背景

用戶在選擇用網絡傳輸視頻時，傳輸延遲通常是他們非常關心的數據。而整個傳輸過程中，軟硬件編解碼設備的選擇是重中之重，直接影響到網絡傳輸的延時。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的視頻傳輸延遲。

1測試使用設備

硬件設備：

1、 視頻信號源：企鵝極光盒子（1080P60）

2、 視頻信號采集設備：Pro Capture HDMI 4K Plus

3、 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

4、 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

5、 PC參數：AMD Ryzen 5 1400G Quad-Core Processor  3.20GHz

6、 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。

7、 交換機：新華三 Aoiynk S1208D

軟件：

1、 軟件編碼：NDI Connect Pro軟件

2、 軟件解碼：NDI Studio Monitor軟件

2測試方案

2.1 在編碼端統一使用軟件編碼器產生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®協議傳輸到局域網；同時利用這款美樂威視頻采集卡上環路輸出接口連接顯示器 1，因環路輸出不經過任何系統處理，且本測試使用的顯示器不帶操作系統，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。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 在編碼端統一使用獨立工作的硬件編碼器產生NDI流

在搭建完以上測試環境后，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.測試結果

3.1 軟件編碼-軟硬件解碼延時對比測試數據

3.3 同類其他品牌硬件編碼-軟硬件解碼延時對比測試數據

經過整理，得到以下數據：

4.測試結論

在相同的網絡環境下，視頻的網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對系統調度和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），具體內容推薦閱讀《緩沖時間值對Pro Convert延時影響測試》。

 

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