科普来了！切换台到底延迟多少，看看中帝威怎么解释?

什么是设备的视频延迟？

   视频延迟是指视频输入到视频输出的间隔时间。

为什么有视频延迟？

   任何视频处理器，均需要时间来处理视频，因此总有延迟。

什么是视频0延迟？

   视频0延迟不是一点延迟都没有，只是延迟相当小，小到人的视觉没办法分辨。因为人的眼睛反应一幅图像需要时间，速度太快，人眼是没办法反应过来。最早的电影每秒播放24幅画面，再进行遮挡，人的眼睛感觉画面是很流畅的。

在视频处理过程中，总会存在延迟，到底延迟多少呢？下面以导播切换台为例进行说明。

   导播切换台通常分为专业级及非专业级，不同类型的切换台延迟是不一样的。

专业级的切换台，基本可以做到0延迟，但对信号要求太高：

   1.必需是同步信号输入到切换台，即所有信号必需同步

   2.所有输入的信号分辨率及帧率必需相同

   以上2个条件必需同时满足，否则是做不到0延迟。因为所有信号都同步好了，帧率也是一样的，切换输出时只需在特定行开始将信号切出就可以了。感觉是不是很简单？其实不是，要将信号的分辨率统一很容易，但要将所有的信号同步就不容易了，专业设备可以加同步线来完成，但非专业设备就麻烦了，只能外加帧同步机来实现。一方面帧同步机价格高，另一方面，帧同步机自身也存在延迟，实际效果也打了折扣。

非专业级的切换台，基本都存在延迟，但延迟多少？不同厂商延迟不一样。

 1.双刃剑指标：低延迟 VS 高兼容

   为什么说是双刃剑？因为延迟与兼容性是矛盾的，信号兼容性好延迟通常高，延迟低，信号相容性可能变差。一般人可能理解不了，只能举例说明：

    你有一台老的摄像机是标清的，新购了一台高清摄像机，同时还想用电脑来叠加字幕，还有一个无线信号传回来，共4个信号，需要进入切换台。

首先我告诉你，专业级的切换台肯定是不能直接用的。

部分非专业的也用不了，因为混了4种信号

能用的切换台，通常都延迟较大，后面会介绍原因

如果将上面的设备换一下，改为：4台同样的高清摄像机或4台同样的无线设备，适当调整设备参数，延迟相对就小很多。也就是说，如果你想相容更多的设备及更多的信号种类，延迟相对较大，如果你想延迟少，只能相容少量的设备。

2.延迟产生的原因分析

视频的上/下变换、帧率变换、隔行/逐行变换及视频同步处理均需要缓存, 缓存就是将视频暂时存起来，根据需要再取出来用，一存一取，肯定是需要时间的，这个时间就是延迟的时间。

3.视频延迟的计算方式

  准确计算视频的延迟是很复杂的，上面也提到，延迟时间与你相容的信号有关，不管你是否明白，下面的一些概念及计算方式还是要写出来。

概念一，”场”和”帧”

   视频”场”，通常指隔行信号(I)，一般描述为”奇场” 及“偶场”，隔行信号2场=1帧

   对于逐行信号(P),只有帧，没有场的概念

概念二，”场频”和”帧率”及所需时间

   ”场频”指每秒钟有多少场信号,一场的时间为场频的倒数

“帧率”指每秒钟有多少帧信号,一帧的时间为帧率的倒数

以上概念明白吗？不明白举例说明常用信号

PAL/576I50,这个指信号是隔行的，每秒钟50场，相当于25帧,每场时间为20ms

1080I60，这个指信号是隔行的，每秒钟60场，相当于30帧,每场时间为16.7ms

1080P50，这个指信号是逐行的，每秒钟50帧,每帧时间为20ms

概念三，隔行转逐行(De-interlace)

  即:将隔行的信号变为逐行的信号，隔行的信号是显像管时代的产物，因为显像管必需隔行扫描。LCD的原理只支持逐行扫描，因此需要将隔行信号变为逐行信号。1080分辨时为了兼容老设备保留了隔行信号，未来的4K级产品，再也找不到隔行(I)信号。

概念四，上/下变换(Scaling Up/Scaling Down)

  将低分辨率变为高分辨率，称为上变换。将高分辨率变为低分辨率，称为下变换。

  如：576I50变为1080I50输出为上变换，反之为下变换

概念五，视频同步

  是指将2个不同帧率的视频变为相同帧率的视频

  如，某视频的帧率为50HZ,输出为60HZ,则必需将50HZ的信号同步到60HZ

有了上面的概念，我们来计算一些常用的时间

A.隔行转逐行

       576I50转1080P50,约40ms

B.视频同步

       1080P30转1080P60,约33ms

   4.视频延迟精确计算

     通常来讲，如果信号相容性要好，必需支持复杂的视频格式，必需具备上面提到的隔行转逐行、上/下变换、视频同步等功能，为了实现这些功能，一般是按”帧”的概念来处理。通常的处理方式为：

   缓存1帧，处理1帧，输出1帧

   因此，延迟的最大时间在3帧左右

对于输出帧，因为要同步，输出位置不确定，因此，实际延迟为2帧多，约2.5帧

   还是举例说明：

1. 输入1080P25HZ输出1080P50HZ,这是一个上变换的应用

      缓存1帧时间:40ms, 处理1帧时间:40ms, 输出1帧时间:20ms，总延迟0.1秒左右

2. 输入1080I50HZ输出1080P50HZ, 这是一个隔行转逐行的应用

      缓存1帧时间:40ms, 处理1帧时间:40ms, 输出1帧时间:20ms，总延迟0.1秒左右

3. 输入1080P60HZ输出1080P50HZ, 这是一个下变换输出的应用

      缓存1帧时间:16ms, 处理1帧时间:16ms, 输出1帧时间:20ms，总延迟0.05秒左右

    从上可以看出，上变换及隔行转逐行延迟最大，0.1秒钟时间，一般人的眼睛都能分辨出来。但如果输入输出设定较好，延迟可以大幅降低。

 

说了这么多，结论原来这么简单,为什么不只告诉我结果就可以了呢？

其实我也只是想告诉你结果,只是你听了以后可能并不相信，所以就将原理描述出来，说不定对你有一些帮助。

当然，如果你希望延迟更少，可以牺牲一些相容性，我们可以将一些处理环节去掉，延迟会更小。但我们还是希望相容性好一些，牺牲一点点时间。如果你有不同的想法，也希望给我们留言，你的意见我们会去内部讨论的。

谢谢你的关注！