C++音视频八股文(性能相关)
1. 什么是硬件编解码?和软件编解码有什么区别?
- 硬件编解码定义:使用GPU、DSP或专用芯片(如ASIC)进行音视频编解码,利用硬件加速单元完成计算密集型任务
- 软件编解码定义:完全使用CPU进行编解码,通过软件算法实现,如x264、x265、libvpx等
- 性能对比:硬件编解码速度快,通常是软件的5-10倍,CPU占用率低(5-15%),功耗低。软件编解码速度慢,CPU占用率高(80-100%),功耗高
- 质量对比:软件编解码质量更好,可以精细调节参数,压缩率更高。硬件编解码质量略差,参数调节受限,相同码率下质量不如软件
- 灵活性对比:软件编解码支持所有编码格式和参数,更新方便。硬件编解码只支持特定格式(如H.264/H.265),功能受硬件限制
- 成本对比:软件编解码无额外成本,跨平台。硬件编解码需要特定硬件支持,不同平台API不同
- 应用场景:硬件编解码适合实时编码、移动设备、多路并发、低功耗场景。软件编解码适合高质量归档、特殊格式、服务器批处理
2. 常见的硬件加速方案有哪些?
- NVIDIA NVENC/NVDEC:NVIDIA显卡的硬件编解码方案,支持H.264/H.265/AV1,性能强大,广泛用于直播和视频处理,FFmpeg通过h264_nvenc、hevc_nvenc调用
- Intel Quick Sync Video(QSV):Intel集成显卡的硬件加速,支持H.264/H.265/VP9/AV1,功耗低,适合笔记本和服务器,FFmpeg通过h264_qsv、hevc_qsv调用
- AMD VCE/VCN:AMD显卡的硬件编解码,支持H.264/H.265,性能介于NVIDIA和Intel之间,FFmpeg通过h264_amf、hevc_amf调用
- Apple VideoToolbox:苹果设备的硬件加速框架,支持macOS和iOS,集成度高,功耗低,FFmpeg通过h264_videotoolbox、hevc_videotoolbox调用
- Android MediaCodec:Android系统的硬件编解码API,支持各种芯片厂商(高通、联发科、海思等),兼容性差异大
- VAAPI(Video Acceleration API):Linux平台的视频加速接口,支持Intel和AMD显卡,开源跨平台
- VDPAU(Video Decode and Presentation API):NVIDIA在Linux上的硬件加速接口,主要用于解码
- DXVA2/D3D11VA:Windows平台的DirectX视频加速接口,支持多种显卡
3. 什么是SIMD?如何使用SIMD优化视频处理?
- SIMD定义:
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