对CPU、内存消耗影响较大的视频参数的探讨概要.doc

对CPU、内存消耗影响较大的视频参数的探讨 1 背景 在使用好视通客户端的过程中，视频数据无疑是最消耗硬件资源的，因为视频数据往往较大，编解码过程消耗大量的CPU。因此，CPU的性能往往成为制约会议系统提升的主要瓶颈。所以就有必要对消耗CPU的因素进行分析可量化。但是到底视频中的哪些参数消耗影响CPU较多，以及影响的程度，目前没有一个具体的定论，故而进行了本次测试及探索。 2 探究的因素 本次主要研究了从摄像机采集的视频对CPU的占用。研究影响CPU消耗的因素包括： 操作方面。 1、广播视频 2、接收视频 二、视频参数 1、视频大小 2、帧速率 3、码流 3 探究过程 3.1 操作方面的影响 对于广播视频还是接收视频对CPU消耗更大的问题，根据之前的测试及使用经验，明显感觉到是广播视频更消耗CPU。为进一步确定影响程度，做了一系列测试和记录。 测试选用的CPU是Intel Core i3-4330，软件为硬件终端4.0.0.7，摄像机都为1080P采集。 表1 CPU耗用随视频路数变化情况 视频路数 空载 广1 广2 广2接1 广2接2 广2接3 广2接4 广2接8 CPU/% 15.5 35.7 82.2 86.7 88.5 89.8 89.2 91.0 说明：“空载”是指仅登陆客户端；“广X接Y”是指广播X路、接收Y路1080P视频。 图1 CPU耗用随视频路数变化情况 从测试数据来看，在广播视频时，CPU使用率急速上升，而接收视频时CPU使用率缓慢增加。广播1路视频，CPU使用率增加约40%，而接收1路视频，CPU占用增加约不到4%。故而，从CPU占用方面来看，广播1路视频约是接收1路视频的10倍。 3.2 视频参数方面的影响 通过上面的测试结果知道，接收视频对CPU消耗较小，所以下面的测试都是基于发送端，即广播视频来说，以下不再赘述。 3.2.1 视频大小 本次采集了3组数据，分别是i3、i5、i7 CPU消耗随视频格式不断增大的变化情况。使用的是HST-HD520USB摄像机，视频帧速率为30FPS，码流为3000kbps。 表2 CPU耗用随视频格式的增大的变化情况 视频大小 CPU类型 未广播 640*480 800*600 1280*720 1920*1080 i3-4330 3.0 14.0 19.5 31.9 45.8 i5-4690 9.5 15.9 18.6 19.2 29.6 i7-4790 3.1 8.5 8.1 10.3 18.0 图2 CPU耗用随视频格式的增大的变化情况 可以看出，视频大小对CPU消耗的影响几乎是呈线性增长的，视频格式越大，对CPU的消耗越多。 3.2.2 视频帧速率 测试采用的CPU是i3-4330，摄像机是HST-HD520V，视频大小为1920*1080，码流为3000kbps。 表3 CPU耗用随视频帧速率增大的变化情况 帧速率/FPS 空载 5 10 15 20 25 30 CPU/% 2.9 16.0 20.9 28.3 32.6 37.1 48.3 图3 CPU耗用随视频帧速率增大的变化情况 从上述数据来看，帧速率越大，CPU消耗也越大。所以帧速率对CPU消耗的影响也是直接的，几乎线性的。 3.3.3 视频码流 测试采用的CPU是i3-4330，摄像机是HST-HD520USB，视频大小为1920*1080，帧速率为30FPS。 表4 CPU耗用随视频码流变化表 视频码流/kbps 未广播 500 1000 1500 2000 3000 CPU/% 3.3 51.6 43.3 46.5 51 48.4 图4 CPU耗用随视频码流变图 从上述数据可以看出，随着视频码流的增加，CPU占用变呈规律性的变化，或者说没有明显的变化。所以，码流对CPU消耗没有明显影响。 3.3 附录：对内存影响的测试统计 3.3.1 广播及接收视频 表5 内存耗用随视频路数变化情况 视频路数 空载 广1 广2 广2接1 广2接2 广2接3 广2接4 广2接8 内存/M 77.5 285.4 465.8 537.9 613.8 686.9 771.6 1027.7 图5 内存耗用随视频路数变化情况 从上述数据看出，内存的消耗与视频的来历，即视频是广播还是接收无关，只与显示的视频路数有关。而且内存的消耗与视频路数基本呈线性关系。 3.3.2 视频大小 表6 内存耗用随视频路数变化情况 内存/M 视频大小 CPU类