延遲：AV over IP系統(tǒng)設(shè)計與實施的關(guān)鍵因素。在設(shè)計和實施AV over IP(音視頻 over IP)系統(tǒng)時，延遲是最關(guān)鍵的因素之一，理解其原理對各行業(yè)利益相關(guān)者至關(guān)重要。

　　什么是延遲？

　　在AV over IP解決方案中，延遲 是指信號從源設(shè)備(如攝像機或媒體播放器)發(fā)出，經(jīng)過編碼器、網(wǎng)絡(luò)、解碼器，最終顯示在屏幕上的時間差。簡單來說，延遲衡量的是視頻信號從源頭到屏幕的傳輸時間，通常以毫秒(ms)或微秒(μs)表示。

　　常見的延遲分類

　　低延遲（Low Latency） ：通常低于50 ms，約等于1~2幀視頻的時間。

　　超低延遲（Ultra-Low Latency） ：低于一幀時間，僅幾毫秒(ms)。

　　零延遲（Zero Latency） ：低于100微秒(μs)(即0.1 ms)。

　　這些分類并非隨意設(shè)定，而是與視頻編解碼器類型及壓縮級別直接相關(guān)。

　　壓縮算法對延遲的影響

　　壓縮是影響延遲的關(guān)鍵因素，需在壓縮率、畫質(zhì)和延遲 之間取得平衡：

　　1. 高壓縮率編解碼器（如H.264/265）

　　• 適用于可接受低延遲且需高效帶寬的場景。

　　• 高壓縮減少數(shù)據(jù)量，但復(fù)雜編碼過程會增加延遲(30–50 ms)。

　　2. 中等壓縮率編解碼器（如JPEG2000、MJPEG）

　　• 平衡壓縮與速度，實現(xiàn)超低延遲(2–4 ms)。

　　• 例如，AVPro MXNet Revolution II 支持超低延遲(ULL)模式，適合預(yù)算有限但需低延遲的用戶。

　　3. 輕量或無壓縮方案（如SDVoE）

　　• 壓縮比接近1.3:1(4K@60Hz)，延遲約100 μs;4K@30Hz下可無壓縮傳輸，延遲近乎不可測，故稱"近零延遲"。

　　結(jié)論 ：壓縮率越高，編解碼計算量越大，延遲越高;反之，輕量壓縮可顯著降低延遲。

　　端到端系統(tǒng)延遲的組成

　　AV over IP的端到端延遲包括以下環(huán)節(jié)：

　　HDMI線纜 ：每米延遲約5–10納秒(ns)，影響可忽略。

　　以太網(wǎng)線纜 ：每米延遲5–50 ns，取決于線材質(zhì)量。

　　網(wǎng)絡(luò)交換機 ：每臺設(shè)備增加3–10 μs延遲(受流量和管理功能影響)。

　　編碼器/解碼器 ：主要延遲來源，取決于編解碼器(如H.265延遲30–50 ms，SDVoE低于0.1 ms)。

　　顯示設(shè)備 ：通常引入10–30 ms延遲，專業(yè)顯示器可優(yōu)化。

　　關(guān)鍵點 ：為了準確測量延遲，您需要將所有這些組件放在一起考慮，這導(dǎo)致了所謂的端到端延遲。

　　延遲測試方法（Murideo SIXA & SIXG）

　　使用專業(yè)工具Murideo SIXG（信號發(fā)生器） 和SIXA（分析儀） 測試10G SDVoE系統(tǒng)的端到端延遲：Murideo SIXG充當(dāng)信號源，而SIXA充當(dāng)顯示端的接收設(shè)備。測試設(shè)置涉及以下設(shè)備：

　　編碼器：AC-MXNET-10G-TCVR

　　解碼器：AC-MXNET-10G-TCVR

　　網(wǎng)絡(luò)交換機：AC-MXNET-10G-SW24C

　　測試過程 ：

　　1.使用HDMI電纜將SIX-G連接到SDVoE編碼器(AC-MXNET-10G-TCVR)的輸入端。

　　2.使用HDMI電纜將SIX-A連接到SDVoE解碼器的輸出端。

　　3.使用3.5mm模擬立體聲電纜，使用兩臺設(shè)備上的SYNC端口將SIX-G連接到SIX-a。

　　4.導(dǎo)航到SYNC&LATENCY TEST菜單。

　　5.按下OK按鈕。

　　6.閱讀結(jié)果。

　　測試結(jié)果 ：

　　當(dāng)信號源SIX-G設(shè)置為3840x2160@30Hz在直通模式下，整個端到端系統(tǒng)延遲約為0.1ms(100微秒)。

　　當(dāng)信號源SIX-G設(shè)置為3840x2160@60Hz在直通模式下，整個系統(tǒng)的端到端延遲小于0.1毫秒。SIX-A上的最終讀數(shù)為0.0毫秒。

　　結(jié)論：根據(jù)10G SDVoE系統(tǒng)的端到端測試結(jié)果，整體系統(tǒng)延遲極低，非常適合對延遲敏感的應(yīng)用。值得注意的是，顯示設(shè)備通常是系統(tǒng)延遲的主要因素，因此選擇低延遲顯示器或電視至關(guān)重要。系統(tǒng)的其余部分——包括編碼器、網(wǎng)絡(luò)交換機和解碼器——增加的延遲可以忽略不計。

　　各行業(yè)的延遲需求

　　結(jié)論

　　SDVoE 憑借近零延遲特性，成為實時性關(guān)鍵場景(如醫(yī)療、電競)的首選。

　　高壓縮編解碼器 (如H.265)適合延遲容忍度較高的應(yīng)用(如數(shù)字標牌)。

　　顯示器選擇 對整體延遲影響最大，需優(yōu)先考慮低延遲型號。

　　單位換算 ：

　　• 1毫秒(ms)= 1,000微秒(μs)

　　• 1微秒(μs)= 1,000納秒(ns)