WebCodecs വീഡിയോഫ്രെയിം പ്രോസസ്സിംഗ് എഞ്ചിൻ: ഫ്രെയിം പ്രോസസ്സിംഗ് ഒപ്റ്റിമൈസേഷൻ

WebCodecs API വെബ് അധിഷ്ഠിത വീഡിയോ പ്രോസസ്സിംഗിൽ ഒരു വിപ്ലവം സൃഷ്ടിക്കുകയാണ്, ബ്രൗസറിനുള്ളിൽ നിന്ന് തന്നെ ലോ-ലെവൽ വീഡിയോ, ഓഡിയോ കോഡെക്കുകൾ ആക്‌സസ് ചെയ്യാൻ ഡെവലപ്പർമാരെ ഇത് പ്രാപ്‌തരാക്കുന്നു. ഈ കഴിവ് തത്സമയ വീഡിയോ എഡിറ്റിംഗ്, സ്ട്രീമിംഗ്, നൂതന മീഡിയ ആപ്ലിക്കേഷനുകൾ എന്നിവയ്ക്കായി ആവേശകരമായ സാധ്യതകൾ തുറക്കുന്നു. എന്നിരുന്നാലും, WebCodecs ഉപയോഗിച്ച് മികച്ച പ്രകടനം നേടുന്നതിന്, അതിന്റെ ആർക്കിടെക്ചറിനെക്കുറിച്ച് ആഴത്തിലുള്ള ധാരണയും ഫ്രെയിം പ്രോസസ്സിംഗ് ഒപ്റ്റിമൈസേഷൻ ടെക്നിക്കുകളിൽ ശ്രദ്ധയും ആവശ്യമാണ്.

WebCodecs API-യും VideoFrame ഒബ്ജക്റ്റും മനസ്സിലാക്കൽ

ഒപ്റ്റിമൈസേഷൻ തന്ത്രങ്ങളിലേക്ക് കടക്കുന്നതിന് മുമ്പ്, WebCodecs API-യുടെ പ്രധാന ഘടകങ്ങൾ, പ്രത്യേകിച്ച് VideoFrame ഒബ്ജക്റ്റ്, നമുക്ക് ചുരുക്കത്തിൽ പരിശോധിക്കാം.

• VideoDecoder: എൻകോഡ് ചെയ്ത വീഡിയോ സ്ട്രീമുകളെ VideoFrame ഒബ്ജക്റ്റുകളിലേക്ക് ഡീകോഡ് ചെയ്യുന്നു.
• VideoEncoder: VideoFrame ഒബ്ജക്റ്റുകളെ എൻകോഡ് ചെയ്ത വീഡിയോ സ്ട്രീമുകളാക്കി മാറ്റുന്നു.
• VideoFrame: ഒരു വീഡിയോ ഫ്രെയിമിനെ പ്രതിനിധീകരിക്കുന്നു, റോ പിക്സൽ ഡാറ്റയിലേക്ക് ആക്സസ് നൽകുന്നു. പ്രോസസ്സിംഗിന്റെ പ്രധാന ഭാഗം ഇവിടെയാണ് നടക്കുന്നത്.

VideoFrame ഒബ്ജക്റ്റിൽ ഒരു ഫ്രെയിമിനെക്കുറിച്ചുള്ള പ്രധാന വിവരങ്ങൾ അടങ്ങിയിരിക്കുന്നു, അതിന്റെ വലുപ്പം, ഫോർമാറ്റ്, ടൈംസ്റ്റാമ്പ്, പിക്സൽ ഡാറ്റ എന്നിവ ഉൾപ്പെടെ. മികച്ച പ്രകടനത്തിന് ഈ പിക്സൽ ഡാറ്റ കാര്യക്ഷമമായി ആക്‌സസ് ചെയ്യുകയും കൈകാര്യം ചെയ്യുകയും ചെയ്യേണ്ടത് അത്യാവശ്യമാണ്.

പ്രധാന ഒപ്റ്റിമൈസേഷൻ തന്ത്രങ്ങൾ

WebCodecs ഉപയോഗിച്ച് വീഡിയോ ഫ്രെയിം പ്രോസസ്സിംഗ് ഒപ്റ്റിമൈസ് ചെയ്യുന്നതിന് നിരവധി പ്രധാന തന്ത്രങ്ങളുണ്ട്. ഓരോന്നും നമുക്ക് വിശദമായി പരിശോധിക്കാം.

1. ഡാറ്റ കോപ്പികൾ കുറയ്ക്കുക

വീഡിയോ പ്രോസസ്സിംഗിലെ ഒരു പ്രധാന പ്രകടന തടസ്സമാണ് ഡാറ്റ കോപ്പികൾ. ഓരോ തവണയും നിങ്ങൾ പിക്സൽ ഡാറ്റ പകർത്തുന്നു, നിങ്ങൾ ഒരു ഓവർഹെഡ് ഉണ്ടാക്കുന്നു. അതിനാൽ, അനാവശ്യ കോപ്പികൾ കുറയ്ക്കുന്നത് പരമപ്രധാനമാണ്.

VideoFrame.copyTo() ഉപയോഗിച്ച് നേരിട്ടുള്ള ആക്‌സസ്

ഫ്രെയിമിന്റെ ഡാറ്റ ഒരു BufferSource-ലേക്ക് (ഉദാ. ArrayBuffer, TypedArray) കാര്യക്ഷമമായി പകർത്താൻ VideoFrame.copyTo() രീതി നിങ്ങളെ അനുവദിക്കുന്നു. എന്നിരുന്നാലും, ഈ രീതിയിൽ പോലും ഒരു കോപ്പി ഉൾപ്പെടുന്നു. കോപ്പി ചെയ്യുന്നത് കുറയ്ക്കുന്നതിനുള്ള താഴെ പറയുന്ന സമീപനങ്ങൾ പരിഗണിക്കുക:

• ഇൻ-പ്ലേസ് പ്രോസസ്സിംഗ്: സാധ്യമാകുമ്പോഴെല്ലാം, നിങ്ങളുടെ പ്രോസസ്സിംഗ് ഡെസ്റ്റിനേഷൻ BufferSource-ലെ ഡാറ്റയിൽ നേരിട്ട് നടത്തുക. ഇടക്കാല കോപ്പികൾ ഉണ്ടാക്കുന്നത് ഒഴിവാക്കുക.
• വ്യൂ ക്രിയേഷൻ: മുഴുവൻ ബഫറും പകർത്തുന്നതിനുപകരം, അടിയിലുള്ള ബഫറിന്റെ നിർദ്ദിഷ്ട ഭാഗങ്ങളിലേക്ക് വിരൽ ചൂണ്ടുന്ന ടൈപ്പ്ഡ് അറേ വ്യൂകൾ (ഉദാ. Uint8Array, Float32Array) ഉണ്ടാക്കുക. ഒരു മുഴുവൻ കോപ്പി ഉണ്ടാക്കാതെ തന്നെ ഡാറ്റയുമായി പ്രവർത്തിക്കാൻ ഇത് നിങ്ങളെ അനുവദിക്കുന്നു.

ഉദാഹരണം: ഒരു VideoFrame-ൽ ബ്രൈറ്റ്നസ് ക്രമീകരണം പ്രയോഗിക്കുന്നത് പരിഗണിക്കുക.

            
async function adjustBrightness(frame, brightness) {
  const width = frame.codedWidth;
  const height = frame.codedHeight;
  const format = frame.format; // e.g., 'RGBA'
  const data = new Uint8Array(width * height * 4); // Assuming RGBA format
  frame.copyTo(data);

  for (let i = 0; i < data.length; i += 4) {
    data[i] = Math.min(255, data[i] + brightness);   // Red
    data[i + 1] = Math.min(255, data[i + 1] + brightness); // Green
    data[i + 2] = Math.min(255, data[i + 2] + brightness); // Blue
  }

  // Create a new VideoFrame from the modified data
  const newFrame = new VideoFrame(data, {
    codedWidth: width,
    codedHeight: height,
    format: format,
    timestamp: frame.timestamp,
  });

  frame.close(); // Release the original frame
  return newFrame;
}

            

              
                Copy
              
            
          

ഈ ഉദാഹരണം പ്രവർത്തനക്ഷമമാണെങ്കിലും, പിക്സൽ ഡാറ്റയുടെ ഒരു പൂർണ്ണമായ പകർപ്പ് ഇതിൽ ഉൾപ്പെടുന്നു. വലിയ ഫ്രെയിമുകൾക്ക് ഇത് വേഗത കുറഞ്ഞതാകാം. ഈ കോപ്പി ഒഴിവാക്കാൻ WebAssembly അല്ലെങ്കിൽ GPU അടിസ്ഥാനമാക്കിയുള്ള പ്രോസസ്സിംഗ് (പിന്നീട് ചർച്ചചെയ്യും) ഉപയോഗിക്കുന്നത് പരിഗണിക്കുക.

2. പ്രകടന-പ്രധാനമായ പ്രവർത്തനങ്ങൾക്കായി WebAssembly പ്രയോജനപ്പെടുത്തുക

ജാവാസ്ക്രിപ്റ്റ്, വൈവിധ്യമാർന്നതാണെങ്കിലും, കമ്പ്യൂട്ടേഷണലി ഇന്റെൻസീവ് ജോലികൾക്ക് വേഗത കുറഞ്ഞതാകാം. WebAssembly (Wasm) ഒരു നേറ്റീവ്-നോട് അടുത്ത പ്രകടനം നൽകുന്നു. C++ അല്ലെങ്കിൽ Rust പോലുള്ള ഭാഷകളിൽ നിങ്ങളുടെ ഫ്രെയിം പ്രോസസ്സിംഗ് ലോജിക് എഴുതി Wasm-ലേക്ക് കംപൈൽ ചെയ്യുന്നതിലൂടെ, നിങ്ങൾക്ക് കാര്യമായ വേഗത കൈവരിക്കാൻ കഴിയും.

Wasm-നെ WebCodecs-മായി സംയോജിപ്പിക്കുന്നു

ഒരു VideoFrame-ൽ നിന്നുള്ള റോ പിക്സൽ ഡാറ്റ പ്രോസസ്സിംഗിനായി ഒരു Wasm മൊഡ്യൂളിലേക്ക് കൈമാറുകയും തുടർന്ന് പ്രോസസ്സ് ചെയ്ത ഡാറ്റയിൽ നിന്ന് ഒരു പുതിയ VideoFrame ഉണ്ടാക്കുകയും ചെയ്യാം. WebCodecs API-യുടെ സൗകര്യം പ്രയോജനപ്പെടുത്തിക്കൊണ്ട്, കമ്പ്യൂട്ടേഷണലി ചെലവേറിയ ജോലികൾ Wasm-ലേക്ക് ഓഫ്‌ലോഡ് ചെയ്യാൻ ഇത് നിങ്ങളെ അനുവദിക്കുന്നു.

ഉദാഹരണം: ഇമേജ് കൺവൊല്യൂഷൻ (ബ്ലർ, ഷാർപ്പൻ, എഡ്ജ് ഡിറ്റക്ഷൻ) Wasm-ന് ഒരു പ്രധാന ഉദാഹരണമാണ്. അതിന്റെ ഒരു ആശയപരമായ രൂപരേഖ താഴെ നൽകുന്നു:

1. കൺവൊല്യൂഷൻ ഓപ്പറേഷൻ നടത്തുന്ന ഒരു Wasm മൊഡ്യൂൾ ഉണ്ടാക്കുക. ഈ മൊഡ്യൂൾ പിക്സൽ ഡാറ്റ, വീതി, ഉയരം, കൺവൊല്യൂഷൻ കേർണൽ എന്നിവയിലേക്കുള്ള ഒരു പോയിന്റർ ഇൻപുട്ടുകളായി സ്വീകരിക്കും.
2. ജാവാസ്ക്രിപ്റ്റിൽ, copyTo() ഉപയോഗിച്ച് VideoFrame-ൽ നിന്ന് പിക്സൽ ഡാറ്റ നേടുക.
3. പിക്സൽ ഡാറ്റ സൂക്ഷിക്കാൻ Wasm മൊഡ്യൂളിന്റെ ലീനിയർ മെമ്മറിയിൽ മെമ്മറി അനുവദിക്കുക.
4. ജാവാസ്ക്രിപ്റ്റിൽ നിന്ന് Wasm മൊഡ്യൂളിന്റെ മെമ്മറിയിലേക്ക് പിക്സൽ ഡാറ്റ പകർത്തുക.
5. കൺവൊല്യൂഷൻ നടത്താൻ Wasm ഫംഗ്ഷനെ വിളിക്കുക.
6. പ്രോസസ്സ് ചെയ്ത പിക്സൽ ഡാറ്റ Wasm മൊഡ്യൂളിന്റെ മെമ്മറിയിൽ നിന്ന് ജാവാസ്ക്രിപ്റ്റിലേക്ക് തിരികെ പകർത്തുക.
7. പ്രോസസ്സ് ചെയ്ത ഡാറ്റയിൽ നിന്ന് ഒരു പുതിയ VideoFrame ഉണ്ടാക്കുക.

പരിമിതികൾ: Wasm-മായി സംവദിക്കുന്നതിന് മെമ്മറി അലോക്കേഷനും ഡാറ്റാ കൈമാറ്റത്തിനും കുറച്ച് ഓവർഹെഡ് ഉണ്ട്. Wasm-ൽ നിന്നുള്ള പ്രകടന നേട്ടങ്ങൾ ഈ ഓവർഹെഡിനെ മറികടക്കുന്നുവെന്ന് ഉറപ്പാക്കാൻ നിങ്ങളുടെ കോഡ് പ്രൊഫൈൽ ചെയ്യേണ്ടത് അത്യാവശ്യമാണ്. Emscripten പോലുള്ള ഉപകരണങ്ങൾ C++ കോഡ് Wasm-ലേക്ക് കംപൈൽ ചെയ്യുന്ന പ്രക്രിയയെ വളരെ ലളിതമാക്കാൻ സഹായിക്കും.

3. SIMD-യുടെ (Single Instruction, Multiple Data) ശക്തി പ്രയോജനപ്പെടുത്തുക

SIMD ഒരു തരം പാരലൽ പ്രോസസ്സിംഗ് ആണ്, ഇത് ഒരേ സമയം ഒന്നിലധികം ഡാറ്റാ പോയിന്റുകളിൽ പ്രവർത്തിക്കാൻ ഒരൊറ്റ നിർദ്ദേശത്തെ അനുവദിക്കുന്നു. ആധുനിക സിപിയു-കൾക്ക് SIMD നിർദ്ദേശങ്ങളുണ്ട്, ഇത് ഇമേജ് പ്രോസസ്സിംഗ് പോലുള്ള ഡാറ്റാ അറേകളിലെ ആവർത്തന പ്രവർത്തനങ്ങൾ ഉൾപ്പെടുന്ന ജോലികളെ കാര്യമായി ത്വരിതപ്പെടുത്താൻ കഴിയും. Wasm SIMD പ്രൊപ്പോസലിലൂടെ WebAssembly SIMD-യെ പിന്തുണയ്ക്കുന്നു.

പിക്സൽ-ലെവൽ പ്രവർത്തനങ്ങൾക്കായി SIMD

കളർ കൺവേർഷനുകൾ, ഫിൽട്ടറിംഗ്, ബ്ലെൻഡിംഗ് തുടങ്ങിയ പിക്സൽ-ലെവൽ പ്രവർത്തനങ്ങൾക്ക് SIMD പ്രത്യേകിച്ചും അനുയോജ്യമാണ്. SIMD നിർദ്ദേശങ്ങൾ ഉപയോഗിക്കുന്നതിനായി നിങ്ങളുടെ ഫ്രെയിം പ്രോസസ്സിംഗ് ലോജിക് മാറ്റിയെഴുതുന്നതിലൂടെ, നിങ്ങൾക്ക് കാര്യമായ പ്രകടന മെച്ചപ്പെടുത്തലുകൾ നേടാൻ കഴിയും.

ഉദാഹരണം: ഒരു ചിത്രം RGB-യിൽ നിന്ന് ഗ്രേസ്‌കെയിലിലേക്ക് മാറ്റുന്നു.

ഒരു സാധാരണ ജാവാസ്ക്രിപ്റ്റ് ഇംപ്ലിമെന്റേഷൻ ഓരോ പിക്സലിലൂടെയും കടന്നുപോയി gray = 0.299 * red + 0.587 * green + 0.114 * blue പോലുള്ള ഒരു ഫോർമുല ഉപയോഗിച്ച് ഗ്രേസ്‌കെയിൽ മൂല്യം കണക്കാക്കിയേക്കാം.

ഒരു SIMD ഇംപ്ലിമെന്റേഷൻ ഒരേസമയം ഒന്നിലധികം പിക്സലുകൾ പ്രോസസ്സ് ചെയ്യും, ഇത് ആവശ്യമായ നിർദ്ദേശങ്ങളുടെ എണ്ണം ഗണ്യമായി കുറയ്ക്കുന്നു. SIMD.js പോലുള്ള ലൈബ്രറികൾ (എല്ലാ പ്ലാറ്റ്‌ഫോമുകളിലും പിന്തുണയില്ലെങ്കിലും, Wasm SIMD ഇതിനെ വലിയൊരളവിൽ മറികടന്നിരിക്കുന്നു) ജാവാസ്ക്രിപ്റ്റിൽ SIMD നിർദ്ദേശങ്ങളുമായി പ്രവർത്തിക്കാൻ അബ്സ്ട്രാക്ഷനുകൾ നൽകുന്നു, അല്ലെങ്കിൽ നിങ്ങൾക്ക് നേരിട്ട് Wasm SIMD ഇൻട്രിൻസിക്സ് ഉപയോഗിക്കാം. എന്നിരുന്നാലും, Wasm SIMD ഇൻട്രിൻസിക്സ് നേരിട്ട് ഉപയോഗിക്കുന്നതിന് സാധാരണയായി C++ അല്ലെങ്കിൽ Rust പോലുള്ള ഒരു ഭാഷയിൽ പ്രോസസ്സിംഗ് ലോജിക് എഴുതി Wasm-ലേക്ക് കംപൈൽ ചെയ്യേണ്ടതുണ്ട്.

4. പാരലൽ പ്രോസസ്സിംഗിനായി GPU ഉപയോഗിക്കുക

ഗ്രാഫിക്സ് പ്രോസസ്സിംഗ് യൂണിറ്റ് (GPU) ഗ്രാഫിക്സിനും ഇമേജ് പ്രോസസ്സിംഗിനും വേണ്ടി ഒപ്റ്റിമൈസ് ചെയ്ത ഒരു ഹൈലി പാരലൽ പ്രോസസ്സറാണ്. ഫ്രെയിം പ്രോസസ്സിംഗ് ജോലികൾ GPU-ലേക്ക് ഓഫ്‌ലോഡ് ചെയ്യുന്നത്, പ്രത്യേകിച്ച് സങ്കീർണ്ണമായ പ്രവർത്തനങ്ങൾക്ക് കാര്യമായ പ്രകടന നേട്ടങ്ങൾക്ക് കാരണമാകും.

WebGPU, VideoFrame സംയോജനം

വെബ് ബ്രൗസറുകളിൽ നിന്ന് GPU-യിലേക്ക് ആക്സസ് നൽകുന്ന ഒരു ആധുനിക ഗ്രാഫിക്സ് API ആണ് WebGPU. WebCodecs VideoFrame ഒബ്ജക്റ്റുകളുമായുള്ള നേരിട്ടുള്ള സംയോജനം ഇപ്പോഴും വികസിച്ചുകൊണ്ടിരിക്കുകയാണെങ്കിലും, ഒരു VideoFrame-ൽ നിന്ന് ഒരു WebGPU ടെക്സ്ചറിലേക്ക് പിക്സൽ ഡാറ്റ കൈമാറ്റം ചെയ്യാനും ഷേഡറുകൾ ഉപയോഗിച്ച് പ്രോസസ്സിംഗ് നടത്താനും സാധ്യമാണ്.

ആശയപരമായ വർക്ക്ഫ്ലോ:

1. VideoFrame-ന്റെ അതേ അളവുകളിലും ഫോർമാറ്റിലും ഒരു WebGPU ടെക്സ്ചർ ഉണ്ടാക്കുക.
2. VideoFrame-ൽ നിന്നുള്ള പിക്സൽ ഡാറ്റ WebGPU ടെക്സ്ചറിലേക്ക് പകർത്തുക. ഇതിന് സാധാരണയായി ഒരു കോപ്പി കമാൻഡ് ഉപയോഗിക്കുന്നു.
3. ആവശ്യമുള്ള ഫ്രെയിം പ്രോസസ്സിംഗ് പ്രവർത്തനങ്ങൾ നടത്താൻ ഒരു WebGPU ഷേഡർ പ്രോഗ്രാം എഴുതുക.
4. ടെക്സ്ചർ ഇൻപുട്ടായി ഉപയോഗിച്ച് GPU-ൽ ഷേഡർ പ്രോഗ്രാം പ്രവർത്തിപ്പിക്കുക.
5. ഔട്ട്പുട്ട് ടെക്സ്ചറിൽ നിന്ന് പ്രോസസ്സ് ചെയ്ത ഡാറ്റ വായിക്കുക.
6. പ്രോസസ്സ് ചെയ്ത ഡാറ്റയിൽ നിന്ന് ഒരു പുതിയ VideoFrame ഉണ്ടാക്കുക.

ഗുണങ്ങൾ:

• വമ്പിച്ച പാരലലിസം: GPU-കൾക്ക് ഒരേസമയം ആയിരക്കണക്കിന് പിക്സലുകൾ പ്രോസസ്സ് ചെയ്യാൻ കഴിയും.
• ഹാർഡ്‌വെയർ ആക്സിലറേഷൻ: പല ഇമേജ് പ്രോസസ്സിംഗ് പ്രവർത്തനങ്ങളും GPU-ൽ ഹാർഡ്‌വെയർ-ആക്സിലറേറ്റഡ് ആണ്.

ദോഷങ്ങൾ:

• സങ്കീർണ്ണത: WebGPU താരതമ്യേന സങ്കീർണ്ണമായ ഒരു API ആണ്.
• ഡാറ്റാ കൈമാറ്റ ഓവർഹെഡ്: സിപിയു-വും ജിപിയു-വും തമ്മിൽ ഡാറ്റ കൈമാറ്റം ചെയ്യുന്നത് ഒരു തടസ്സമാകാം.

Canvas 2D API

WebGPU-വിനെപ്പോലെ ശക്തമല്ലെങ്കിലും, ലളിതമായ ഫ്രെയിം പ്രോസസ്സിംഗ് ജോലികൾക്ക് Canvas 2D API ഉപയോഗിക്കാം. നിങ്ങൾക്ക് VideoFrame ഒരു Canvas-ൽ വരയ്ക്കുകയും തുടർന്ന് getImageData() ഉപയോഗിച്ച് പിക്സൽ ഡാറ്റ ആക്‌സസ് ചെയ്യുകയും ചെയ്യാം. എന്നിരുന്നാലും, ഈ സമീപനത്തിൽ പലപ്പോഴും പരോക്ഷമായ ഡാറ്റാ കോപ്പികൾ ഉൾപ്പെടുന്നു, കൂടാതെ ഉയർന്ന ആവശ്യകതകളുള്ള ആപ്ലിക്കേഷനുകൾക്ക് ഏറ്റവും മികച്ച പ്രകടനം നൽകുന്ന ഓപ്ഷൻ ആയിരിക്കില്ല ഇത്.

5. മെമ്മറി മാനേജ്മെന്റ് ഒപ്റ്റിമൈസ് ചെയ്യുക

മെമ്മറി ലീക്കുകൾ തടയുന്നതിനും ഗാർബേജ് കളക്ഷൻ ഓവർഹെഡ് കുറയ്ക്കുന്നതിനും കാര്യക്ഷമമായ മെമ്മറി മാനേജ്മെന്റ് നിർണായകമാണ്. സുഗമമായ പ്രകടനം നിലനിർത്തുന്നതിന് VideoFrame ഒബ്ജക്റ്റുകളും മറ്റ് റിസോഴ്സുകളും ശരിയായി റിലീസ് ചെയ്യേണ്ടത് അത്യാവശ്യമാണ്.

VideoFrame ഒബ്ജക്റ്റുകൾ റിലീസ് ചെയ്യുന്നു

VideoFrame ഒബ്ജക്റ്റുകൾ മെമ്മറി ഉപയോഗിക്കുന്നു. നിങ്ങൾ ഒരു VideoFrame ഉപയോഗിച്ച് കഴിയുമ്പോൾ, close() മെത്തേഡ് വിളിച്ച് അതിന്റെ റിസോഴ്സുകൾ റിലീസ് ചെയ്യേണ്ടത് പ്രധാനമാണ്.

ഉദാഹരണം:

            
// Process the frame
const processedFrame = await processFrame(frame);

// Release the original frame
frame.close();

// Use the processed frame
// ...

// Release the processed frame when done
processedFrame.close();

            

              
                Copy
              
            
          

VideoFrame ഒബ്ജക്റ്റുകൾ റിലീസ് ചെയ്യുന്നതിൽ പരാജയപ്പെടുന്നത് കാലക്രമേണ മെമ്മറി ലീക്കുകൾക്കും പ്രകടനത്തകർച്ചയ്ക്കും ഇടയാക്കും.

ഒബ്ജക്റ്റ് പൂളിംഗ്

VideoFrame ഒബ്ജക്റ്റുകൾ ആവർത്തിച്ച് ഉണ്ടാക്കുകയും നശിപ്പിക്കുകയും ചെയ്യുന്ന ആപ്ലിക്കേഷനുകൾക്ക്, ഒബ്ജക്റ്റ് പൂളിംഗ് ഒരു വിലയേറിയ ഒപ്റ്റിമൈസേഷൻ ടെക്നിക്കാണ്. ഓരോ തവണയും പുതിയ VideoFrame ഒബ്ജക്റ്റുകൾ ആദ്യം മുതൽ ഉണ്ടാക്കുന്നതിനുപകരം, മുൻകൂട്ടി അനുവദിച്ച ഒബ്ജക്റ്റുകളുടെ ഒരു പൂൾ പരിപാലിക്കുകയും അവ പുനരുപയോഗിക്കുകയും ചെയ്യാം. ഇത് ഒബ്ജക്റ്റ് ഉണ്ടാക്കുന്നതിനും ഗാർബേജ് കളക്ഷനുമായി ബന്ധപ്പെട്ട ഓവർഹെഡ് കുറയ്ക്കാൻ സഹായിക്കും.

6. ശരിയായ വീഡിയോ ഫോർമാറ്റും കോഡെക്കും തിരഞ്ഞെടുക്കൽ

വീഡിയോ ഫോർമാറ്റിന്റെയും കോഡെക്കിന്റെയും തിരഞ്ഞെടുപ്പ് പ്രകടനത്തെ കാര്യമായി സ്വാധീനിക്കും. ചില കോഡെക്കുകൾ ഡീകോഡ് ചെയ്യാനും എൻകോഡ് ചെയ്യാനും മറ്റുള്ളവയേക്കാൾ കൂടുതൽ കമ്പ്യൂട്ടേഷണൽ ചെലവേറിയതാണ്. ഇനിപ്പറയുന്ന ഘടകങ്ങൾ പരിഗണിക്കുക:

• കോഡെക് സങ്കീർണ്ണത: ലളിതമായ കോഡെക്കുകൾക്ക് (ഉദാ. VP8) സങ്കീർണ്ണമായ കോഡെക്കുകളേക്കാൾ (ഉദാ. AV1) കുറഞ്ഞ പ്രോസസ്സിംഗ് പവർ ആവശ്യമാണ്.
• ഹാർഡ്‌വെയർ ആക്സിലറേഷൻ: ചില കോഡെക്കുകൾ ചില ഉപകരണങ്ങളിൽ ഹാർഡ്‌വെയർ-ആക്സിലറേറ്റഡ് ആണ്, ഇത് കാര്യമായ പ്രകടന മെച്ചപ്പെടുത്തലുകൾക്ക് കാരണമാകും.
• അനുയോജ്യത: തിരഞ്ഞെടുത്ത കോഡെക്ക് ലക്ഷ്യം വെക്കുന്ന ബ്രൗസറുകളിലും ഉപകരണങ്ങളിലും വ്യാപകമായി പിന്തുണയ്ക്കുന്നുണ്ടെന്ന് ഉറപ്പാക്കുക.
• ക്രോമ സബ്സാംപ്ലിംഗ്: ക്രോമ സബ്സാംപ്ലിംഗ് ഉള്ള ഫോർമാറ്റുകൾക്ക് (ഉദാ. YUV420) സബ്സാംപ്ലിംഗ് ഇല്ലാത്ത ഫോർമാറ്റുകളേക്കാൾ (ഉദാ. YUV444) കുറഞ്ഞ മെമ്മറിയും ബാൻഡ്‌വിഡ്ത്തും മതി. ഈ വിട്ടുവീഴ്ച ചിത്രത്തിന്റെ ഗുണനിലവാരത്തെ ബാധിക്കുന്നു, പരിമിതമായ ബാൻഡ്‌വിഡ്ത്ത് സാഹചര്യങ്ങളിൽ പ്രവർത്തിക്കുമ്പോൾ ഇത് പലപ്പോഴും ഒരു പ്രധാന ഘടകമാണ്.

7. എൻകോഡിംഗ്, ഡീകോഡിംഗ് പാരാമീറ്ററുകൾ ഒപ്റ്റിമൈസ് ചെയ്യുക

വിവിധ പാരാമീറ്ററുകൾ ക്രമീകരിക്കുന്നതിലൂടെ എൻകോഡിംഗ്, ഡീകോഡിംഗ് പ്രക്രിയകൾ മെച്ചപ്പെടുത്താൻ കഴിയും. ഇനിപ്പറയുന്നവ പരിഗണിക്കുക:

• റെസല്യൂഷൻ: കുറഞ്ഞ റെസല്യൂഷനുകൾക്ക് കുറഞ്ഞ പ്രോസസ്സിംഗ് പവർ മതി. ഉയർന്ന റെസല്യൂഷൻ അത്യാവശ്യമല്ലെങ്കിൽ പ്രോസസ്സ് ചെയ്യുന്നതിന് മുമ്പ് വീഡിയോയുടെ വലുപ്പം കുറയ്ക്കുന്നത് പരിഗണിക്കുക.
• ഫ്രെയിം റേറ്റ്: കുറഞ്ഞ ഫ്രെയിം റേറ്റുകൾ സെക്കൻഡിൽ പ്രോസസ്സ് ചെയ്യേണ്ട ഫ്രെയിമുകളുടെ എണ്ണം കുറയ്ക്കുന്നു.
• ബിറ്റ്റേറ്റ്: കുറഞ്ഞ ബിറ്റ്റേറ്റുകൾ ചെറിയ ഫയൽ വലുപ്പങ്ങൾക്ക് കാരണമാകുന്നു, പക്ഷേ ചിത്രത്തിന്റെ ഗുണനിലവാരം കുറയ്ക്കാനും കഴിയും.
• കീഫ്രെയിം ഇടവേള: കീഫ്രെയിം ഇടവേള ക്രമീകരിക്കുന്നത് എൻകോഡിംഗ് പ്രകടനത്തെയും സീക്കിംഗ് കഴിവുകളെയും ബാധിക്കും.

നിങ്ങളുടെ പ്രത്യേക ആപ്ലിക്കേഷനായി പ്രകടനവും ഗുണനിലവാരവും തമ്മിലുള്ള ഒപ്റ്റിമൽ ബാലൻസ് കണ്ടെത്താൻ വ്യത്യസ്ത പാരാമീറ്റർ ക്രമീകരണങ്ങൾ ഉപയോഗിച്ച് പരീക്ഷിക്കുക.

8. അസിൻക്രണസ് ഓപ്പറേഷനുകളും വർക്കർ ത്രെഡുകളും

ഫ്രെയിം പ്രോസസ്സിംഗ് കമ്പ്യൂട്ടേഷണലി ഇന്റെൻസീവ് ആകാനും മെയിൻ ത്രെഡിനെ ബ്ലോക്ക് ചെയ്യാനും സാധ്യതയുണ്ട്, ഇത് മന്ദഗതിയിലുള്ള ഉപയോക്തൃ അനുഭവത്തിലേക്ക് നയിക്കുന്നു. ഇത് ഒഴിവാക്കാൻ, async/await അല്ലെങ്കിൽ Web Workers ഉപയോഗിച്ച് ഫ്രെയിം പ്രോസസ്സിംഗ് പ്രവർത്തനങ്ങൾ അസിൻക്രണസായി നടത്തുക.

പശ്ചാത്തല പ്രോസസ്സിംഗിനായി Web Workers

പ്രധാന ത്രെഡിനെ തടസ്സപ്പെടുത്താതെ, ഒരു പ്രത്യേക ത്രെഡിൽ ജാവാസ്ക്രിപ്റ്റ് കോഡ് പ്രവർത്തിപ്പിക്കാൻ Web Workers നിങ്ങളെ അനുവദിക്കുന്നു. നിങ്ങൾക്ക് ഫ്രെയിം പ്രോസസ്സിംഗ് ജോലികൾ ഒരു Web Worker-ലേക്ക് ഓഫ്‌ലോഡ് ചെയ്യാനും ഫലങ്ങൾ മെസേജ് പാസ്സിംഗ് ഉപയോഗിച്ച് പ്രധാന ത്രെഡിലേക്ക് തിരികെ അറിയിക്കാനും കഴിയും.

ഉദാഹരണം:

1. ഫ്രെയിം പ്രോസസ്സിംഗ് നടത്തുന്ന ഒരു Web Worker സ്ക്രിപ്റ്റ് ഉണ്ടാക്കുക.
2. പ്രധാന ത്രെഡിൽ, ഒരു പുതിയ Web Worker ഇൻസ്റ്റൻസ് ഉണ്ടാക്കുക.
3. postMessage() ഉപയോഗിച്ച് VideoFrame ഡാറ്റ Web Worker-ലേക്ക് കൈമാറുക.
4. Web Worker-ൽ, ഫ്രെയിം ഡാറ്റ പ്രോസസ്സ് ചെയ്ത് ഫലങ്ങൾ പ്രധാന ത്രെഡിലേക്ക് തിരികെ പോസ്റ്റ് ചെയ്യുക.
5. പ്രധാന ത്രെഡിൽ, ഫലങ്ങൾ കൈകാര്യം ചെയ്യുകയും UI അപ്ഡേറ്റ് ചെയ്യുകയും ചെയ്യുക.

പരിഗണനകൾ: പ്രധാന ത്രെഡും Web Workers-ഉം തമ്മിലുള്ള ഡാറ്റാ കൈമാറ്റം ഓവർഹെഡ് ഉണ്ടാക്കിയേക്കാം. ട്രാൻസ്ഫറബിൾ ഒബ്ജക്റ്റുകൾ (ഉദാ. ArrayBuffer) ഉപയോഗിക്കുന്നത് ഡാറ്റാ കോപ്പികൾ ഒഴിവാക്കി ഈ ഓവർഹെഡ് കുറയ്ക്കാൻ സഹായിക്കും. ട്രാൻസ്ഫറബിൾ ഒബ്ജക്റ്റുകൾ അടിയിലുള്ള ഡാറ്റയുടെ ഉടമസ്ഥാവകാശം "കൈമാറുന്നു", അതിനാൽ യഥാർത്ഥ കോൺടെക്സ്റ്റിന് അതിലേക്ക് പിന്നീട് ആക്‌സസ് ഉണ്ടാകില്ല.

9. പ്രൊഫൈലിംഗും പെർഫോമൻസ് മോണിറ്ററിംഗും

പ്രകടനത്തിലെ തടസ്സങ്ങൾ തിരിച്ചറിയുന്നതിനും നിങ്ങളുടെ ഒപ്റ്റിമൈസേഷൻ ശ്രമങ്ങളുടെ ഫലപ്രാപ്തി അളക്കുന്നതിനും നിങ്ങളുടെ കോഡ് പ്രൊഫൈൽ ചെയ്യേണ്ടത് അത്യാവശ്യമാണ്. നിങ്ങളുടെ ജാവാസ്ക്രിപ്റ്റ് കോഡും WebAssembly മൊഡ്യൂളുകളും പ്രൊഫൈൽ ചെയ്യാൻ ബ്രൗസർ ഡെവലപ്പർ ടൂളുകൾ (ഉദാ. Chrome DevTools, Firefox Developer Tools) ഉപയോഗിക്കുക. ഇനിപ്പറയുന്നവയിൽ ശ്രദ്ധിക്കുക:

• സിപിയു ഉപയോഗം: കാര്യമായ സിപിയു സമയം ഉപയോഗിക്കുന്ന ഫംഗ്ഷനുകൾ തിരിച്ചറിയുക.
• മെമ്മറി അലോക്കേഷൻ: സാധ്യമായ മെമ്മറി ലീക്കുകൾ തിരിച്ചറിയാൻ മെമ്മറി അലോക്കേഷനും ഡീഅലോക്കേഷനും നിരീക്ഷിക്കുക.
• ഫ്രെയിം റെൻഡറിംഗ് സമയം: ഓരോ ഫ്രെയിമും പ്രോസസ്സ് ചെയ്യാനും റെൻഡർ ചെയ്യാനും എടുക്കുന്ന സമയം അളക്കുക.

നിങ്ങളുടെ ആപ്ലിക്കേഷന്റെ പ്രകടനം പതിവായി നിരീക്ഷിക്കുകയും പ്രൊഫൈലിംഗ് ഫലങ്ങളെ അടിസ്ഥാനമാക്കി നിങ്ങളുടെ ഒപ്റ്റിമൈസേഷൻ തന്ത്രങ്ങൾ ആവർത്തിക്കുകയും ചെയ്യുക.

യഥാർത്ഥ ലോക ഉദാഹരണങ്ങളും ഉപയോഗ സാഹചര്യങ്ങളും

WebCodecs API-യും ഫ്രെയിം പ്രോസസ്സിംഗ് ഒപ്റ്റിമൈസേഷൻ ടെക്നിക്കുകളും വിപുലമായ ഉപയോഗ സാഹചര്യങ്ങൾക്ക് ബാധകമാണ്:

• തത്സമയ വീഡിയോ എഡിറ്റിംഗ്: തത്സമയം വീഡിയോ സ്ട്രീമുകളിൽ ഫിൽട്ടറുകൾ, ഇഫക്റ്റുകൾ, ട്രാൻസിഷനുകൾ എന്നിവ പ്രയോഗിക്കുന്നു.
• വീഡിയോ കോൺഫറൻസിംഗ്: കുറഞ്ഞ ലേറ്റൻസിയുള്ള ആശയവിനിമയത്തിനായി വീഡിയോ എൻകോഡിംഗും ഡീകോഡിംഗും ഒപ്റ്റിമൈസ് ചെയ്യുന്നു.
• ഓഗ്മെന്റഡ് റിയാലിറ്റി (AR), വെർച്വൽ റിയാലിറ്റി (VR): ട്രാക്കിംഗ്, റെക്കഗ്നിഷൻ, റെൻഡറിംഗ് എന്നിവയ്ക്കായി വീഡിയോ ഫ്രെയിമുകൾ പ്രോസസ്സ് ചെയ്യുന്നു.
• ലൈവ് സ്ട്രീമിംഗ്: ആഗോള പ്രേക്ഷകരിലേക്ക് വീഡിയോ ഉള്ളടക്കം എൻകോഡ് ചെയ്യുകയും സ്ട്രീം ചെയ്യുകയും ചെയ്യുന്നു. ഒപ്റ്റിമൈസേഷനുകൾക്ക് അത്തരം സിസ്റ്റങ്ങളുടെ സ്കേലബിലിറ്റി ഗണ്യമായി മെച്ചപ്പെടുത്താൻ കഴിയും.
• മെഷീൻ ലേണിംഗ്: മെഷീൻ ലേണിംഗ് മോഡലുകൾക്കായി (ഉദാ. ഒബ്ജക്റ്റ് ഡിറ്റക്ഷൻ, ഫേഷ്യൽ റെക്കഗ്നിഷൻ) വീഡിയോ ഫ്രെയിമുകൾ പ്രീപ്രോസസ്സ് ചെയ്യുന്നു.
• മീഡിയ ട്രാൻസ്കോഡിംഗ്: വീഡിയോ ഫയലുകൾ ഒരു ഫോർമാറ്റിൽ നിന്ന് മറ്റൊന്നിലേക്ക് മാറ്റുന്നു.

ഉദാഹരണം: ഒരു ആഗോള വീഡിയോ കോൺഫറൻസിംഗ് പ്ലാറ്റ്ഫോം

ലോകമെമ്പാടും വിതരണം ചെയ്യപ്പെട്ട ടീമുകൾ ഉപയോഗിക്കുന്ന ഒരു വീഡിയോ കോൺഫറൻസിംഗ് പ്ലാറ്റ്ഫോം സങ്കൽപ്പിക്കുക. പരിമിതമായ ബാൻഡ്‌വിഡ്ത്ത് ഉള്ള പ്രദേശങ്ങളിലെ ഉപയോക്താക്കൾക്ക് മോശം വീഡിയോ ഗുണനിലവാരമോ ലാഗോ അനുഭവപ്പെട്ടേക്കാം. WebCodecs-ഉം മുകളിൽ വിവരിച്ച ടെക്നിക്കുകളും ഉപയോഗിച്ച് വീഡിയോ എൻകോഡിംഗ്, ഡീകോഡിംഗ് പ്രക്രിയകൾ ഒപ്റ്റിമൈസ് ചെയ്യുന്നതിലൂടെ, നെറ്റ്‌വർക്ക് സാഹചര്യങ്ങൾക്കനുസരിച്ച് പ്ലാറ്റ്‌ഫോമിന് വീഡിയോ പാരാമീറ്ററുകൾ (റെസല്യൂഷൻ, ഫ്രെയിം റേറ്റ്, ബിറ്റ്റേറ്റ്) ചലനാത്മകമായി ക്രമീകരിക്കാൻ കഴിയും. ഇത് എല്ലാ ഉപയോക്താക്കൾക്കും, അവരുടെ സ്ഥാനമോ നെറ്റ്‌വർക്ക് കണക്ഷനോ പരിഗണിക്കാതെ, സുഗമവും വിശ്വസനീയവുമായ വീഡിയോ കോൺഫറൻസിംഗ് അനുഭവം ഉറപ്പാക്കുന്നു.

ഉപസംഹാരം

WebCodecs API വെബ് അധിഷ്ഠിത വീഡിയോ പ്രോസസ്സിംഗിനായി ശക്തമായ കഴിവുകൾ നൽകുന്നു. അടിയിലുള്ള ആർക്കിടെക്ചർ മനസ്സിലാക്കുകയും ഈ ഗൈഡിൽ ചർച്ച ചെയ്ത ഒപ്റ്റിമൈസേഷൻ തന്ത്രങ്ങൾ പ്രയോഗിക്കുകയും ചെയ്യുന്നതിലൂടെ, നിങ്ങൾക്ക് അതിന്റെ മുഴുവൻ സാധ്യതകളും പ്രയോജനപ്പെടുത്താനും ഉയർന്ന പ്രകടനമുള്ള, തത്സമയ മീഡിയ ആപ്ലിക്കേഷനുകൾ ഉണ്ടാക്കാനും കഴിയും. നിങ്ങളുടെ കോഡ് പ്രൊഫൈൽ ചെയ്യാനും, വ്യത്യസ്ത ടെക്നിക്കുകൾ ഉപയോഗിച്ച് പരീക്ഷിക്കാനും, മികച്ച ഫലങ്ങൾ നേടുന്നതിന് തുടർച്ചയായി ആവർത്തിക്കാനും ഓർമ്മിക്കുക. വെബ് അധിഷ്ഠിത വീഡിയോയുടെ ഭാവി ഇവിടെയുണ്ട്, അത് WebCodecs-ന്റെ ശക്തിയിലാണ്.

കൂടുതൽ പഠിക്കാൻ

• MDN WebCodecs API ഡോക്യുമെന്റേഷൻ
• Web.dev WebCodecs അവലോകനം
• Vimeo ബ്ലോഗ്: WebCodecs ഉപയോഗിച്ച് കുറഞ്ഞ ലേറ്റൻസിയുള്ള വീഡിയോയ്ക്കുള്ള പുതിയ ജാവാസ്ക്രിപ്റ്റ് API-കൾ