广播行业正在经历内容创建、管理、分发和消费方式的转变。这一转变包括从受固定功能设备约束的传统线性工作流程转变为灵活和混合的软件定义系统,从而实现直播的未来。
开发人员现在可以申请加入 NVIDIA Holoscan for Media,这是一个软件定义的平台,用于在本地、云端和边缘开发和部署媒体应用程序。
使用 Holoscan for Media,广播公司和解决方案提供商可以利用最新的 IT 和资源调配技术,以及现代的基于容器的开发、编排和交付方法。
Holoscan for Media 是一个基于 IP 的解决方案,基于行业标准和 API,包括 SMPTE ST 2110、AMWA NMOS、RIST、SRT 和 NDI。
该平台集成了开源和无处不在的技术,打破了基于 SDI 和 FPGA 的系统的专有性和灵活性。它还可以将最新的功能,例如 生成性 AI,整合到生产中,而无需额外的基础设施投资。借助 Holoscan for Media,可以访问无数 NVIDIA 应用程序框架和 SDK,为行业发展做出贡献。
该框架为广播公司和解决方案提供商提供了几个好处,包括:
- 可重复利用性:使用单一平台对多个应用程序进行处理。
- 降低 TCO: 由于周期性的成本削减,可以降低总体拥有成本。
- 灵活性:该平台是云原生的,与地理位置无关。一个应用程序可以一次性开发并部署到任何地方。
- 可持续性:推动资源共享的资源调配技术意味着总体上需要更少的设备。这将导致电源和冷却成本降低,以及运输往返活动影响的减少。最终,这将有助于减少二氧化碳的排放。
基于 IP 的平台架构
NVIDIA Holoscan 的目标是大规模部署在无数行业、云端、本地和边缘的传感器数据和媒体处理应用程序。Holoscan for Media 加强了对广播和现场制作工作流程的关注,第一个目标是内部部署。
因此,该平台的硬件基础是由我们的合作伙伴提供的 NVIDIA 认证系统,使用 NVIDIA Ampere 架构 或更晚的 GPU 和 NVIDIA BlueField-2 或更晚的 DPU。第一个系统是 x86,但整个软件堆栈是多架构的,以实现较低功耗的广泛系统和用例。在生产中,媒体集群的最小 Holoscan 由三个节点组成,并从那里开始扩展。
软件堆栈始于 Kubernetes,这是一个用于自动化软件部署、扩展和管理的开源容器编排系统。与 Red Hat OpenShift 容器平台的合作带来了企业级的运营和支持。
Kubernetes 插件,即运营商,提供和管理硬件和底层服务,使软件开发人员能够专注于其独特的功能。开源的 OpenShift 节点调整算子,NVIDIA GPU Operator 和 NVIDIA Network Operator 提供系统 GPU 和高速辅助网络,针对性能进行调整,并可用于每一个需要它们的应用程序。 GPU 运算符可用于将一个或多个完整的 GPU 分配给应用程序。
支持 MIG (Multi-Instance GPU) 和 vGPU (virtual GPU) 可以使 GPU 在应用程序之间安全共享。PTP 操作员使用 NVIDIA DPU 上的 PTP 硬件时钟,通过一个简单的“获取时间”API,提供从辅助网络到每个应用程序的精确计时。其他运营商和插件负责 IP 地址管理(IPAM)、DNS 区域管理等。
Holoscan for Media 还包括 NMOS 注册表和易于使用的基于图形生成器的 NMOS 控制器用户界面等服务。可以安装这些应用程序来支持作为媒体节点的应用程序的开发和部署,并简化与广播设施网络的集成。
平台上的应用程序与 Helm 打包,以实现简单、一致的部署。开发人员可以指示每个容器所需的功能和资源,包括 GPU 、 CPU 、内存和存储。这使平台能够调度和监控应用程序,以确保每个应用程序都得到适当的隔离,满足它们的要求,并充分利用可用的硬件。
开发人员可以使用 Holoscan for Media 平台支持的越来越多的 NVIDIA SDK 来构建应用程序。使用视频编解码器 SDK 进行传统的实时视频编码和解码,使用 CV-CUDA 库进行 GPU 加速的计算机视觉,以及使用 CUDA 工具包的任何并行计算算法。除了通过 TensorRT SDK 或 NVIDIA Triton 推理服务器进行 GPU 加速推理之外,SDK 和 Maxine 或 NVIDIA Avatar Cloud Engine (ACE) 等云 API 还提供了新的 AI 功能。 SMPTE 2110 基础支持和优化大型媒体传输是由 NVIDIA Rivermax SDK 所提供。开发人员可以在平台上或通过DeepStream SDK,一个基于 GStreamer 的完整流媒体分析工具包,用于基于人工智能的媒体处理。此外,如果开发人员在介质之外有更广泛的用例,并且希望消费和控制其他传感器类型, NVIDIA 将提供 Holoscan SDK 用于创建实时、支持人工智能的传感器处理管道,满足延迟要求并从数据中心扩展到边缘。
Holoscan 为媒体开发人员提供了容器化参考应用程序的完整来源。这使用 NVIDIA DeepStream ,可以配置为支持 NMOS 的 ST2110 发射机、接收机或转码器网关。
总之,这种开放平台架构为动态媒体设施提供了构建块,使用了最新的可扩展 IT 和供应技术以及开放标准,使广播公司和软件供应商都受益。
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