Wavefront parallel processing

Wavefront parallel processing (WPP) – хитрая техника для параллелизации кодирования и декодирования видео внутри одного кадра, без разделения на независимые tile или slice, которые потеряли бы compression-эффективность. WPP позволяет нескольким CPU-ядрам работать на последовательных строках одного кадра параллельно, причём каждая строка «отстаёт» от строки выше на фиксированный offset (обычно 2 CTU-блока). Этот offset как раз достаточен, чтобы prediction каждой строки могло всё ещё ссылаться на содержимое строки выше, что сохраняет плотность сжатия, но достаточно маленький, чтобы все строки работали одновременно.

Визуально, если бы вы смотрели WPP-кодирование 4K-кадра в slow-motion, увидели бы диагональный «wavefront», сметающий кадр вниз: строка 1 стартует с колонки 0, строка 2 стартует, когда строка 1 достигает колонки 2, строка 3 стартует, когда строка 2 достигает колонки 2, и так далее. К моменту активации всех строк десятки CPU-ядер обрабатывают кадр в lockstep. HEVC был первым крупным кодеком, стандартизировавшим WPP как syntax-level-инструмент; AV1 реализует эквивалентный параллелизм другим механизмом (без изменений bitstream, только на стороне энкодера).

Для продуктовой команды WPP – невидимая сантехника, делающая аппаратно-ускоренное кодирование и декодирование видео высокого разрешения практичным. Цена сжатия по сути нулевая – менее 1 % bitrate-штрафа относительно непараллельного кодирования – потому что prediction-зависимости сохранены. Выигрыш по скорости огромный: realtime-декод 4K и 8K на потребительских чипах опирается на WPP-подобные техники. Вы не будете напрямую настраивать WPP (современные энкодеры и декодеры используют его автоматически, когда это окупается), но это часть архитектурной причины, по которой 4K HDR-стриминг реально плавно играет на телефонах и ТВ в 2026 году, а не выжигает их батареи.