最近我们的软件在硬解播放4K分辨率高清视频时遇到了效率不够的问题，为了搞清楚原因，我们需要使用其他音视频软件做个比对测试，测试一下当前PC的CPU和GPU能力。我们选择了视频播放器软件PotPlayer，看看该播放器分别软解和硬解4K高清视频时的资源占用情况，下面就概说一下测试过程，以供参考。
1、问题说明
在测试过程中发现，我们的软件在硬解播放远端传过来的4K高清视频时会发生错误，然后自动切换到软解，切换到软解之后效率明显跟不上，视频出现了明显的卡顿（解码的速度很慢，导致视频播放有明显的延时）。
为了大概摸排这个解码的问题，我们需要找一个音视频软件去对比测试一下在解码播放4K分辨率的视频时对CPU及GPU的占用情况，看看当前的CPU及GPU的性能能否满足当前的解码需求。当前我们的软件只涉及到视频的解码播放，不涉及视频编码，所以我们找一个视频播放器就可以了。
我们之前使用过PotPlayer视频播放器，功能很强大，支持软解和硬解的切换，可以查看到详细的解码统计信息，对音视频开发人员非常有用。于是到网上下载一段4K分辨率的测试视频，使用PotPlayer播放器播放这个视频，看看对CPU和GPU占用情况。
2、PotPlayer播放器介绍
很多做音视频开发的朋友，应该都听说过或使用过PotPlayer播放器。
PotPlayer播放器是一款来自韩国的全能视频播放器，是 KMPlayer 的原制作者姜龙喜先生（韩国）进入 Daum 公司后的新一代作品。它不仅继承了KMPlayer的滤镜以及管理系统，而且Daum公司实现了KMPlayer没有实现的DXVA硬件解码（DXVA的全称为DirectX Video Acceleration，视频硬件加速）和多线程解码功能，使PotPlayer可以更加流畅地播放高清电影。
其中，DXVA的全称是DirectX Video Acceleration，视频硬件加速。DXVA是微软公司专门定制的视频加速规范，它共有两个版本，分别是DXVA 1.0和DXVA 2.0。DXVA规范不仅仅是在视频播放过程中的解码计算规范，其还有与视频后期处理息息相关，例如反交错、色彩空间转换或图像缩放等等。对于视频播放时CPU利用率影响最大的，通常也是我们最关心的，非视频解码莫属，尤其是HD视频的解码（硬件解码），对于CPU较弱的系统来说，让显卡来完成解码是不二之选。
Potplayer在相对小巧的体积下，实现了支持绝大多数视频格式的功能。普通用户无需安装第三方解码器即可播放主流格式的视频文件，支持BD和MKV大视频文件的播放。Potplayer程序中调用了修改过的 FFmpeg、MP3Lame 开源编解码器，并遵循其 LGPL 开源许可协议。
3、视频的软解与硬解
视频解码播放主要涉及到两个操作，先解码视频（视频数据是经过压缩的），然后再去播放视频，其中视频解码是比较消耗CPU或GPU资源的。
视频解码是对经过编码算法压缩的视频进行解码，分软解和硬解，软解则是使用CPU进行解码（使用CPU的计算能力），硬解则是使用GPU进行硬件解码，其中硬件解码的效率要更高一些。
软件终端如果需要将本端摄像头采集到的图像发送到服务端，则需要对摄像头采集机出来的图像进行编码，编码相对于解码，要消耗更多的CPU（软解使用CPU）或GPU（硬解使用GPU）资源。
对于4K这个高分辨率视频，要保证解码的效率以及较少延时，我们优先使用硬解，在硬解失败时再切换到软解，但软解4K高清视频，会占用很多的CPU资源，CPU的压力会大很多。
除了解码，CPU作为机器的主控芯片，还要运行其他软件和处理其他事务，如果系统CPU占用过高，则会导致系统出现明显的卡顿。
使用硬解时，主要占用GPU资源，可以有效地分担CPU处理数据的压力，有效地降低CPU的占用，从而不会影响当前系统中其他软件的运行。
4、使用PotPlayer查看4K高清视频软解和硬解时的CPU占用情况
PotPlayer打开视频后，在主窗口下方的工具条中可以点击软解（SW-Software）/硬解（HW-Hardware）的按钮实现软件与硬解之间的切换，如下所示：
然后可以右键点击视频区域，在弹出的右键菜单中点击属性菜单项，在打开的属性窗口中查看当前解码使用的解码器类型。
4.1、使用软解时CPU和GPU占用情况
用PotPlayer打开视频时，默认使用的是软解，右键点击视频区域，在弹出的右键菜单中点击属性，查看到使用的解码器类型为AVC1- 内置FFmpeg 解码器(h264, Thread Frame)，如下所示：
上图中还可以看到当前解码的帧率， 当加速视频播放（以几倍速播放）时播放器会自动提升解码的帧率，可以自行测试一下。
打开Windows任务管理器，查看到此时的CPU和GPU占用情况，如下所示：
从图中可以看出，当前CPU占用大概在36%左右，GPU 3D占用大概48%， Video Decode和 Video Processing占用都是0。这三部分占用解释如下：（注意，此处的视频播放其实包含两部分，视频解码和视频播放，要区分开来）
1）3D（视频播放） ：绘制视频时应该使用到了硬件加速，比如使用D3D绘图。2）Video Decode（视频硬解） ：对编码压缩的视频数据进行硬解。3）Video Processing（视频硬解） ：对硬解出来的视频进行缩放等操作。
因为当前使用的软解，没用到硬解，所以Video Decode和Video Processing两项的占比都为0。
4.2、使用硬解时CPU和GPU占用情况
点击视频窗口下方的工具条中软解（SW-Software）/硬解（HW-Hardware）按钮，将当前的解码模式由软解切换到硬解，查看到使用的解码器类型为：AVC1 –Native D3D9 DXVA Decoder(VLD) - Intel(R) UHD Graphics 630，如下所示：
然后我们到任务管理中看一下CPU和GPU占用变化趋势，如下所示：
首先CPU占用比例降到16%，因为硬解主要使用GPU硬解，所以CPU占用降低了。然后我们看到Video Decode和Video Processing两部分立马有了占用，其中Video Decode主要用于硬解视频数据，Video Processing主要用于硬解后的缩放处理。
然后还看到两个明显的变化，一个是3D占用比例降低了，另一个是共享GPU内存升高了，从0.5GB升高到0.9GB，说明如下：
1）3D降低的原因：主要是绘制视频时使用了硬件加速，所以占用3D硬件加速资源。因为之前是软解，要将解码后的存在内存中的视频数据拷贝到GPU中绘制显示，这个拷贝的过程比较耗3D占用。而当前已经切换到硬解，视频数据硬解直接在GPU中处理，解码后的视频数据直接使用GPU绘制，省掉了视频数据拷贝的操作，所以3D占用下降了。2）GPU共享内存升高了：使用GPU硬解出来的视频数据要存放到GPU共享内存中，所以GPU共享内存升高了0.4个GB左右。
使用GPU资源去做视频硬解，有效地分担了CPU处理数据的压力，有效地降低了CPU占用。在处理大分辨率的视频数据时，建议优先使用硬解。
5、最后
本文主要演示了如何使用PotPlayer视频播放器去观测视频软解和硬解时的CPU与GPU的占用情况，以供参考。