WebCodecs VideoFrame: Brauzerda kadr darajasidagi video ishlov berishni ishga tushirish

WebCodecs API veb-ga asoslangan media ishlov berish uchun muhim qadamdir, bu esa ishlab chiquchilarga JavaScript orqali video va audio kodeklarga past darajadagi kirishni taqdim etadi. O'zining kuchli xususiyatlari orasida, VideoFrame interfeysi ilg'or kadr darajasidagi video manipulyatsiyani amalga oshirishda asosiy vosita sifatida ajralib turadi. Ushbu maqolada biz VideoFrame ning imkoniyatlarini chuqur o'rganib chiqamiz, uning qo'llanilish sohalari, afzalliklari va amaliy qo'llanilish misollarini ko'rib chiqamiz.

WebCodecs nima?

WebCodecs veb-ga past darajadagi kodek APIlarini (video va audio) ochadi. Bu shuni anglatadiki, brauzerning o'rnatilgan media imkoniyatlariga tayanmasdan, ishlab chiquvchilar endi kodlash va dekodlash jarayonini batafsil boshqarishlari mumkin. Bu <video> va <audio> elementlarining imkoniyatlari bilan cheklangan keng ko'lamli ilovalarga yo'l ochadi.

WebCodecs ning asosiy afzalliklari:

• Past darajadagi kirish: Kodlash va dekodlash parametrlarini to'g'ridan-to'g'ri boshqarish.
• Yaxshilangan samaradorlik: Samarali ishlov berish uchun apparat tezlatkichidan foydalanish.
• Moslashuvchanlik: Turli kodeklar va konteyner formatlarini qo'llab-quvvatlash.
• Real vaqt rejimida ishlov berish: Real vaqt rejimida video va audio ilovalarni yoqish.

VideoFrame bilan tanishuv

VideoFrame interfeysi videoning bitta kadrini ifodalaydi. U sizga video kadrining xom piksel ma'lumotlariga kirish va uni dasturiy ta'minot orqali boshqarish imkonini beradi. Bu imkoniyat quyidagi vazifalar uchun juda muhimdir:

• Video tahrirlash: Alogida kadrlarga filtrlar, effektlar va transformatsiyalarni qo'llash.
• Kompyuter ko'rish: Ob'ektni aniqlash, yuzni tanib olish va boshqa mashinaviy o'rganish vazifalari uchun video tarkibini tahlil qilish.
• Real vaqt rejimida video ishlov berish: Video oqimlariga real vaqt rejimida effektlar va tahlillarni qo'llash.
• Maxsus kodeklar: Maxsus kodlash va dekodlash logikasini amalga oshirish.

Asosiy xususiyatlar va usullar

VideoFrame interfeysi bir nechta muhim xususiyatlar va usullarni taqdim etadi:

• format: Video kadrining formatini qaytaradi (masalan, "I420", "RGBA").
• codedWidth: Video kadrining kodlangan kengligini pikselda qaytaradi.
• codedHeight: Video kadrining kodlangan balandligini pikselda qaytaradi.
• displayWidth: Video kadrining displey kengligini pikselda qaytaradi.
• displayHeight: Video kadrining displey balandligini pikselda qaytaradi.
• timestamp: Video kadrining vaqt belgisini mikrosekundlarda qaytaradi.
• duration: Video kadrining davomiyligini mikrosekundlarda qaytaradi.
• copyTo(destination, options): Video kadr ma'lumotlarini boshqa joyga nusxalash.
• close(): Video kadr bilan bog'liq resurslarni bo'shatish.

VideoFrame uchun qo'llanilish holatlari

VideoFrame interfeysi veb-ga asoslangan video ishlov berish uchun juda ko'p imkoniyatlarni ochib beradi. Mana ba'zi jozibali qo'llanilish holatlari:

1. Maxsus effektlar bilan real vaqt rejimida video konferensaloqa

Video konferensaloqa ilovalari video oqimlariga real vaqt rejimida effektlarni qo'llash uchun VideoFrame dan foydalanishlari mumkin. Masalan, fonni xiralashtirish, virtual fonlar yoki yuz filtrlarini to'g'ridan-to'g'ri brauzerda amalga oshirishingiz mumkin. Buning uchun foydalanuvchining kamerasidan video oqimini olish, kadrni WebCodecs yordamida dekodlash, VideoFrame ga kerakli effektlarni qo'llash va keyin o'zgartirilgan kadrni qayta kodlash kerak bo'ladi. Dunyo bo'ylab jamoa bir loyiha ustida hamkorlik qilayotganini tasavvur qiling; har bir a'zo o'z madaniy merosini, masalan, Eyfel minorasi, Xitoy Buyuk devori yoki Machu Picchu ni aks ettiruvchi fonni tanlashi mumkin, bu masofalar bo'ylab aloqa hissini kuchaytiradi.

Misol: Fonni xiralashtirish

Ushbu misol video kadrining foniga oddiy xiralashtirish effektini qo'llashni ko'rsatadi. Bu soddalashtirilgan rasm; ishlab chiqarishga tayyorlash uchun yanada murakkab usullar talab qilinadi.

            // 'frame' nomli VideoFrame obyekti bor deb faraz qilaylik

// 1. Kadr ma'lumotlarini kanvasga nusxalash
const canvas = document.createElement('canvas');
canvas.width = frame.displayWidth;
canvas.height = frame.displayHeight;
const ctx = canvas.getContext('2d');

const imageData = new ImageData(frame.format === 'RGBA' ? frame.data : convertToRGBA(frame), frame.displayWidth, frame.displayHeight);
ctx.putImageData(imageData, 0, 0);

// 2. Xiralashtirish filtrini qo'llash (kutubxona yoki maxsus amalga oshirishdan foydalanish)
// Bu soddalashtirilgan misol; haqiqiy xiralashtirish filtri murakkabroq bo'ladi
for (let i = 0; i < 5; i++) { // Kuchliroq effekt uchun xiralashtirishni bir necha marta qo'llash
  ctx.filter = 'blur(5px)';
  ctx.drawImage(canvas, 0, 0);
}

ctx.filter = 'none'; // Filtrni tiklash

// 3. Xiralashtirilgan tasvir ma'lumotlarini olish
const blurredImageData = ctx.getImageData(0, 0, canvas.width, canvas.height);

// 4. Ishlov berilgan ma'lumotlardan yangi VideoFrame yaratish
const blurredFrame = new VideoFrame(blurredImageData.data, {
  format: 'RGBA',
  codedWidth: frame.codedWidth,
  codedHeight: frame.codedHeight,
  displayWidth: frame.displayWidth,
  displayHeight: frame.displayHeight,
  timestamp: frame.timestamp,
  duration: frame.duration,
});

// 5. Asl kadrni xiralashtirilgan kadr bilan almashtirish
frame.close(); // Asl kadrni bo'shatish
frame = blurredFrame;

            

              
                Copy
              
            
          

Muhim mulohazalar:

• Samaradorlik: Real vaqt rejimida video ishlov berish hisoblash jihatidan intensivdir. Kodni optimallashtiring va iloji boricha apparat tezlatkichidan foydalaning.
• Fon segmentatsiyasi: Old fonni (shaxs) fondan aniq ajratish real effektlar uchun juda muhimdir. Fon segmentatsiyasiga asoslangan mashinaviy o'rganish usullaridan foydalanishni ko'rib chiqing.
• Kodek mosligi: Kodlash va dekodlash kodeklari maqsadli platforma va brauzerga mos kelishiga ishonch hosil qiling.

2. Ilg'or video tahrirlash va post-ishlov berish

VideoFrame to'g'ridan-to'g'ri brauzerda ilg'or video tahrirlash va post-ishlov berish imkoniyatlarini taqdim etadi. Bunga rangni to'g'rilash, vizual effektlar va kadrma-kadr animatsiya kabi xususiyatlar kiradi. Mumbaydagi kinorejissyor, Berlindagi grafik dizayner va Los-Anjelesdagi ovoz muhandisi barcha veb-ga asoslangan tahrirlash vositasida qisqa metrajli filmni hamkorlikda yaratishini tasavvur qiling, buning uchun VideoFrame ning aniq vizual sozlash kuchidan foydalaniladi.

Misol: Rangni to'g'rilash

Ushbu misol rangni to'g'rilashning oddiy usulini, ya'ni video kadrining yorqinligi va kontrastini sozlashni ko'rsatadi.

            // 'frame' nomli VideoFrame obyekti bor deb faraz qilaylik

// 1. Kadr ma'lumotlarini kanvasga nusxalash
const canvas = document.createElement('canvas');
canvas.width = frame.displayWidth;
canvas.height = frame.displayHeight;
const ctx = canvas.getContext('2d');

const imageData = new ImageData(frame.format === 'RGBA' ? frame.data : convertToRGBA(frame), frame.displayWidth, frame.displayHeight);
ctx.putImageData(imageData, 0, 0);

// 2. Yorqinlik va kontrastni sozlash
const brightness = 0.2; // Zaruriyatga qarab sozlang
const contrast = 1.2;   // Zaruriyatga qarab sozlang

const data = imageData.data;
for (let i = 0; i < data.length; i += 4) {
  // Qizil
  data[i] = (data[i] - 128) * contrast + 128 + brightness * 255;
  // Yashil
  data[i + 1] = (data[i + 1] - 128) * contrast + 128 + brightness * 255;
  // Moviy
  data[i + 2] = (data[i + 2] - 128) * contrast + 128 + brightness * 255;
}

// 3. Kanvasni o'zgartirilgan tasvir ma'lumotlari bilan yangilash
ctx.putImageData(imageData, 0, 0);

// 4. Ishlov berilgan ma'lumotlardan yangi VideoFrame yaratish
const correctedFrame = new VideoFrame(imageData.data, {
  format: 'RGBA',
  codedWidth: frame.codedWidth,
  codedHeight: frame.codedHeight,
  displayWidth: frame.displayWidth,
  displayHeight: frame.displayHeight,
  timestamp: frame.timestamp,
  duration: frame.duration,
});

// 5. Asl kadrni to'g'rilangan kadr bilan almashtirish
frame.close(); // Asl kadrni bo'shatish
frame = correctedFrame;

            

              
                Copy
              
            
          

Asosiy mulohazalar:

• Samaradorlik: Murakkab effektlar hisoblash jihatidan qimmat bo'lishi mumkin. Kodni optimallashtiring va samaradorlikka muhim vazifalar uchun WebAssembly dan foydalanishni ko'rib chiqing.
• Rang fazolari: Videongizdagi rang fazolaridan xabardor bo'ling va rangni to'g'rilash algoritmlaringizning ma'lum rang fazosi uchun mos ekanligiga ishonch hosil qiling.
• Aniqmas tahrirlash: O'zgarishlarni osongina bekor qilish imkonini berish uchun aniqmas tahrirlash ish oqimini amalga oshiring.

3. Kompyuter ko'rish ilovalari

VideoFrame sizga video kadrlaridan piksel ma'lumotlarini olish va ularni kompyuter ko'rish algoritmlariga kiritish imkonini beradi. Bu ob'ektni aniqlash, yuzni tanib olish va harakatni kuzatish kabi ilovalar uchun imkoniyatlarni ochib beradi. Masalan, Singapurdagi xavfsizlik firmasi real vaqtda kuzatuv tasvirlarini tahlil qilish, shubhali harakatlarni aniqlash va vakolatlilarni ogohlantirish uchun VideoFrame dan foydalanishi mumkin. Braziliyadagi qishloq xo'jaligi texnologiyasi kompaniyasi ekinlarining dron tasvirini tahlil qilishi, alogida VideoFrame larga qo'llaniladigan kompyuter ko'rish usullaridan foydalanib, kasallik yoki zararkunandalar ta'sir qilgan hududlarni aniqlashi mumkin.

Misol: Oddiy qirralarni aniqlash

Ushbu misol Sobel operatoridan foydalangan holda juda oddiy qirralarni aniqlash algoritmini ko'rsatadi. Bu soddalashtirilgan misol va haqiqiy dunyo amalga oshishi yanada murakkab usullardan foydalanadi.

            // 'frame' nomli VideoFrame obyekti bor deb faraz qilaylik

// 1. Kadr ma'lumotlarini kanvasga nusxalash
const canvas = document.createElement('canvas');
canvas.width = frame.displayWidth;
canvas.height = frame.displayHeight;
const ctx = canvas.getContext('2d');

const imageData = new ImageData(frame.format === 'RGBA' ? frame.data : convertToGrayscale(frame), frame.displayWidth, frame.displayHeight);
ctx.putImageData(imageData, 0, 0);

// 2. Qirralarni aniqlash uchun Sobel operatorini qo'llash
const data = imageData.data;
const width = frame.displayWidth;
const height = frame.displayHeight;

const edgeData = new Uint8ClampedArray(data.length);

for (let y = 1; y < height - 1; y++) {
  for (let x = 1; x < width - 1; x++) {
    const i = (y * width + x) * 4;

    // Sobel operatorlari
    const gx = (data[(y - 1) * width + (x - 1)] * -1) + (data[(y - 1) * width + (x + 1)] * 1) +
               (data[y * width + (x - 1)] * -2) + (data[y * width + (x + 1)] * 2) +
               (data[(y + 1) * width + (x - 1)] * -1) + (data[(y + 1) * width + (x + 1)] * 1);

    const gy = (data[(y - 1) * width + (x - 1)] * -1) + (data[(y - 1) * width + x] * -2) + (data[(y - 1) * width + (x + 1)] * -1) +
               (data[(y + 1) * width + (x - 1)] * 1) + (data[(y + 1) * width + x] * 2) + (data[(y + 1) * width + (x + 1)] * 1);

    // Magnitudani hisoblash
    const magnitude = Math.sqrt(gx * gx + gy * gy);

    // Magnitudani normallashtirish
    const edgeValue = Math.min(magnitude, 255);

    edgeData[i] = edgeValue;
    edgeData[i + 1] = edgeValue;
    edgeData[i + 2] = edgeValue;
    edgeData[i + 3] = 255; // Alfa
  }
}

// 3. Qirrali ma'lumotlar bilan yangi ImageData obyekti yaratish
const edgeImageData = new ImageData(edgeData, width, height);

// 4. Kanvasni qirrali ma'lumotlar bilan yangilash
ctx.putImageData(edgeImageData, 0, 0);

// 5. Ishlov berilgan ma'lumotlardan yangi VideoFrame yaratish
const edgeFrame = new VideoFrame(edgeImageData.data, {
  format: 'RGBA',
  codedWidth: frame.codedWidth,
  codedHeight: frame.codedHeight,
  displayWidth: frame.displayWidth,
  displayHeight: frame.displayHeight,
  timestamp: frame.timestamp,
  duration: frame.duration,
});

// 6. Asl kadrni qirrali aniqlangan kadr bilan almashtirish
frame.close(); // Asl kadrni bo'shatish
frame = edgeFrame;

function convertToGrayscale(frame) {
  const rgbaData = frame.data;
  const width = frame.displayWidth;
  const height = frame.displayHeight;
  const grayscaleData = new Uint8ClampedArray(width * height);

  for (let i = 0; i < rgbaData.length; i += 4) {
    const r = rgbaData[i];
    const g = rgbaData[i + 1];
    const b = rgbaData[i + 2];

    const grayscale = 0.299 * r + 0.587 * g + 0.114 * b;

    const index = i / 4;
    grayscaleData[index] = grayscale;
  }

  return grayscaleData;
}


            

              
                Copy
              
            
          

Muhim mulohazalar:

• Samaradorlik: Kompyuter ko'rish algoritmlari hisoblash jihatidan qimmat bo'lishi mumkin. Optimal samaradorlik uchun WebAssembly yoki maxsus kompyuter ko'rish kutubxonalaridan foydalaning.
• Ma'lumot formatlari: Kirish ma'lumotlarining formati siz foydalanayotgan kompyuter ko'rish algoritmlariga mos kelishiga ishonch hosil qiling.
• Etik mulohazalar: Kompyuter ko'rish texnologiyasidan foydalanishning etik jihatlarini, ayniqsa yuzni tanib olish va kuzatuv sohalarida yodda tuting. Maxfiylik qoidalariga rioya qiling va ma'lumotlarni qayta ishlash amaliyotlarida shaffoflikni ta'minlang.

WebCodecs bilan amaliy qo'llanilish

VideoFrame dan samarali foydalanish uchun uni WebCodecs API bilan integratsiyalash kerak. Mana jarayonning umumiy tartibi:

1. Video oqimini oling: Foydalanuvchining kamerasidan video oqimini oling yoki video faylini yuklang.
2. VideoDecoder yarating: Video oqimini dekodlash uchun VideoDecoder obyekti yaratiladi.
3. VideoDecoder konfiguratsiya qiling: VideoDecoder ni mos keladigan kodek va sozlamalar bilan sozlang.
4. Video kadrlarini dekodlash: Kodlangan video ma'lumotlarini VideoDecoder ga kiriting, u VideoFrame obyektlarini chiqaradi.
5. Video kadrlarini qayta ishlash: VideoFrame obyektlarini kerakli tarzda boshqaring, filtrlar, effektlar yoki kompyuter ko'rish algoritmlarini qo'llang.
6. Video kadrlarini kodlash (ixtiyoriy): Agar siz qayta ishlanmagan video kadrlarini qayta kodlashingiz kerak bo'lsa, VideoEncoder obyekti yarating va VideoFrame obyektlarini kodlang.
7. Videoni ko'rsatish: Dekodlangan yoki kodlangan video kadrlarini <canvas> elementida yoki boshqa mos displey mexanizmida ko'rsating.

Misol: Video kadrini dekodlash va ko'rsatish

Ushbu misol WebCodecs yordamida video kadrini qanday dekodlash va uni kanvasda ko'rsatishni ko'rsatadi.

            async function decodeAndDisplay(encodedData) {
  const decoder = new VideoDecoder({
    output: (frame) => {
      // Kadrni kanvasda ko'rsatish
      const canvas = document.getElementById('myCanvas');
      const ctx = canvas.getContext('2d');

      canvas.width = frame.displayWidth;
      canvas.height = frame.displayHeight;

      const imageData = new ImageData(frame.format === 'RGBA' ? frame.data : convertToRGBA(frame), frame.displayWidth, frame.displayHeight);
      ctx.putImageData(imageData, 0, 0);

      frame.close(); // Kadrni bo'shatish
    },
    error: (e) => {
      console.error('Dekodlash xatosi:', e);
    },
  });

  // Dekoderni sozlash (haqiqiy kodek ma'lumotlaringiz bilan almashtiring)
  const config = {
    codec: 'avc1.42E01E', // Misol: H.264 Baseline Profile
    codedWidth: 640,
    codedHeight: 480,
  };

  decoder.configure(config);

  // Kodlangan ma'lumotlarni dekodlash
  const chunk = new EncodedVideoChunk({
    type: 'key',
    timestamp: 0,
    duration: 0,
    data: encodedData,
  });

  decoder.decode(chunk);

  // Dekoderni tugatish
  await decoder.flush();
}

            

              
                Copy
              
            
          

VideoFrame dan foydalanishning afzalliklari

VideoFrame dan foydalanish an'anaviy veb-ga asoslangan video ishlov berish usullariga nisbatan bir qancha afzalliklarni taqdim etadi:

• Samaradorlik: VideoFrame samarali video ishlov berish uchun apparat tezlatkichidan foydalanadi, bu esa yaxshilangan samaradorlik va kamroq CPU ishlatishga olib keladi.
• Moslashuvchanlik: VideoFrame video ishlov berish ustidan batafsil nazoratni ta'minlaydi, bu esa maxsus algoritmlar va effektlarni amalga oshirishga imkon beradi.
• Integratsiya: VideoFrame WebAssembly va WebGL kabi boshqa veb texnologiyalari bilan uzluksiz integratsiyalashadi, bu esa murakkab video ishlov berish ilovalarini yaratishga imkon beradi.
• Innovatsiya: VideoFrame veb-ga asoslangan video ilovalari uchun yangi imkoniyatlarni ochib beradi, innovatsiya va ijodkorlikni rag'batlantiradi.

Muammolar va mulohazalar

VideoFrame sezilarli afzalliklarni taqdim etsa-da, yodda tutish kerak bo'lgan ba'zi muammolar va mulohazalar mavjud:

• Murakkablik: Past darajali kodek APIlari bilan ishlash murakkab bo'lishi mumkin va video kodlash va dekodlash tamoyillari haqida chuqur tushunchani talab qiladi.
• Brauzer mosligi: WebCodecs API nisbatan yangi va brauzerlarni qo'llab-quvvatlash hali ham rivojlanmoqda. Maqsadli brauzerlaringiz kerakli xususiyatlarni qo'llab-quvvatlashiga ishonch hosil qiling.
• Samaradorlikni optimallashtirish: Optimal samaradorlikka erishish uchun kodni diqqat bilan optimallashtirish va apparat tezlatkichidan samarali foydalanish kerak.
• Xavfsizlik: Foydalanuvchi tomonidan yaratilgan video kontent bilan ishlaganda, xavfsizlik risklarini yodda tuting va tegishli xavfsizlik choralarini qo'llang.

Xulosa

WebCodecs VideoFrame interfeysi brauzerda kadr darajasidagi video ishlov berish imkoniyatlarini ochish uchun kuchli vositani ifodalaydi. Ishlab chiquchilarga video kadrlariga past darajadagi kirishni taqdim etish orqali, VideoFrame real vaqt rejimida maxsus effektlar bilan video konferensaloqa, ilg'or video tahrirlash va kompyuter ko'rishni o'z ichiga olgan keng ko'lamli ilovalarni amalga oshirish imkonini beradi. Yechilishi kerak bo'lgan muammolar mavjud bo'lsa-da, VideoFrame dan foydalanishning potensial afzalliklari sezilarli. Brauzerlarni WebCodecs uchun qo'llab-quvvatlash davom etar ekan, biz VideoFrame kuchidan foydalangan holda veb-da video bilan o'zaro munosabatimizni o'zgartiradigan yanada innovatsion va hayajonli ilovalarning paydo bo'lishini kutishimiz mumkin.

Ta'limda virtual madaniy almashinuv dasturlarini yoqishdan tortib, real vaqtda tasvirni yaxshilash bilan global telemeditsina maslahatlarini osonlashtirishgacha, imkoniyatlar deyarli cheksizdir. WebCodecs va VideoFrame ning kuchidan foydalaning va veb-ga asoslangan video ishlov berishning kelajagini oching.