云平台非线性编辑软件测试方案设计

孙 波

（江苏省广播电视总台，江苏 南京 210008）

0 引 言

非线性编辑软件是电视台和影视制作公司后期制作使用的工具。目前主要的非编工具包括大洋、索贝、新奥特3家公司的国产非编产品，其他比较常见的还有国外苹果的FCP（Final Cut Pro）、AVID非编、Premiere等。在云平台建设中，云非编的虚拟化部署成为主流。非编系统需要根据云平台的接口做相应的定制化开发，才能以虚拟化部署的方式接入云平台。目前国内的大洋、索贝、新奥特3家非编通过定制化接口开发支持虚拟化方式部署，FCP、AVID、Premiere等国外主流非编因为不能做定制化而无法以虚拟化方式接入。因此，云非编测试方法的设计主要以大洋、索贝、新奥特这3家云非编为主[1]。

1 云非编测试方法的总体设计思路

云非编测试方法的总体设计思路如下。

（1）测试准备。测试准备主要是指软硬件环境的准备。软件环境主要包括非编所需的操作系统、非编软件安装、云桌面软件安装等；硬件环境主要包括瘦客户端（Thin Client）、虚拟机准备（GPU、CPU、内存、硬盘）、核心存储及网卡等。此外，还需要确定测试人员、测试时间及测试地点，在不影响正常业务的前提下，在合适的时间和专门的测试地点进行云非编测试。

（2）测试方案设计。测试方案设计主要包括虚机测试规格设计、云非编的功能测试和性能测试方案的设计。规格设计主要是指虚拟化规格以及CPU内存、硬盘的分配；功能测试主要是指云非编的虚拟化部署、云非编上监、编解码格式支持度以及特技字幕等功能；性能测试主要是指各家云非编在不同规格下能支持的实时层数。

（3）测试记录和报告。测试过程要全程记录，形成测试报告，为云非编的资源规格划分提供参考，为实际的测试过程提供明确的参考。

2 云非编测试方法的具体实现

2.1 测试准备

以江苏荔枝私有云平台测试过程为例，软硬件资源准备主要包括以下方面：桌面云软件的部署，通过桌面云环境登录云非编虚机；硬件服务器（提供CPU、内存和本地共享存储等资源），云平台的核心存储（划分测试区），虚机操作系统最好采用Windows10，网卡及驱动安装好，GPU显卡（这里以NVIDIA Tesla P40为例）做好不同规格的虚拟化，测试地点工位和测试站点（瘦客户端，这里采用HP的Z2），3家云非编的软件安装等。

测试人员在测试地点安装好瘦客户端，通过瘦客户端访问云桌面，登录后可以访问不同厂家不同规格的云非编虚机。

Windows系统自带的任务管理器功能可以监测CPU、内存及硬盘的使用情况，Windows10及以上操作系统还可以监测GPU的使用情况，同时各家非编都有自带的非编实时性测试工具或功能模块等，都可以辅助测试云非编的实时性能。

除了对每家非编进行不同规格的纵向测试以外，多家非编测试还要做横向对比测试，这就要求多家非编要在同一环境、同一规格（CPU、GPU、内存、硬盘）下进行测试。

2.2 测试方案设计

测试环境具备后，需要设计测试方案的具体内容，主要包括测试虚机的规格、云非编功能测试和性能测试。

2.2.1 测试虚机的规格设计

规格设计前需要了解以下内容：

（1）各家实体非编的规格和使用情况，比较常见的是CPU16核、内存32 GB；

（2）大洋、索贝、新奥特常用的格式主要是mpeg2-i-avi（100 MB/s） 和Avid DNxHD-mxf （120 MB/s）。其他如Prores422-mov、h264-ts（15- 20 MB/s）、AvcIntra-mxf（100 MB/s）等高清格式素材可以在多格式混编测试中使用；

（3）GPU显卡的使用方式，GPU显卡按提供资源的方式分为直通模式和虚拟化模式两类。直通模式是指一张GPU显卡只能给1台虚机使用，虚拟化方式（切片）方式是指一张GPU显卡可以按切片的方式进行虚拟化，比如1虚2、1虚6等。本次测试采用P40显卡，虚拟化方式，支持1虚1/2/4/6/8/12/24。

基于以上信息，设计虚拟机规格时需考虑GPU虚拟化规格和CPU内存硬盘两种维度。最终设计的GPU虚拟化规格有4种：1虚4/6/8/12；CPU内存硬盘规格有2种：8C/16 GB/100 GB（即CPU8核、内存16 GB、硬盘100 GB）和16C/32 GB/100 GB。 两种维度下有8种虚机规格，即从1虚4/8C/16 GB/ 100 GB一直到1虚12/16C/32 GB/100 GB共8种。

2.2.2 功能测试方案设计

云非编功能测试内容主要包括以下内容：虚拟化部署（非编软件虚机安装）、素材管理（素材导入、资源管理器的功能等）、故事板合成打包（多种常见格式的合成打包）、工程文件管理（自动、手动保存版本、工程文件的新建打开和合并等）、非编的基本编辑功能（包括剪辑、故事板缩放、打点、素材覆盖插入等）、视音频转场特技（常用视音频转场特技如淡入淡出等）、视频特技（画中画、运动变换、色彩校正、动态遮罩、马赛克、三维变换等）、字幕功能（静帧、特技、多层、滚屏和唱词字幕等）、上监功能（故事板视频画面和音频上监）、高清视频格式支持（Avid DNxHD-mxf、mpeg2-i-avi、mpeg2-i-mxf、Prores 422-mov、AVCIntra-mxf、h264-mp4、h264-ts、mpeg2-ibp、mpeg2-mpg、DVCPROHD-mxf、h265-ts、h26-mp4、Xdcam422-mxf等）、4K视 频格式（常见4K视频格式，如Raw、XAVC等）、多格式音频支持（常见音频格式，aac、mp3、wav、mxf、PCM等）、渲染功能（渲染功能和渲染效率等）、多格式混编（多种视音频编解码格式的混合编辑）、音频监控（音频UV表、响度等）、多机位剪辑（素材的多机位剪辑）以及操作记录（操作记录日志、操作回退和前进等）等[2]。

2.2.3 性能测试方案设计

云非编性能测试主要指的是云非编的多层实时性测试，分为两类。第一类是正常情况下的云非编性能测试，即vGPU采用1虚n（n为大于等于4的偶数）的情况下，同时进行性能测试的虚机数量小于或等于n/2。第二类是在vGPU满配下的性能压力测试，即vGPU采用1虚n（n为大于等于4的偶数），同时进行性能测试的虚机数量为n。

正常情况下的云非编性能测试方案如表1 所示。

表1 正常情况下的云非编性能测试方案

（1）方法1——视频多层实时性测试（简单特技+静帧字幕）。8种规格、3种格式（mpeg2-i、DNxHD、多格式混编），总共24种（8规格×3格式）测试。每种测试音频8轨（4轨mxf+4轨wav），每30 s逐层增加同种格式（3种格式之一）不同的视频素材，分别测试画中画叠加前后的视频实时层数，即故事板上从第一轨画面开始，依次加特技画中画，同时从头到尾加一层静帧字幕，测试视频多层实时层数。每家非编至少要对2台同样规格的虚机进行测试，且每一台至少测试3遍，总共6遍，取平均值（四舍五入）。

（2）方法2——视频多层实时性测试（复杂特技+复杂字幕）。8种规格、3种格式（mpeg2-i、DNxHD、多格式混编），总共24种（8规格×3格式）测试。每种测试音频8轨（4轨mxf+4轨wav），每30 s逐层增加同种格式（3种格式之一）不同的视频素材，分别测试画中画+复杂特技+复杂字幕叠加前后的视频实时层数，即故事板上从第一轨画面开始，依次加特技画中画。接着从第1轨开始，每2轨选1轨做一个复杂特技，依次做静帧、黑场、色彩校正、动态遮罩、马赛克、运动变换、三维变换。然后在整段素材添加静帧字幕、唱词字幕，部分时间段素材添加滚屏字幕、和特技字幕，测试视频多层实时层数。每家非编至少要对2台同样规格的虚机进行测试，且每一台至少测试3遍，总共6遍，取平均值（四舍五入）。

方法3——音频多层实时性测试（规格1+多格式混编）。音频测试只选择规格1+多格式混编这一种测试（24种测试之一）。8轨高清视频从第一层往上格式分别mpeg2-i、Avid MXF 、MOV、AVCIntra、mp4（h264）、mpeg2-ibp、mpeg2-i、Avid MXF，视频做8分屏画中画，并做静帧字幕。音频按wav、mxf、wav、aac的顺序，每30 s逐层增加音频素材，测试音频实时层数。每家非编至少测试3遍，取平均值（四舍五入）。

第二类在vGPU满配的情况下进行云非编的性能测试，详见表2，主要目的是检验在满配情况下，vGPU的性能和正常情况相比是否有明显的下降。设计方案采用1虚6和1虚12这两种vGPU虚拟化，主要基于大洋、索贝和新奥特3家非编要做到平均分配，即在1虚6的情况下，3家非编各2台，16C/32 GB/100 GB规格，第一种测试采用方法1、mpeg2-i格式，做画中画和静帧字幕；第二种测试采用方法2，多格式混编，做画中画、复杂特技和复杂字幕。在1虚12的情况下，3家非编各4台，测试方法同第一种和第二种。

表2 在vGPU满配下的云非编性能压力测试方案

2.3 测试结论

云非编整个测试过程要有人全程记录测试结果，根据结果进行分析总结，形成测试报告，对3家非编的功能和性能做出测试对比，并提出3家云非编的高中低配的虚机资源配置建议，以达到合理利用云平台虚机资源的目的。测试报告中各家非编测试结论参考表1、表2。

3 结 语

云平台建设中，GPU的虚拟化应用越来越广泛，部署云非编的虚机广泛采用vGPU的方式下发。根据业务需求的不同，需要给出不同配置（如高中低配）的虚机规格。高中低配的规格划分依据，每家非编对于云化虚拟化的支持程度，都需要进行相关的云非编的测试。设计系统的、科学的云非编测试方案，可以很好地提升测试的效率和准确性，为云平台虚机规格划分提供技术上的依据，提高资源利用率，节省云平台资源，也为后期编辑用户提供了多种多规格的云非编工具，方便其进行高效优质的节目制播。