GPU虛擬化技術在非線性編輯系統(tǒng)中的應用研究

摘 要：GPU虛擬化技術的快速發(fā)展，對現(xiàn)代廣播電視節(jié)目的生產(chǎn)和制作過程起到了巨大的推動作用。伴隨著VMvare、Crtrix兩大國外虛擬化廠商以及華為公司針對GPU虛擬化推出的全新版本，廣播電視行業(yè)各大廠商紛紛加大投入，開展非線性編輯系統(tǒng)的在GPU虛擬化方面的研究。文章通過采用華為公司的虛擬化平臺，對基于GPU虛擬化的非線性編輯軟件展開測試研究。

關鍵詞：GPU虛擬化；非線性編輯系統(tǒng)；應用

1 GPU虛擬化

GPU主要實現(xiàn)計算機的圖形呈現(xiàn)，具有高性能的多處理器陣列。虛擬化技術對物理資源進行邏輯抽象和統(tǒng)一表示，降低了資源管理的復雜度，提高了物理資源的利用率和運營效率，從而有效地降低了運營成本。2013年，NVIDIA GRID實現(xiàn)GPU虛擬化，推出了基于NVIDIA KeplerTM架構的GRID K1和K2卡，同年在華為云計算大會（HCC）華為宣布將和NVIDIA？誖（英偉達TM）合作，將NVIDIA GRIDTM技術應用在華為FusionCloud云平臺上，通過在華為桌面云（FusionAccess）解決方案中實現(xiàn)GPU虛擬化技術。

2 非線性編輯

非線性編輯是相對于傳統(tǒng)上以時間順序進行線性編輯而言。非線性編輯借助計算機來進行數(shù)字化制作，幾乎所有的工作都在計算機里完成，不再需要那么多的外部設備，對素材的調(diào)用也是瞬間實現(xiàn)，不用反反復復在磁帶上尋找，突破單一的時間順序編輯限制，可以按各種順序排列，具有快捷簡便、隨機的特性。非線性編輯只要上傳一次就可以多次的編輯，信號質量始終不會變低，所以節(jié)省了設備、人力，提高了效率。國內(nèi)外非編廠商主要包括北京中科大洋科技發(fā)展股份有限公司、成都索貝數(shù)碼科技股份有限公司、新奧特（北京）視頻技術有限公司等。

3 基于GPU虛擬化的非線性編輯系統(tǒng)測試研究

本次測試使用華為虛擬化平臺、NIDIA K2顯卡、使用分布式存儲來存儲媒體資源，非線性編輯軟件采用索貝高清編輯系統(tǒng)Nova，終端設備采用華為瘦客戶機。

3.1 設備選型情況

3.2 測試組網(wǎng)（如圖1所示）

3.3 性能測試

通過華為瘦客戶機進行登錄，在華為虛擬機上安裝索貝高清編輯系統(tǒng)Nova，能夠通過硬件加密狗和軟件加密狗啟動非編軟件；非編軟件可以從網(wǎng)絡存儲導入素材進行高清制作；非編軟件的視頻編輯、音頻編輯、字幕編輯、拍唱詞以及視頻特技功能正常；支持前臺合成輸出和后臺服務器合成輸出。在測試過程中，1個刀片虛擬4臺虛擬機時，每臺虛擬機跑7軌視頻2軌字幕時運行穩(wěn)定；1個刀片虛擬6臺虛擬機時，每臺虛擬機跑3軌視頻2軌字幕運行穩(wěn)定。同時系統(tǒng)具有自動化遷移、高可用等安全特性，提升了系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性。

4 結束語

隨著GPU虛擬化技術的日益成熟，采用虛擬化平臺，基于GPU虛擬化的非線性編輯系統(tǒng)已經(jīng)能夠滿足電視臺日常的視頻剪輯需求。我們認為基于GPU虛擬化的非線性編輯系統(tǒng)將逐漸成為廣電行業(yè)非編制作網(wǎng)的主流趨勢。