如何有效降低视频传输延时？

在视频传输领域，延时是一个不可避免的现象，它会对视频制作工作流和最终观看体验产生重大影响。本文将介绍延时基本概念，延时重要性和产生原因，以及如何有效降低延时。

 

什么是视频延时

视频延时是指实时视频从信号源端传输到目的地端所需要的时间，一般称之为 “端到端”延时，例如单帧视频画面从摄像机传输到最终显示器显示所需时间。这个延时大小在不同行业存在着很大差异，对于电视一般为5-10秒左右，流媒体延时可以有30秒或以上，而实时视频制作或交互性更强的直播推流（例如体育比赛）而言，延时往往需要低于1秒。

 

视频延时带来的影响

较高或较低延时在不同应用场景中，都会带来不同价值。虽然较高的视频延时会给用户不好的使用体验，但在特定场景中，低延时并不是很重要，用户端对于较高延时是完全可以接受的。例如单向分发视频内容时，为实现更好的视频质量和平滑度，往往会引入较高延时（通常为10秒左右）。而在广播制作和播出之间预留较高视频延时仅仅可能是为了方便现场字幕和防止违规内容播出。

对于实时视频制作和流媒体等，必须尽可能降低延时，以保证具有出色交互性和最佳观看体验。常见的低延时应用场景如下：

双向视频互动：为了保持对话流畅自然，处于不同地点的两方都需要将视频流保持在非常低的延时。

远程制作：由于现场摄像机和远程制作人员处于不同地区，因此制作人员需要以低延时获取视频源，保证无缝协同工作。

远程操控：对于视频设备操控人员，如远程控制PTZ摄像机或电脑画面，视频流必须尽可能实现超低延时，以保证操作精准。

 

视频延时产生原因

视频延时是由端到端传输所花费的总时间决定的，具体取决于当前工作流中所涉及视频处理（如视频编码和解码）次数。虽然视频单次的处理延时可能很小，但累积起来会迅速增加。造成视频延时的一些主要因素包括：

视频传输协议：在传输数据包时需要大量“握手”和错误检查的协议通常会产生更高的延时。RTMP、NDI和SRT等协议和技术都具有不同的延迟特性。

网络类型和设备连接网络方式：通过局域网或互联网等不同网络类型传输视频，以及视频传输工作流中选择不同的设备连接网络方式（如有线、Wifi或4G/5G）都会影响延时。

总传输距离：例如，两个大陆之间的传输比同一城市内的传输具有更高的延时，因为视频流必须经过更多的网络跃距。

工作流中的各个设备：从摄像机到视频编码器、视频解码器、制作切换台，再到最终显示器，视频传输工作流中的每个设备都会产生处理视频的延时。值得注意的是，基于软件的处理（例如编解码）通常比基于硬件的处理具有更高的延时。

 

如何有效降视频低延时

有多种方法可以在不降低视频质量的情况下最大限度地减少视频延时，其中最有效减低延时的方法有两个：

选择硬件编码器和解码器组合传输视频：相比软件编解码器，独立工作的硬件编解码器能有足够的专用资源完成编解码任务，不受电脑中其他运行程序对系统调度和CPU占用的影响。因此在稳定传输视频的同时，极大限度地降低延时。

选择合适的视频传输技术或协议：如果想在局域网络中传输视频信号，推荐选择NDI，它能够在保证画面质量的前提下，以超低延时在局域网中分享音视频数据。如果需要通过互联网传输视频信号，推荐选择SRT，它能够实现复杂互联网环境下、多地之间、安全可靠低延时的高清网络视频传输与分发。此外，NDI和SRT都已经具备良好的生态环境，逐渐在各个行业场景中使用。