分段大綱

前言:為什麼你該重視「畫面延遲」?

測試架構與數據分析

  • 攝影機基本拍攝延遲

無線圖傳設備延遲實測

  • 測試架構
  • 分析

為什麼你該重視「畫面延遲」?

在影視製作的現場,尤其是涉及多機位、演唱會即時回放、即時監看(On-set Monitoring)、現場調光(DIT, Digital Imaging Technician)或直播等應用時,「畫面延遲」是一個不容忽視的關鍵細節。

你可能遇過這些狀況:

  • 影音不同步: 攝影機和收音設備同時輸出製同一裝置,但現場監看監聽或後製時的影音卻總是差了「這麼一點」。
  • 去背虛擬製作即時合成:攝影機畫面的延遲與虛擬製作的畫面對不上。
  • 運鏡與物件不同步: 在即時投影或需要互動的場合,若畫面延遲過高,運鏡者和實際畫面上呈現的物件無法保持一致,將影響觀眾的體驗。

你認為可忽略的細節,都可能造成複雜的問題出現。

因此,我們透過實測專業直播機與消費級攝影機,搭配不同的畫面擷取與傳輸設備,深入分析究竟會產生多少延遲,並提出應對策略。

測試架構與數據分析

我們將測試設備分為「相機本身延遲」、「擷取輸出卡與訊號轉換設備」和「無線圖傳設備」三大類進行測量。

本次測試的基準為 29.97 fps,0.03 秒/幀。

  • (一)攝影機基本拍攝延遲

在不連接任何外部擷取設備的情況下,攝影機本身就存在基本延遲。

  • 分析: 即使是最高階的攝影機,畫面從感光元件到輸出端,仍會產生 2 至 3 幀 的延遲。這是所有後續傳輸延遲的基底。

擷取輸出卡與訊號轉換設備延遲實測

  • (二)擷取輸出卡與訊號轉換設備延遲實測
  • 測試架構

a. 透過 Video I/O 卡(Blackmagic Decklink 8K Pro G2):Video IO 卡和螢幕之間串接 Blackmagic 4K mini 的原因,是因為螢幕本身沒有 SDI 孔,所以 Blackmagic 4K mini 的用途只是 SDI 轉 HDMI。

有線_Video_IO_4K-In_4K-Out

b. 透過 AJA ColorBox:AJA ColorBox 有提供輸出訊號降轉畫質的功能,讓現場部分可能老舊、低階、無法支援 4K 的監看器也能夠同步觀看拍攝畫面。

有線_AJA_ColorBox_4K-In_4K-Out
有線_AJA_ColorBox_4K-In_1080p-Out

c. 透過 AJA UDC-4K:主要用於測試其在現場訊號轉換(Cross Conversion)方面的延遲表現,特別是針對 4K/1080p 的升降頻轉換,以及在純訊號轉換與畫質調整時各自產生的延遲成本。

有線_AJA_UDC-4K_4K-In_4K-Out
有線_AJA_UDC-4K_4K-In_1080p-Out
有線_AJA_UDC-4K_1080p-In_1080p-Out

d. 相機直出(Panasonic LUMIX S1H/GH7): 測試攝影機本身在不經過任何外部擷取或轉換設備的情況下,直接輸出 4K 或設定降轉 1080p 時,所產生的最基本延遲,作為所有後續傳輸延遲的基底。

有線_LUMIX_GH7_4K-Out
有線_LUMIX_GH7_1080p-Out
有線_LUMIX_S1H_4K-Out
有線_LUMIX_S1H_1080p-Out
  • 分析

1. 電腦軟體處理是延遲最大來源: 透過 Video I/O 卡(Blackmagic Decklink 8K Pro G2)進電腦軟體處理再輸出的路徑,產生了高達 8 幀(0.24 秒) 的巨大延遲。這通常是設定不當或電腦軟體增加「緩衝時間」所致。

2. 專業硬體幾乎零延遲AJA ColorBox 在 4K to 4K 或 4K 降轉 1080p 時,都能實現 0 幀 延遲輸出。這類專業設備的核心價值就是「畫面進、畫面出,幾乎沒有延遲」,適合用於即時調色(LUT Box)。

3. Cross Converter 的轉換成本AJA UDC-4K 在純 4K to 4K 訊號轉換時為 0 幀,但只要涉及降轉(4K to 1080p)或升降頻轉換,就會產生 2 幀(0.06 秒) 的延遲

4. 相機自帶降轉的額外延遲: Panasonic S1H/GH7 若設定為 4K 降轉 1080p 輸出給監看設備,會比 4K 直出增加額外延遲。

無線圖傳設備延遲實測

  • (三)無線圖傳設備延遲實測
  • 測試架構

a. 透過 Hollyland mars 400s:作為中階無線圖傳設備的代表,測試在現場實現無線監看時,此類設備所帶來的常見延遲程度。

無線_URSA_mini_Hollyland_1080p-In_1080p-Out

b. 透過 Teradek Bolt 6:作為專業級的零延遲無線圖傳系統,測試其在 1080p SDI 訊號傳輸中是否能真正達到 0 幀延遲,作為「自由運鏡/專業無線監看」的最佳基準。

無線_LUMIX_GH7_Teradek_1080p-In_1080p-Out
無線_LUMIX_GH7_Teradek_4K-In_4K-Out
無線_URSA_mini_Teradek_1080p-In_1080p-Out

c. 透過 DJI SDR Transmission Combo:測試另一款具備較高實戰性、延遲表現落在 2-3 幀之間的無線圖傳系統,觀察其延遲表現是否能成為現場可接受的選項。

無線_URSA_mini_DJI_1080p-In_1080p-Out
  • 分析

1. 無線的便利性伴隨延遲風險: 無線圖傳雖然能實現「走位自由」,但除了 Teradek Bolt 6 達到專業級的近乎 0 幀輸出延遲外,常見的 Hollyland Mars 400S 會有 4 幀(0.12 秒) 的延遲。然而,測試中也顯示出消費級攝影機 (GH7、S1H) 透過 Teradek Bolt 6 依舊產生 2~3 幀 (0.06~0.09 秒) 的輸出延遲

2. DJI SDR Transmission Combo延遲則落在 2 幀(0.06 秒) 之間,是一個相當實戰且可接受的選項。

結論

畫面延遲是一個連鎖反應,由「相機本身延遲」加上「擷取/轉換/傳輸設備延遲」所組成。要解決畫面延遲問題,必須針對拍攝需求與預算,選擇對應的拍攝架構:

歐諾影像擁有以上所有器材,無論您是需要高品質色彩風格轉換的 DIT 服務、演唱會投影的即時調色支援、或是對現場訊號轉換有特殊需求,我們都能提供完整的解決方案。您也可以向我們租賃設備,自己掌控現場。

對於 AJA UDC-4K 、不同即時影像處理軟體 (Davinci Resolve Live、Assimilate Live Looks) 和無線圖傳的更多功能與使用眉角,我們往後會在更多影片或部落格文章中揭曉!

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