Comment utiliser la mise en cache pour améliorer les performances de traitement audio et vidéo dans Golang ?

Ces dernières années, avec le développement rapide d'Internet et de l'Internet mobile et la popularisation des réseaux 5G, la demande de traitement audio et vidéo est devenue de plus en plus élevée, et Golang, en tant que langage de programmation efficace, est adopté par de plus en plus de personnes. développeurs. L'utilisation du cache pour améliorer les performances de traitement audio et vidéo est devenue un problème classique dans le développement de Golang. Cet article explique comment utiliser la technologie de mise en cache dans Golang pour améliorer les performances de traitement audio et vidéo.

1. Qu'est-ce que la technologie de mise en cache ?

La technologie de mise en cache est un moyen d'optimiser l'accès aux données, dans le but d'accélérer la lecture et l'écriture des données. En programmation, les caches sont couramment utilisés pour stocker les données fréquemment utilisées pour un accès rapide. Le cache peut être considéré comme une couche de stockage intermédiaire pour les données. Lorsque les données doivent être obtenues, le cache est accessible en premier. Si les données requises se trouvent dans le cache, elles sont renvoyées directement. Sinon, les données sont obtenues à partir de la source de données. et stocké dans le cache pour un accès rapide la prochaine fois.

2. Goulots d'étranglement dans le traitement audio et vidéo

Dans le traitement audio et vidéo, l'un des goulots d'étranglement les plus courants est le goulot d'étranglement des E/S. En raison de la grande quantité de données audio et vidéo, le traitement prend souvent beaucoup de temps. Les données doivent souvent être lues à partir du disque ou du réseau, et ces opérations d'E/S prennent beaucoup de temps. Par conséquent, les performances des opérations d’E/S sont généralement le principal facteur affectant l’efficacité du traitement audio et vidéo.

3. Comment utiliser la mise en cache pour améliorer les performances de traitement audio et vidéo ?

Afin d'optimiser les performances de traitement audio et vidéo, nous pouvons utiliser la technologie de mise en cache pour réduire les opérations d'E/S afin d'améliorer l'efficacité du traitement audio et vidéo. Plus précisément, le cache mémoire ou le cache disque peuvent être utilisés pour accélérer le traitement audio et vidéo.

3.1. Cache mémoire

Le cache mémoire peut réduire considérablement le nombre d'opérations d'E/S, améliorant ainsi l'efficacité du traitement audio et vidéo. Dans Golang, nous pouvons utiliser le cache sync.Map ou LRU pour implémenter la mise en cache mémoire. Parmi eux, sync.Map est une table de hachage thread-safe qui prend en charge la lecture et l'écriture simultanées, tandis que le cache LRU est une méthode de mise en cache basée sur le principe le moins récemment utilisé (Least Récemment utilisé), qui convient à de grandes quantités de données mais difficile Accès à des scénarios d'application à fréquence relativement basse.

Ci-dessous, nous prenons des captures d'écran vidéo comme exemple pour illustrer comment utiliser sync.Map pour implémenter la mise en cache mémoire :

import "sync"
var cache sync.Map
func GetThumbnailFromCache(videoID string) ([]byte, error) {
    if v, ok := cache.Load(videoID); ok {
        return v.([]byte), nil
    } else {
        thumbnail, err := GetThumbnailFromVideo(videoID)
        if err != nil {
            return nil, err
        }
        cache.Store(videoID, thumbnail)
        return thumbnail, nil
    }
}

Dans le code ci-dessus, nous essayons d'abord d'obtenir la capture d'écran vidéo dans le cache, et si nous l'obtenons, la renvoyons directement, sinon, récupérez la capture d'écran vidéo du fichier vidéo et stockez-la dans le cache pour un accès ultérieur rapide.

3.2. Cache disque

Lorsque la capacité de la mémoire est insuffisante, nous pouvons utiliser le cache disque pour étendre le cache. Le cache disque stocke les données sur le disque dur, ce qui peut efficacement éviter les problèmes de perte de données et de fuite de mémoire, mais par rapport au cache mémoire, le cache disque a une vitesse d'accès plus lente. Si la fréquence d'accès est élevée, il est recommandé d'utiliser le cache mémoire. Si la fréquence d'accès est faible, le cache disque peut être utilisé.

Dans Golang, nous pouvons utiliser go-cache ou bigcache pour implémenter la mise en cache disque. Parmi eux, go-cache est une bibliothèque générale de mémoire et de mise en cache de disque, et la plupart des types de données peuvent être mis en cache. Bigcache est spécialement utilisé pour mettre en cache des structures et d'autres types complexes et offre des performances plus élevées.

Ci-dessous, nous prenons le transcodage vidéo comme exemple pour expliquer comment utiliser go-cache pour implémenter la mise en cache disque :

import (
    "github.com/patrickmn/go-cache"
    "os"
)
var c = cache.New(24*time.Hour, 24*time.Hour)
func Transcode(videoID string) error {
    var result error
    if v, ok := c.Get(videoID); ok {
        result = DoTranscode(v.([]byte))
    } else {
        videoFile, err := os.Open("path/to/video")
        if err != nil {
            return err
        }
        defer videoFile.Close()
        videoData, err := ioutil.ReadAll(videoFile)
        if err != nil {
            return err
        }
        result = DoTranscode(videoData)
        c.Set(videoID, videoData, cache.DefaultExpiration)
    }
    return result
}

Dans le code ci-dessus, nous essayons d'abord d'obtenir les données vidéo dans le cache. Si elles sont obtenues, nous les convertissons directement. code, sinon les données sont lues à partir du fichier vidéo, transcodées et enfin le résultat transcodé est stocké dans le cache pour un accès rapide ultérieur.

4. Résumé

La technologie de mise en cache est un moyen d'optimiser l'accès aux données, ce qui peut améliorer efficacement l'efficacité du traitement audio et vidéo. Dans Golang, nous pouvons utiliser sync.Map, le cache LRU, go-cache, bigcache et d'autres outils pour implémenter la mise en cache mémoire ou disque. La méthode à choisir doit être évaluée en fonction de la situation réelle. Enfin, j'espère que cet article pourra aider les développeurs Golang à améliorer les performances de traitement audio et vidéo.

Ce qui précède est le contenu détaillé de. pour plus d'informations, suivez d'autres articles connexes sur le site Web de PHP en chinois!