编辑软件测试方案设计 J.电视技术，2021.45(8):143-145.2 黄飞跃.电视台全媒体融合制作探索 J.电视技术，2022，46(6):168-170.3 张亮.综艺频道节目远程云化生产系统设计与实施 J.广播与电视技术，2022,49(5):44-48.（上接第 71 页）中心技术SYSTEM TECHNOLOGY088