背景

　　用戶在選擇用網(wǎng)絡傳輸視頻時，傳輸延遲通常是他們非常關心的數(shù)據(jù)。而整個傳輸過程中，軟硬件編解碼設備的選擇是重中之重，直接影響到網(wǎng)絡傳輸?shù)难訒r。本文重點對比了在相同場景下使用軟硬件編解碼設備呈現(xiàn)的視頻傳輸延遲。

　　1測試使用設備

　　硬件設備：

　　視頻信號源：企鵝極光盒子(1080P60)

　　視頻信號采集設備：ProCaptureHDMI4KPlus

　　硬件編碼設備：Pro Convert HDMI 4K Plus(固件版本V1.0.567)、同類其他品牌編碼器

　　硬件解碼設備：Pro Convert for NDI® to HDMI(固件版本V1.0.571)、同類其他品牌解碼器

　　PC參數(shù)：AMD Ryzen 5 1400G Quad-Core Processor 3.20GHz

　　顯示器型號：顯示器3臺(型號：DELL E2214Hv)，在下文中分別稱為顯示器 1、顯示器 2、顯示器 3。

　　交換機：新華三 Aoiynk S1208D

　　軟件：

　　軟件編碼：NDI Connect Pro軟件

　　軟件解碼：NDI Studio Monitor軟件

　　2測試方案

　　2.1 在編碼端統(tǒng)一使用軟件編碼器產(chǎn)生NDI流

　　設備搭建如下圖：

　　圖 1: 編碼端使用相同軟件編碼生成NDI流;解碼端使用兩種不同品牌硬件及一款軟件解碼。

　　我們通過美樂威視頻采集卡和NDI Connect Pro軟件對視頻源軟件編碼，通過NDI®協(xié)議傳輸?shù)骄钟蚓W(wǎng);同時利用這款美樂威視頻采集卡上環(huán)路輸出接口連接顯示器 1，因環(huán)路輸出不經(jīng)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。

　　解碼端分別使用同類其他品牌解碼器硬件解碼、Magewell Pro Convert for NDI® to HDMI硬件解碼(下面簡稱“美樂威NDI®解碼器”)、NDI Studio Monitor軟件解碼，將它們都連接到相同的局域網(wǎng)。硬件解碼后的畫面通過HDMI接口輸出到顯示器 2和顯示器 3顯示，軟件解碼后的畫面直接用NDI Studio Monitor軟件在PC上顯示。

　　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、顯示器 3和NDI Studio Monitor)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。

　　2.2 在編碼端統(tǒng)一使用獨立工作的硬件編碼器產(chǎn)生NDI流

　　在搭建完以上測試環(huán)境后，我們將解碼端軟件編碼嘗試切換成Magewell Pro Convert HDMI 4K Plus編碼器(下面簡稱“美樂威NDI®編碼器”)和同類其他品牌編碼器進行硬件編碼測試，其他設備不做改變。切換后的設備搭建如下圖：

　　圖2: 編碼端統(tǒng)一使美樂威NDI編碼器生成NDI流，解碼端使用兩種品牌的硬件解碼器和一款軟件解碼

　　圖 3：編碼端使用同類其他品牌的硬件NDI編碼器生成NDI流，解碼端使用兩種品牌的硬件解碼器和一款軟件解碼

　　3.測試結(jié)果

　　3.1 軟件編碼-軟硬件解碼延時對比測試數(shù)據(jù)

　　3.2 美樂威硬件編碼-軟硬件解碼延時對比測試數(shù)據(jù)

　　3.3 同類其他品牌硬件編碼-軟硬件解碼延時對比測試數(shù)據(jù)

　　經(jīng)過整理，得到以下數(shù)據(jù)：

　　4.測試結(jié)論

　　在相同的網(wǎng)絡環(huán)境下，視頻的網(wǎng)絡傳輸延遲和軟硬件編解碼器的選擇有直接關系。相比軟件編解碼器，獨立工作的硬件編解碼器能有足夠的專用資源完成編解碼任務，不受其他電腦中運行程序?qū)ο到y(tǒng)調(diào)度和CPU占用的影響。對視頻延遲要求極高的用戶，推薦選擇美樂威編碼器搭配美樂威解碼器進行硬件編解碼，整體的傳輸延遲會有較大程度的降低。需要注意的是，合理設置解碼端的緩沖時間，能近一步優(yōu)化傳輸延遲。用戶可以在美樂威NDI®解碼器的Web GUI中設置解碼緩沖時間(buffer duration)，具體內(nèi)容推薦閱讀《緩沖時間值對Pro Convert延時影響測試》。