GPU虛擬化技術在非線性編輯系統中的應用研究

摘 要：GPU虛擬化技術的快速發展，對現代廣播電視節目的生產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，廣播電視行業各大廠商紛紛加大投入，開展非線性編輯系統的在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；應用

1 GPU虛擬化

GPU主要實現計算機的圖形呈現，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GPU虛擬化技術。

2 非線性編輯

非線性編輯是相對于傳統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，對素材的調用也是瞬間實現，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，所以節省了設備、人力，提高了效率。國內外非編廠商主要包括北京中科大洋科技發展股份有限公司、成都索貝數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（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軌字幕運行穩定。同時系統具有自動化遷移、高可用等安全特性，提升了系統的穩定性和可靠性。

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已經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將逐漸成為廣電行業非編制作網的主流趨勢。