緩沖時間值對美樂威NDI解碼器延時影響測試
來源:美樂威 編輯:swallow 2020-03-04 17:24:14 加入收藏 咨詢

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背景
用戶在選擇用網絡傳輸視頻時,傳輸延遲往往是他們非常關心的數(shù)據(jù)。集成商在探究如何降低視頻傳輸延時,往往專注于網絡本身和視頻編碼的優(yōu)化,容易忽略視頻解碼和播出也是整個視頻傳輸過程中非常重要的環(huán)節(jié)。本文重點講述了通過調節(jié)美樂威NDI®解碼器端的解碼緩沖(buffer duration)可以明顯降低網絡傳輸過程中的延遲。
【測試使用設備】
硬件設備:
視頻信號源:企鵝極光盒子(1080p60)
硬件編碼設備:Pro Convert HDMI 4K Plus編碼器(固件版本V1.0.567)
硬件解碼設備:Pro Convert for NDI® to HDMI解碼器(固件版本V1.0.571)
顯示器:兩臺DELL E2214Hv(下文分別稱為顯示器1和顯示器 2)
交換機:新華三 Aoiynk S1208D
【測試方案】
設備搭建如下圖:
我們通過Magewell Pro Convert HDMI 4K Plus編碼器(下文簡稱“美樂威NDI®編碼器”)對視頻源編碼,通過NDI®協(xié)議傳輸?shù)骄钟蚓W;同時利用這款美樂威NDI®編碼器上的環(huán)路輸出接口連接顯示器1,因環(huán)路輸出不經過任何系統(tǒng)處理,且本測試使用的顯示器不帶操作系統(tǒng),故其顯示的畫面可視為視頻源本身,用于和解碼顯示的畫面做對比。
解碼端使用的Magewell Pro Convert for NDI® to HDMI(下文簡稱“美樂威NDI®解碼器”)也連接到相同的局域網,解碼后的畫面通過HDMI接口輸出到顯示器2顯示。
為了測試目的,我們特地制作了可以用于秒表計時的視頻。通過記錄并對比視頻源(顯示器1)中的秒表顯示時間和解碼端(顯示器2)顯示的時間,可以獲得從視頻編碼到最終完成解碼顯示需要的時間,即為視頻傳輸延遲。
在搭建完以上測試環(huán)境后,我們登錄美樂威解碼器的Web UI(用戶可通過多種方式來訪問Pro Convert系列產品的Web UI,詳情見cn.magewell.com/kb/005030002/detail ),在數(shù)據(jù)流頁面手動添加通道,即在“預設”中點擊“添加”即可選擇不同傳輸協(xié)議,在彈出界面“緩沖時間”中輸入緩沖時間值。此外還可以自動獲取NDI®數(shù)據(jù)流通道,在“NDI®數(shù)據(jù)源”的“緩沖時間”中輸入緩沖時間值進行統(tǒng)一設置,我們嘗試不同的數(shù)值(20ms至120ms,每隔10ms變化一次),并記錄測試結果如下。
【測試結果】
序號 | 緩沖時間值(ms) | 取流時間(s)(顯示器 1) | 解碼時間(s)(顯示器 2) | 延時(ms)(顯示器 1-顯示器 2) | 延時平均值(ms) |
1 | 20 | 00:09.717 | 00:09.667 | 50 | 50 |
2 | 00:10.433 | 00:10.383 | 50 | ||
3 | 00:11.550 | 00:11.500 | 50 | ||
4 | 30 | 00:14.000 | 00:13.933 | 67 | 66.7 |
5 | 00:15.417 | 00:15.350 | 67 | ||
6 | 00:16.183 | 00:16.117 | 66 | ||
7 | 40 | 00:53.900 | 00:53.817 | 83 | 83 |
8 | 00:54.450 | 00:54.367 | 83 | ||
9 | 00:55.433 | 00:55.350 | 83 | ||
10 | 50 | 00:24.350 | 00:24.267 | 83 | 83.3 |
11 | 00:25.500 | 00:25.417 | 83 | ||
12 | 00:26.217 | 00:26.133 | 84 | ||
13 | 60 | 00:07.967 | 00:07.883 | 84 | 83.7 |
14 | 00:08.700 | 00:08.617 | 83 | ||
15 | 00:09.517 | 00:09.433 | 84 | ||
16 | 70 | 00:26.267 | 00:26.167 | 100 | 100 |
17 | 00:27.750 | 00:27.650 | 100 | ||
18 | 00:28.633 | 00:28.533 | 100 | ||
19 | 80 | 00:45.633 | 00:45.517 | 116 | 116.7 |
20 | 00:46.567 | 00:46.450 | 117 | ||
21 | 00:47.300 | 00:47.183 | 117 | ||
22 | 90 | 00:05.733 | 00:05.600 | 133 | 133 |
23 | 00:06.033 | 00:05.900 | 133 | ||
24 | 00:07.700 | 00:07.567 | 133 | ||
25 | 100 | 00:23.517 | 00:23.383 | 134 | 133.3 |
26 | 00:24.267 | 00:24.133 | 134 | ||
27 | 00:25.533 | 00:25.400 | 133 | ||
28 | 110 | 00:40.500 | 00:40.350 | 150 | 150 |
29 | 00:41.683 | 00:41.533 | 150 | ||
30 | 00:42.317 | 00:42.167 | 150 | ||
31 | 120 | 00:06.433 | 00:06.283 | 150 | 150 |
32 | 00:07.550 | 00:07.400 | 150 | ||
33 | 00:08.333 | 00:08.183 | 150 |
通過整理,我們得到以下表格:
緩沖時間值(ms) | 20 | 30 | 40 | 50 | 60 | 70 | 80 | 90 | 100 | 110 | 120 |
延時(ms) | 50 | 66.7 | 83 | 83.3 | 83.7 | 100 | 116.7 | 133 | 133.3 | 150 | 150 |
【測試結論】
在相同的網絡環(huán)境和視頻編碼下,視頻的網絡傳輸延遲和解碼端的緩沖設置有直接關系。緩沖設置的越小,整體的傳輸延遲越小。需要注意的是,交換機和顯示器的選擇也會影響測試效果,具體內容推薦閱讀《交換機、顯示器類型對Pro Convert延時影響測試》。
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