对CPU内存消耗影响较大的视频参数的探讨汇总.docx

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对CPU内存消耗影响较大的视频参数的探讨汇总

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：

1、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IntelCorei3-4330，软件为硬件终端4.0.0.7，摄像机都为1080P采集。

表1CPU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1CPU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、i7CPU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2CPU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2CPU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3CPU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3CPU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4CPU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4CPU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类型

未广播

640*480

800*600

1280*720

1920*1080

i3-4330

84.5

188.3

199.1

229.7

292.9

i5-4690

37.2

113.7

124.7

150.8

210.7

i7-4790

37.9

112.4

126.2

159.6

209.4

图6内存耗用随视频大小的变化情况

从上述数据看出，内存消耗与CPU大小呈线性关系。

3.3.3视频帧速率

表7内存耗用随视频帧速率的变化情况

视频帧速率

空载

5F

10F

15F

20F

25F

30F

内存/M

77.4

303.6

299.7

318.0

318.0

318.0

318.3

图7内存耗用随视频帧速率的变化情况

从上述数据看出，内存消耗与视频的帧速率无关。

3.3.4视频码流

表8内存耗用随视频码流的变化情况

视频码流/kbps

未广播

500

1000

1500

2000

3000

内存/M

74.0

301.0

284.7

285.0

311.6

285.6

图8内存耗用随视频码流的变化情况

从上述数据看出，内存消耗视频码流无关。

4测试结论

一、CPU消耗影响因素总结

（1）广播视频和接收视频都消耗CPU，但是相对于广播视频来说，接收视频对CPU的消耗非常小。

同样一路视频，广播对CPU的消耗约是接收的10倍。

（2）广播视频的大小对CPU的消耗是明显的，几乎呈线性增长的。

（3）广播视频的帧速率对CPU的消耗是明显的，几乎呈线性增长的。

（4）广播视频的码流对CPU的消耗几乎没有影响，是不想关的。

二、内存消耗影响因素总结

（1）内存的消耗与视频路数呈线性相关，而与视频的来历，即是广播还是接收无关。

（2）内存的消耗与视频大小呈线性相关。

（3）内存的消耗与视频帧速率无关。

（4）内存的消耗与视频码流无关。

表8CPU、内存影响因素一览表

影响因素

相关性

项目

视频路数

视频来历

视频大小

视频帧速率

视频码流

广播

接收

CPU

线性相关

线性相关（大）

线性相关（小）

线性相关

线性相关

不相关

内存

线性相关

不相关

不相关

线性相关

不相关

不相关