WebCodecs VideoFrame piirkondlik juurdepääs: osaliste kaadriandmete kasutamise lahtimõtestamine

WebCodecs on võimas veebi-API-de komplekt, mis võimaldab arendajatel video- ja helivoogudega otse brauseris töötada. Üks selle põnevamaid funktsioone on võime pääseda juurde ja manipuleerida üksikute videokaadritega. See juhend süveneb VideoFrame'i "piirkondliku juurdepääsu" funktsionaalsusesse, keskendudes konkreetselt osalisele kaadriandmete kasutamisele. Uurime, mis see on, miks see on oluline ja kuidas saate seda uuenduslike veebipõhiste videorakenduste loomiseks ära kasutada.

WebCodecs'i ja VideoFrame'i mõistmine

Enne kui süveneme piirkondlikku juurdepääsu, loome kindla aluse. WebCodecs pakub madala taseme juurdepääsu meediakoodekitele, võimaldades arendajatel video- ja heliandmeid dekodeerida, kodeerida ja töödelda. See on kaasaegne alternatiiv vanematele API-dele nagu WebM ja Media Source Extensions (MSE), pakkudes märkimisväärseid jõudluseeliseid ja suuremat kontrolli.

VideoFrame liides esindab ühte videokaadrit. See kapseldab pikselandmeid koos metaandmetega, nagu laius, kõrgus ja vorming. Kasutades VideoFrame'i, saavad arendajad juurdepääsu aluseks olevatele pildiandmetele ja teha mitmesuguseid toiminguid.

Põhimõisted:

• Dekodeerimine: tihendatud videoandmete teisendamise protsess kuvatavateks üksikuteks kaadriteks.
• Kodeerimine: videokaadrite tihendamise protsess salvestamiseks või edastamiseks sobivasse vormingusse.
• Pikselandmed: toorandmed, mis esindavad iga piksli värvi ja heledust kaadris.
• Metaandmed: teave kaadri kohta, näiteks selle laius, kõrgus, vorming ja ajatempel.

Mis on osaline kaadriandmete juurdepääs?

Osaline kaadriandmete juurdepääs VideoFrame'i kontekstis viitab võimele pääseda juurde ja manipuleerida ainult osa pikselandmetest ühe kaadri sees. Selle asemel, et töötada korraga terve kaadriga, saavad arendajad valida konkreetse ristkülikukujulise piirkonna (või mitu piirkonda) ja sooritada toiminguid selles alas.

See on märkimisväärne eelis, sest see võimaldab:

• Valikuline töötlemine: ainult nende kaadri osade töötlemine, mis on antud ülesande jaoks olulised.
• Jõudluse optimeerimine: töödeldavate andmete hulga vähendamine, mis viib kiiremate täitmisaegadeni, eriti ressursimahukate toimingute puhul.
• Sihipärased efektid: visuaalsete efektide, näiteks hägustamise, teravustamise või värvikorrektsioonide rakendamine video kindlatele piirkondadele.
• Privaatsuskaalutlused: tundlike alade hägustamine või maskeerimine videokaadris (nt näod või numbrimärgid).

Osalise kaadriandmete juurdepääsu kasutusjuhud

Osalise kaadriandmete juurdepääsu rakendused on laiaulatuslikud ja hõlmavad erinevaid tööstusharusid ja kasutusjuhtumeid. Siin on mõned näited:

1. Videotöötlus ja efektid:

Rakendage erinevaid efekte video erinevatele aladele. Näiteks võite hägustada inimese näo, jättes ülejäänud video puutumata. Samuti võite rakendada värvigradatsiooni konkreetsetele objektidele või piirkondadele stseenis. See on eriti oluline videotöötlusrakendustes, mida kasutavad sisuloojad üle maailma. Mõelge videotoimetajate erinevatele vajadustele Indias, Brasiilias või Jaapanis, kus lokaliseeritud sisu nõuab kohaliku publiku kõnetamiseks spetsiifilisi visuaalseid efekte.

Näide: näo hägustamine videos.

            // Eeldame, et 'videoFrame' on VideoFrame objekt
const width = videoFrame.width;
const height = videoFrame.height;

// Määratle hägustatav piirkond (nt nägu)
const blurRect = {
  x: 100, // Ülemise vasaku nurga X-koordinaat
  y: 50,  // Ülemise vasaku nurga Y-koordinaat
  width: 200, // Piirkonna laius
  height: 150, // Piirkonna kõrgus
};

// Loo uus Canvas videokaadri manipuleerimiseks.
const canvas = new OffscreenCanvas(width, height);
const ctx = canvas.getContext('2d');

// Joonista VideoFrame lõuendile.
ctx.drawImage(videoFrame, 0, 0);

// Rakenda määratud piirkonnas hägususefekti.
ctx.filter = 'blur(10px)'; // Näide: 10-piksline hägustus.
ctx.drawImage(videoFrame, blurRect.x, blurRect.y, blurRect.width, blurRect.height, blurRect.x, blurRect.y, blurRect.width, blurRect.height);
ctx.filter = 'none';

// Hangi lõuendilt pildiandmed ja pane need tagasi uude VideoFrame'i.
let imageData = ctx.getImageData(0, 0, width, height);

// Loo muudetud pildiandmetega uus VideoFrame.
const newVideoFrame = new VideoFrame(imageData, {
  timestamp: videoFrame.timestamp,
  codedWidth: videoFrame.codedWidth, // Säilita algsed mõõtmed.
  codedHeight: videoFrame.codedHeight,
  displayWidth: videoFrame.displayWidth, 
  displayHeight: videoFrame.displayHeight,
  colorSpace: videoFrame.colorSpace // Säilita algne värviruum.
});

// Vabasta vana VideoFrame'i ressursid.
videoFrame.close();

// Nüüd sisaldab 'newVideoFrame' hägustatud piirkonda.

            

              
                Copy
              
            
          

2. Objektide jälgimine ja tuvastamine:

Tuvastage ja jälgige konkreetseid objekte videovoos. Kui objekt on leitud, saate valikuliselt töödelda selle objektiga seotud andmeid, näiteks rakendada konkreetset värvi või esile tõsta selle servi. See on väärtuslik rakendustes nagu turvasüsteemid, spordianalüüs (palli või mängija jälgimine) või liitreaalsus.

Näide: liikuva objekti esiletõstmine videos.

            // Eeldame, et 'videoFrame' ja 'objectRect' (objekti piirdekast) on määratletud.
const width = videoFrame.width;
const height = videoFrame.height;

// Loo uus Canvas videokaadri manipuleerimiseks.
const canvas = new OffscreenCanvas(width, height);
const ctx = canvas.getContext('2d');

// Joonista VideoFrame lõuendile.
ctx.drawImage(videoFrame, 0, 0);

// Joonista objekti ümber esiletõst.
ctx.strokeStyle = 'red';
ctx.lineWidth = 3;
ctx.strokeRect(objectRect.x, objectRect.y, objectRect.width, objectRect.height);

// Hangi pildiandmed lõuendilt.
let imageData = ctx.getImageData(0, 0, width, height);

// Loo muudetud pildiandmetega uus VideoFrame.
const newVideoFrame = new VideoFrame(imageData, {
  timestamp: videoFrame.timestamp,
  codedWidth: videoFrame.codedWidth, // Säilita algsed mõõtmed.
  codedHeight: videoFrame.codedHeight,
  displayWidth: videoFrame.displayWidth,
  displayHeight: videoFrame.displayHeight,
  colorSpace: videoFrame.colorSpace // Säilita algne värviruum.
});

// Vabasta vana VideoFrame'i ressursid.
videoFrame.close();

// 'newVideoFrame' sisaldab nüüd esiletõstetud objekti.

            

              
                Copy
              
            
          

3. Andmete eraldamine ja analüüs:

Eraldage konkreetseid andmeid videokaadri teatud piirkondadest. Seda saab kasutada andmete analüüsimiseks, näiteks teksti tuvastamiseks videos (optiline märgituvasus - OCR) või teatud piirkondade muutuste jälgimiseks aja jooksul. Mõelge kasutusjuhule, kus analüüsitakse liiklusmustreid, mida on salvestanud kaamerad maailma linnades, nagu Tokyo, London või Buenos Aires.

Näide: kindla piirkonna värviteabe eraldamine.

            // Eeldame, et 'videoFrame' ja 'region' on määratletud.
const width = videoFrame.width;
const height = videoFrame.height;

// Hangi pikselandmed baitide massiivina.
const rgbaData = videoFrame.data;

// Määratle piirkond.
const region = {
  x: 50,
  y: 50,
  width: 100,
  height: 50,
};

const bytesPerPixel = 4; // Eeldades RGBA vormingut

// Korda piksleid piirkonnas ja arvuta keskmised värvid.
let totalRed = 0;
let totalGreen = 0;
let totalBlue = 0;
let pixelCount = 0;

for (let y = region.y; y < region.y + region.height; y++) {
  for (let x = region.x; x < region.x + region.width; x++) {
    // Arvuta selle piksli indeks andmemassiivis.
    const index = (y * width + x) * bytesPerPixel;

    // Pääse ligi punasele, rohelisele ja sinisele komponendile.
    const red = rgbaData[index];
    const green = rgbaData[index + 1];
    const blue = rgbaData[index + 2];

    totalRed += red;
    totalGreen += green;
    totalBlue += blue;
    pixelCount++;
  }
}

// Arvuta keskmised värvid.
const averageRed = totalRed / pixelCount;
const averageGreen = totalGreen / pixelCount;
const averageBlue = totalBlue / pixelCount;

console.log(`Keskmine värv piirkonnas: Punane=${averageRed}, Roheline=${averageGreen}, Sinine=${averageBlue}`);

            

              
                Copy
              
            
          

4. Privaatsust säilitavad rakendused:

Tundliku teabe, näiteks nägude või numbrimärkide hägustamine või maskeerimine enne videosisu jagamist või levitamist. See on ülioluline vastavuses privaatsusmäärustega nagu GDPR ja CCPA, millel on globaalne mõju igas suuruses ettevõtetele.

Näide: näo maskeerimine videos.

            // Eeldades, et 'videoFrame' ja 'faceRect' on määratletud.
const width = videoFrame.width;
const height = videoFrame.height;

// Loo uus Canvas videokaadri manipuleerimiseks.
const canvas = new OffscreenCanvas(width, height);
const ctx = canvas.getContext('2d');

// Joonista VideoFrame lõuendile.
ctx.drawImage(videoFrame, 0, 0);

// Maskeeri nägu musta ristkülikuga.
ctx.fillStyle = 'black';
ctx.fillRect(faceRect.x, faceRect.y, faceRect.width, faceRect.height);

// Hangi pildiandmed lõuendilt.
let imageData = ctx.getImageData(0, 0, width, height);

// Loo muudetud pildiandmetega uus VideoFrame.
const newVideoFrame = new VideoFrame(imageData, {
  timestamp: videoFrame.timestamp,
  codedWidth: videoFrame.codedWidth, // Säilita algsed mõõtmed.
  codedHeight: videoFrame.codedHeight,
  displayWidth: videoFrame.displayWidth,
  displayHeight: videoFrame.displayHeight,
  colorSpace: videoFrame.colorSpace // Säilita algne värviruum.
});

// Vabasta vana VideoFrame'i ressursid.
videoFrame.close();

// 'newVideoFrame' sisaldab nüüd maskeeritud nägu.

            

              
                Copy
              
            
          

Kuidas osalistele kaadriandmetele juurde pääseda: praktiline teostus

Kuigi WebCodecs'i spetsifikatsioon ise ei paku otseselt meetodit 'piirkondlikuks juurdepääsuks' otsese API-kutse tähenduses, on põhimõte saavutatav tehnikate kombinatsiooni kaudu, mis töötavad VideoFrame'i andmetega ja kasutavad Canvas API-t.

Põhisammud:

1. Hankige VideoFrame: see hõlmab tavaliselt videoandmete dekodeerimist VideoDecoder'i eksemplari abil.
2. Juurdepääs pikselandmetele: VideoFrame pakub pikselandmeid. Nendele pääseb juurde mitmel viisil, sõltuvalt aluseks olevast vormingust ja brauseri toest. Vanemad implementatsioonid kasutavad videoFrame.data, mis on Uint8ClampedArray. Kaasaegsed implementatsioonid tuginevad sageli drawImage() kasutamisele koos VideoFrame'iga lõuendil ja pikselandmete kättesaamisele getImageData() abil.
3. Määratlege huvipakkuv piirkond: määrake selle piirkonna koordinaadid (x, y) ja mõõtmed (laius, kõrgus), mida soovite töödelda.
4. Töödelge pikselandmeid: eraldage määratletud piirkonnast pikselandmed, manipuleerige nendega ja rakendage soovitud efekte.
5. Looge uus VideoFrame: kui olete pikselandmeid muutnud, saate luua uue VideoFrame'i muudetud pikselandmetega, kasutades konstruktorit: new VideoFrame(imageData, { ...metadata... }). See eeldab, et kasutate manipuleerimiseks Canvas'e lähenemist.
6. Käsitlege algset kaadrit (Tähtis!): kriitiliselt oluline on kutsuda algsel VideoFrame objektil välja videoFrame.close(), kui olete sellega lõpetanud, et vabastada ressursse. See on oluline mälulekete vältimiseks.

Näide: piirkonna pikslite eraldamine (kontseptuaalne)

See näide illustreerib põhisamme, mis ei pruugi olla optimeeritud jõudluse jaoks, vaid on hariduslikel eesmärkidel. Tegelik teostus varieerub veidi sõltuvalt videoformaadist (nt RGBA või YUV). See näide eeldab RGBA-d.

            // Eeldame, et teil on 'videoFrame' objekt ja määratletud 'region'

const width = videoFrame.width;
const height = videoFrame.height;
const bytesPerPixel = 4; // RGBA: punane, roheline, sinine, alfa

// Loo uus Canvas videokaadri manipuleerimiseks.
const canvas = new OffscreenCanvas(width, height);
const ctx = canvas.getContext('2d');

// Joonista VideoFrame lõuendile.
ctx.drawImage(videoFrame, 0, 0);

// Hangi pildiandmed lõuendilt.
let imageData = ctx.getImageData(0, 0, width, height);
const data = imageData.data;

// Korda piksleid piirkonnas
for (let y = region.y; y < region.y + region.height; y++) {
  for (let x = region.x; x < region.x + region.width; x++) {
    // Arvuta piksli indeks
    const index = (y * width + x) * bytesPerPixel;

    // Pääse ligi üksikutele värvikomponentidele (RGBA)
    const red = data[index];
    const green = data[index + 1];
    const blue = data[index + 2];
    const alpha = data[index + 3];

    // Näide: muuda punast komponenti (nt sea väärtuseks 0).
    data[index] = 0; // Muuda punane värv 0-ks

    // ... (soorita teisi toiminguid piirkonna pikslitega)
  }
}

// Pane muudetud pildiandmed vajadusel lõuendile tagasi.
ctx.putImageData(imageData, 0, 0);

// Loo muudetud lõuendi andmetest uus VideoFrame.
const newVideoFrame = new VideoFrame(imageData, {
  timestamp: videoFrame.timestamp,
  codedWidth: videoFrame.codedWidth,
  codedHeight: videoFrame.codedHeight,
  displayWidth: videoFrame.displayWidth,
  displayHeight: videoFrame.displayHeight,
  colorSpace: videoFrame.colorSpace,
});

// Sulge algne VideoFrame ressursside vabastamiseks.
videoFrame.close();

// 'newVideoFrame' sisaldab muudetud piirkonda

            

              
                Copy
              
            
          

Olulised kaalutlused:

• Brauseri ühilduvus: WebCodecs on suhteliselt uus API. Kontrollige brauseri ühilduvust enne selle kasutamist tootmiskeskkondades. Kaaluge polüfilli või funktsiooni tuvastamise kasutamist vanemate brauserite sujuvaks käsitlemiseks.
• Jõudlus: pikselandmete manipuleerimine võib olla arvutuslikult kulukas, eriti suurte videokaadrite puhul. Optimeerige oma koodi töötlemisaja minimeerimiseks. Kasutage tehnikaid nagu:
• Web Workers: suunake pikslite töötlemine eraldi tööniitidele, et vältida põhilõime blokeerimist.
• Optimeeritud algoritmid: kasutage pilditöötlustoimingute jaoks tõhusaid algoritme, näiteks kasutage tüübitud massiive pikselandmetele juurdepääsuks.
• Vahemällu salvestamine: salvestage vahetulemused vahemällu, et vältida üleliigseid arvutusi.
• Minimeerige lõuendi toiminguid: vähendage drawImage kutsete ja muude lõuendi toimingute arvu.
• Mäluhaldus: veenduge, et vabanete VideoFrame objektidest õigesti, kasutades meetodit close(), et vältida mälulekkeid. See on pikaajaliste rakenduste puhul ülioluline.
• Värviruumid: olge teadlik oma videokaadrite värviruumist. Näited eeldavad RGBA-d, kuid teie videokaadrid võivad kasutada erinevaid värviruume nagu YUV. Veenduge, et käsitlete värviruumi teisendusi asjakohaselt.
• Vigade käsitlemine: rakendage robustset veakäsitlust, et ootamatuid olukordi, nagu dekodeerimisvead või probleemid videovooluga, sujuvalt hallata.

WebCodecs'i piirkondliku juurdepääsu parimad praktikad

Tõhusate ja robustsete WebCodecs'i rakenduste loomiseks kaaluge neid parimaid praktikaid:

• Asünkroonsed toimingud: kasutage asünkroonseid funktsioone (nt async/await), et vältida põhilõime blokeerimist. See on eriti oluline arvutusmahukate toimingute puhul nagu dekodeerimine ja töötlemine.
• Web Workers: suunake keerukad töötlemisülesanded Web Workeritele. See takistab kasutajaliidese hangumist video manipuleerimise ajal.
• Kaadrisageduse kaalutlused: olge teadlik video kaadrisagedusest. 30 kaadrit sekundis video optimeerimine nõuab teistsugust lähenemist kui 60 kaadrit sekundis video optimeerimine, kuna teil on iga kaadri töötlemiseks vähem aega.
• Adaptiivsed strateegiad: rakendage adaptiivseid algoritme, mis kohandavad töötlemist vastavalt olemasolevatele ressurssidele ja video keerukusele. See võimaldab teie rakendusel sujuvalt töötada mitmesugustel seadmetel.
• Testimine ja silumine: testige oma koodi põhjalikult erinevates brauserites ja seadmetes. Kasutage silumisvahendeid jõudluse kitsaskohtade tuvastamiseks ja lahendamiseks.
• Progressiivne täiustamine: alustage põhilise implementatsiooniga ja lisage järk-järgult täpsemaid funktsioone. See võimaldab teil oma rakendust järk-järgult täiustada ja vältida kasutajate ülekoormamist keerukusega.

Praktilised näited ja koodilõigud

Siin on mõned koodilõigud, mis demonstreerivad arutatud kontseptsioone. Need on illustreerivad näited; peate neid võib-olla kohandama vastavalt oma konkreetsetele nõuetele. Pidage meeles, et täpne teostus sõltub teie valitud videoformaadist ja sihtbrauseri ühilduvusest.

Näide: piirkonna hallskaalasse viimine

See koodilõik demonstreerib videokaadri kindla piirkonna hallskaalasse viimist.

            // Eeldades, et teil on videoFrame ja määratletud piirkond

const width = videoFrame.width;
const height = videoFrame.height;
const bytesPerPixel = 4;  // RGBA

// Loo uus Canvas videokaadri manipuleerimiseks.
const canvas = new OffscreenCanvas(width, height);
const ctx = canvas.getContext('2d');

// Joonista VideoFrame lõuendile.
ctx.drawImage(videoFrame, 0, 0);

// Hangi pildiandmed lõuendilt.
let imageData = ctx.getImageData(0, 0, width, height);
const data = imageData.data;

// Korda ja vii hallskaalasse ainult määratud piirkond
for (let y = region.y; y < region.y + region.height; y++) {
  for (let x = region.x; x < region.x + region.width; x++) {
    const index = (y * width + x) * bytesPerPixel;
    const red = data[index];
    const green = data[index + 1];
    const blue = data[index + 2];

    // Arvuta hallskaala väärtus (R, G, B keskmine)
    const grey = (red + green + blue) / 3;

    // Sea R, G ja B väärtused halli väärtusele
    data[index] = grey;
    data[index + 1] = grey;
    data[index + 2] = grey;
  }
}

// Pane muudetud pildiandmed lõuendile tagasi.
ctx.putImageData(imageData, 0, 0);

// Loo muudetud lõuendi andmetest uus VideoFrame.
const newVideoFrame = new VideoFrame(imageData, {
  timestamp: videoFrame.timestamp,
  codedWidth: videoFrame.codedWidth,
  codedHeight: videoFrame.codedHeight,
  displayWidth: videoFrame.displayWidth,
  displayHeight: videoFrame.displayHeight,
  colorSpace: videoFrame.colorSpace,
});

// Sulge algne VideoFrame.
videoFrame.close();

            

              
                Copy
              
            
          

Näide: hägususe rakendamine piirkonnale (kasutades lõuendi hägususfiltrit, millel on mõju jõudlusele)

See illustreerib sisseehitatud lõuendi hägususfiltri kasutamist. Pange tähele, et lõuendi filtrid võivad mõjutada jõudlust, eriti suurte hägususraadiuste korral.

            
const width = videoFrame.width;
const height = videoFrame.height;

// Määratle hägustatav piirkond
const blurRect = {
  x: 50,
  y: 50,
  width: 100,
  height: 50,
};

// Loo uus Canvas.
const canvas = new OffscreenCanvas(width, height);
const ctx = canvas.getContext('2d');

// Joonista videokaader lõuendile.
ctx.drawImage(videoFrame, 0, 0);

// Rakenda hägususfilter.
ctx.filter = 'blur(10px)'; // Kohanda hägususraadiust vastavalt vajadusele.
ctx.drawImage(videoFrame, blurRect.x, blurRect.y, blurRect.width, blurRect.height, blurRect.x, blurRect.y, blurRect.width, blurRect.height);

ctx.filter = 'none'; // Lähtesta filter.

// Hangi muudetud pildiandmed.
let imageData = ctx.getImageData(0, 0, width, height);

// Loo uus VideoFrame.
const newVideoFrame = new VideoFrame(imageData, {
  timestamp: videoFrame.timestamp,
  codedWidth: videoFrame.codedWidth,
  codedHeight: videoFrame.codedHeight,
  displayWidth: videoFrame.displayWidth,
  displayHeight: videoFrame.displayHeight,
  colorSpace: videoFrame.colorSpace,
});

videoFrame.close(); // Sulge algne videokaader.

            

              
                Copy
              
            
          

Jõudluse kaalutlused ja optimeerimisstrateegiad

Jõudluse optimeerimine on VideoFrame'i piirkondliku juurdepääsuga töötamisel ülioluline, eriti kõrge kaadrisageduse või suure video eraldusvõimega tegelemisel. Siin on sügavam ülevaade peamistest optimeerimisstrateegiatest:

1. Web Workers paralleelseks töötlemiseks:

Kõige tõhusam strateegia on kasutada Web Workereid. Web Workerid võimaldavad teil suunata arvutusmahukaid ülesandeid, nagu pikslite manipuleerimine, eraldi lõimedele, mis töötavad taustal. See takistab põhilõime (mis vastutab kasutajaliidese renderdamise eest) blokeerimist, tagades reageeriva kasutajakogemuse. Põhilõim saadab andmed workerile, worker teostab toimingud ja saadab seejärel tulemused tagasi põhilõimele. See on eriti kasulik, kui teie rakendus peab töötlema reaalajas videovooge või teostama keerulisi efekte. Sellel lähenemisel on eriline tähtsus kasutajatele aeglasemate internetiühendustega riikides, näiteks paljudes Aafrika või Lõuna-Ameerika riikides, kus kasutajaliidese reageerivuse hoidmine on ülimalt oluline.

Näide (lihtsustatud):

            
// Põhilõim (nt teie peamises JavaScripti failis)
const worker = new Worker('worker.js'); // Loo worker.

worker.postMessage({
  imageData: imageData,  // Edasta imageData objekt.
  region: region,     // Edasta piirkonna objekt.
  operation: 'grayscale' // Määra, millist toimingut teha.
});

worker.onmessage = (event) => {
  // Võta vastu töödeldud pildiandmed.
  const modifiedImageData = event.data.imageData;

  //Loo uus VideoFrame
  const newVideoFrame = new VideoFrame(modifiedImageData, {
      timestamp: videoFrame.timestamp,
      codedWidth: videoFrame.codedWidth,
      codedHeight: videoFrame.codedHeight,
      displayWidth: videoFrame.displayWidth,
      displayHeight: videoFrame.displayHeight,
      colorSpace: videoFrame.colorSpace,
  });

  videoFrame.close(); // Sulge algne videokaader.
  // ... kasuta uut newVideoFrame'i.
};

// worker.js (eraldi fail tööniidi jaoks)
onmessage = (event) => {
  const imageData = event.data.imageData;
  const region = event.data.region;

  // Soorita pikslite töötlemine (nt hallskaalasse viimine) workeris.
  const width = imageData.width;
  const height = imageData.height;
  const bytesPerPixel = 4;

  for (let y = region.y; y < region.y + region.height; y++) {
    for (let x = region.x; x < region.x + region.width; x++) {
      const index = (y * width + x) * bytesPerPixel;
      const red = imageData.data[index];
      const green = imageData.data[index + 1];
      const blue = imageData.data[index + 2];
      const grey = (red + green + blue) / 3;
      imageData.data[index] = grey;
      imageData.data[index + 1] = grey;
      imageData.data[index + 2] = grey;
    }
  }

  // Saada muudetud pildiandmed tagasi põhilõimele.
  postMessage({ imageData: imageData });
};

            

              
                Copy
              
            
          

2. Optimeeritud pikslitele juurdepääs ja manipuleerimine:

Pikselandmetele otse juurdepääs ja nende muutmine on piirkondliku juurdepääsu tuum. Selleks peaksite kasutama tõhusaid meetodeid:

• Tüübitud massiivid: kasutage pikselandmetele juurdepääsuks tüübitud massiive (nt Uint8ClampedArray, Uint8Array, Uint32Array). Tüübitud massiivid pakuvad oluliselt kiiremat viisi pikselandmetega töötamiseks kui tavalised JavaScripti massiivid. Kasutage baidipõhist lähenemist, itereerides läbi massiivi sammudega, mis on seotud piksli baitide arvuga.
• Bitioperatsioonid: kasutage bitioperatsioone (nt &, |, ^, >>, <<) tõhusateks värvimanipulatsioonideks (eriti kasulik üksikute värvikomponentidega töötamisel).
• Eelarvuta indeksid: arvutage pikslite indeksid enne tsükleid. See vähendab üleliigseid arvutusi sisemistes tsüklites.

Näide (optimeeritud pikslitele juurdepääs):

            
// Eeldades, et imageData.data on Uint8ClampedArray
const width = imageData.width;
const height = imageData.height;
const bytesPerPixel = 4;

for (let y = region.y; y < region.y + region.height; y++) {
  const rowStart = y * width;
  for (let x = region.x; x < region.x + region.width; x++) {
    const index = (rowStart + x) * bytesPerPixel;

    // Pääse ligi RGBA komponentidele, kasutades tõhusaid indeksi arvutusi
    const red = imageData.data[index];
    const green = imageData.data[index + 1];
    const blue = imageData.data[index + 2];
    // ... manipuleeri punast, rohelist ja sinist tõhusalt
  }
}

            

              
                Copy
              
            
          

3. Vahemällu salvestamine ja lõuendi toimingute minimeerimine:

• Salvesta tulemused vahemällu: kui kindlat piirkonda töödeldakse korduvalt samal viisil (nt objekti jälgimisel), salvestage tulemused vahemällu, et vältida üleliigseid arvutusi.
• Minimeerige drawImage() kutseid: lõuendi toimingud võivad olla aeglased. Vähendage drawImage() kutsete arvu kaadrite joonistamiseks lõuendile nii palju kui võimalik, eriti peamises töötlemistsüklis. Selle asemel proovige manipuleerida pikselandmeid otse.
• Taaskasutage lõuendeid: taaskasutage OffscreenCanvas'i eksemplare, et vältida nende korduva loomise ja hävitamise kulu. Looge lõuend üks kord ja kasutage seda kogu töötlemiseks.

4. Kaadrisageduse haldamine ja adaptiivne töötlemine:

• Jälgige kaadrisagedust: määrake töötlemisaeg kaadri kohta ja kohandage oma toiminguid vastavalt olemasolevale ajale. Kui töötlemisaeg ületab kaadrite vahel saadaoleva aja, saate kas kaadreid vahele jätta (pole ideaalne) või töötlemist lihtsustada.
• Adaptiivsed algoritmid: rakendage algoritme, mis kohandavad oma keerukust vastavalt sellistele teguritele nagu video eraldusvõime, seadme jõudlus ja hetkeline töötlemiskoormus. Näiteks vähendage hägususraadiust vähem võimsatel seadmetel.
• Töötlemise debouncing või throttling: kasutage debouncing'ut või throttling'ut, et piirata töötlemiskutsete sagedust. See võib olla kasulik, kui töötlemine käivitatakse kasutaja sisendist või sündmustest, mis võivad kiiresti vallanduda.

5. Riistvaraline kiirendus (kaudselt):

Kuigi WebCodecs ei paku otse riistvaralise kiirenduse kontrolli, kasutavad kaasaegsed brauserid sageli riistvaralist kiirendust lõuendi joonistamiseks ja pildimanipulatsiooniks. Seega, oma koodi optimeerimine Canvas API jaoks saab kaudselt kasu riistvaralisest kiirendusest.

Globaalne mõju ja tulevikutrendid

Võimalus pääseda juurde ja manipuleerida piirkondi VideoFrame'i sees omab sügavat mõju veebiarendusele, sisuloomele ja erinevatele tööstusharudele. Potentsiaalsed eelised laienevad ülemaailmselt:

• Juurdepääsetavus: osaline kaadritele juurdepääs võib hõlbustada ligipääsetavamate videokogemuste loomist, näiteks pakkudes lokaliseeritud subtiitreid, mis tõstavad esile video kindlaid alasid.
• Haridus: interaktiivsed videotunnid, kus saab kontseptsioonide illustreerimiseks esile tõsta või manipuleerida kindlaid piirkondi.
• Tervishoid: meditsiiniline videoanalüüs, näiteks kindlate piirkondade või tunnuste esiletõstmine meditsiinilises kuvamises.
• Järelevalve ja turvalisus: tõhusam videoanalüütika reaalajas jälgimiseks ja ohtude avastamiseks erinevates keskkondades, mis on laialdaselt rakendatav, eriti tihedalt asustatud linnakeskustes üle maailma.
• Meelelahutus: täiustatud video taasesituse funktsioonid kohandatud efektide, piirkonnapõhiste interaktsioonide ja paremate videotöötlusvahenditega.
• Kommunikatsioon: täiustatud videokonverentsi funktsioonid, nagu tausta hägustamine, objektide jälgimine ja reaalajas visuaalsed efektid.

Tulevikutrendid:

• AI integreerimine: oodata on tehisintellekti ja masinõppe tehnikate suuremat integreerimist WebCodecs'i töövoogudesse, mis võimaldab keerukat objektituvastust, näotuvastust ja videoanalüüsi otse brauseris.
• Täiustatud tihendustehnikad: jätkuvad edusammud video tihendamise algoritmides videokvaliteedi parandamiseks ja ribalaiuse kasutuse vähendamiseks.
• Parem koostalitlusvõime: sujuvam integreerimine teiste veebitehnoloogiatega nagu WebAssembly ja WebGL.
• Standardimine ja brauseritevaheline järjepidevus: WebCodecs'i arenedes keskenduvad standardimispüüdlused ühtse käitumise tagamisele erinevates brauserites ja platvormidel.

Kokkuvõte: osalise kaadriandmete juurdepääsu võimsuse omaksvõtmine

WebCodecs'i VideoFrame piirkondlik juurdepääs pakub põnevaid võimalusi järgmise põlvkonna veebivideorakenduste loomiseks. Mõistes põhikontseptsioone, uurides praktilisi näiteid ja rakendades parimaid praktikaid, saavad arendajad seda võimsat API-t kasutada uuenduslike lahenduste loomiseks, mis parandavad kasutajakogemust, suurendavad jõudlust ja avavad uusi loovuse tasemeid. Alates privaatsust säilitavatest rakendustest kuni keerukate videotöötlusvahenditeni on potentsiaalsed rakendused tõeliselt piiramatud. Siin kirjeldatud tehnikad pakuvad tugeva aluse veebipõhiste videotöötlusülesannete lahendamiseks kogu maailmas.

Pidage meeles, et sujuva ja reageeriva kasutajakogemuse tagamiseks tuleb eelistada jõudluse optimeerimist ja mäluhaldust. Veebi arenedes on WebCodecs ja selle funktsioonid, nagu piirkondlik juurdepääs, online-video tuleviku kujundamisel üliolulised.