• 如何根据CPU的压力动态调整远端视频流的分辨率?
  • 发布于 2个月前
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前几天,review 同事代码的时候发现了一个新的 JS API PressureObserver。 通过一番搜索,发现这个 API 是 Compute Pressure API 的一部分。 
Compute Pressure API:https://www.w3.org/TR/compute-pressure/
它的作用是可以观察 CPU 的变化。

这有什么用呢?
举个例子:如果你在一个具有视频会议功能的网站上跟别人开会,会议里的人都开着摄像头。那么你的设备的 CPU 压力就会很大,因为它需要处理很多视频流。如果网站不能根据 CPU 的压力动态调整远端视频流的分辨率,那么这个网站就会出现使用卡顿,甚至出现网站崩溃的现象。如果有了这个 API,那么这个问题不就迎刃而解了吗?

细心的读者应该已经发现了,我给出的这个 API 的链接是 W3C 的,而不是 MDN 的。是因为这个 API 还没有被 W3C 标准化,目前还处于草案阶段,所以 MDN 上也没有相关的文档。那么有必要去了解这个 API 吗?毕竟它还没有被标准化。我认为是有必要的。因为它的出现,意味着我们可以给用户带来更好的体验。

我们先来看一下这个 API 的 demo。
Compute Pressure API demo:https://w3c.github.io/compute-pressure/demo/

前置条件
1.使用 Chrome 浏览器
2.Chrome 浏览器版本 >= 115

如果满足前置条件,那么 demo API Status 的值是 enabled。首先我们点击 Start 按钮,此时 Pressure 的状态是 nominal。
备注:nominal 表示 CPU 的压力正常

增加 1 个 worker 并开启模拟,此时 Pressure 的状态是 Fair。
备注:fair 表示 CPU 的压力正常,但是有一些任务正在运行

增加到 6 个 worker 的时候,Pressure 的状态开始变为 Serious。
备注:serious 表示 CPU 的压力严重,但是仍然可以正常工作

增加到 8 个 worker 的时候,Pressure 的状态变为 Critical。
备注:critical 表示 CPU 的压力非常严重,无法正常工作

Use-Cases
体验了 demo 之后,我们知道了 Compute Pressure API 可以实时反映 CPU 的压力。那么我们可以在什么场景下使用这个 API 呢?相信大家对 WebRTC 不会陌生,WebRTC 是 Web Real-Time Communication 的缩写。Real-Time 的意思是实时,而 Compute Pressure API 的能力也是实时反映 CPU 的压力。

所以,这个 API 在 WebRTC 应用的场景可以用来:
1.动态调整视频流的质量和数量
2.选择性的开启或关闭虚拟背景,滤镜,降噪等功能
3.等等

如何使用 Compute Pressure API
首先满足前置条件。然后注册 Compute Pressure 的 origin trial。依次填入表单中的信息,然后点击 Register 按钮。

注意:这里的 Web Origin 需要填写 https 或 http。
注册完成后,你会得到一个 token。
然后在你的网站中添加以下 meta 标签:
// 堆代码 duidaima.com
 <meta http-equiv="origin-trial" content="copy from your token" />
这样你就可以在你的网站中使用 Compute Pressure API 了。为了避免 token 过期,你可以添加以下防御性代码:
 if ("PressureObserver" in globalThis) {
   // Use PressureObserver interface
 }
细心的读者应该发现我这里用了 globalThis,因为 PressureObserver 可以在 worker 使用。
实际上,PressureObserver 支持在以下 contexts 使用:
1.DedicatedWorker
2.SharedWorker
3.Window

我们试着创建一个 PressureObserver 实例:
 const observer = new PressureObserver(
   (changes) => {
     /* ... */
   },
   {
     sampleRate: 0.5,
   }
 );
当然你也可以不指定 sampleRate,默认值是 1。sampleRate 的单位是 Hz,表示每秒采样的次数。举个例子如果 sampleRate 是 0.5,那么就是每 2 秒采样一次。这里有一个坑点,如果你的 sampleRate 设置为 2 但系统最多只能提供 1 Hz 的采样频率,那么最终 PressureObserver 的采样频率就是 1 Hz。

我们之前在 demo 中看到那个 emoji 表情随着 worker 数量的增加而发生变化,前提是 PressureObserver 的 observer 了 cpu:
 observer.observe("cpu");
实际上,PressureObserver 还可以观察 thermals(散热)。但是现在 Chrome 只支持 cpu,可以用 PressureObserver 的静态方法 supportedSources 判断:
 console.log(PressureObserver.supportedSources());

取消 observer 也很简单:
 observer.unobserve("cpu");
同样,如果你也可以使用:
 observer.disconnect();
取消所有的 observer,但现在 Chrome 还不支持 thermals,这个方法的便利性还没有体现出来。实际上我测试下来 PressureObserver 的 callback 函数的参数虽然是一个数组,但是数组的长度始终是 1。
 const observer = new PressureObserver((changes) => {
   // changes.length 始终为 1
 });
虽然数据结构有点奇怪,但这并不妨碍我们使用这个 API。
 const observer = new PressureObserver((changes) => {
   switch (changes[0].state) {
     case "nominal": {
     }
     case "fair": {
     }
     case "serious": {
     }
     case "critical": {
     }
     default: {
     }
   }
 });
我们之前介绍了 PressureObserver 的 unobserver 与 disconnect 方法,那么细心的你可能注意到了,如果调用这些方法的时候 cpu 的压力发生了变化怎么办?PressureObserver 的 takeRecords 方法考虑到了这个问题:

在 disconnect 前通过调用这个方法获取到 cpu 压力的变化。

总结
PressureObserver API 属于 Compute Pressure API 的一部分,它可以实时反映 CPU 的压力,未来还可以反映散热的压力。开发者可以通过监听 CPU 的变化动态调整视频流的质量和数量,选择性的开启或关闭虚拟背景等行为提升用户体验。

PressureObserver 的 API 使用起来非常简单,还考虑到了一些边界情况,比如在调用 unobserver 或 disconnect 方法的时候 CPU 的压力发生了变化,这时候可以通过 takeRecords 方法获取到压力的变化。

虽然现在 PressureObserver 只能通过 origin trial 开启,但是我相信它很快就会被标准化,让我们一起期待吧!
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