キャプチャーレイテンシー方法論

このドキュメントでは、Disguise が製品のビデオキャプチャーレイテンシーを測定するために使用するテストセットアップと方法論について説明します。

スコープ

測定は、現在 Disguise カタログで利用可能でサポートされている製品で実施されます。

r15.1.2 以降に記録されたデータの傾向を使用して、予想される結果を決定し、機能のリグレッションが発生していないことを確認します。

レイテンシーは現在のリフレッシュレートでのフレーム数として測定されます。ミリ秒への変換は次の式で実行できます。

(レイテンシーのフレーム数 x (1 / リフレッシュレート)) x 1000

変数と考慮事項

テスト時には、正確で洞察に富む結果を得るために考慮される多数の変数があります。

• グローバルレイテンシーモード。これは、ソフトウェアがグラフィックスカードに保持するバッファされたフレームの数に影響します。バッファが大きいほど、通常はスムーズな再生が保証されます。

• 入力レイテンシーモード。Disguise は、ビデオ入力のスムーズな再生を確保するために受信ビデオをバッファします。遅延フレームの数はレイテンシーに影響します。

• プロジェクトのリフレッシュレート。低いリフレッシュレートのフレームは、高いリフレッシュレートよりも 1 秒のより大きな割合を占めるため、ソフトウェアにはフレームに紐づいた操作を完了する時間が長くあります。

• テストでは、コンテンツのフレームレートをグローバルリフレッシュレートに合わせることで、フレームブレンディング、スキップ、または倍化を絶対に避ける必要があります。

グローバルレイテンシーモード

グローバルレイテンシーモードは、出力前にグラフィックメモリに格納されるバッファされたフレームの数に影響します。これらのバッファされたフレームは、レンダリング時間の突然のスパイクを吸収し、目に見えるフレームドロップを回避するのに役立ちます。トレードオフは、バッファされたフレーム数とともにレイテンシーが増加することです。

• normal モード では、Disguise は出力前に 2 フレームをバッファします。
• low latency モード では、Disguise は出力前に 1 フレームをバッファします。
• ultra low latency モード では、Disguise はフレームをバッファしません。

入力レイテンシーモード

出力と同様に、Disguise はレンダリング時間のスパイクを吸収し、入力タイミングとリフレッシュレートのばらつきや不一致に対処するために受信ビデオをバッファします。

デフォルトでは、Disguise は入力全体でスムーズな再生を確保するために受信ビデオを 1 フレーム遅延させます。

この数値は smoothVideoInputFramesDelay オプションスイッチを使用して調整できます。

コンテンツ

テストコンテンツは TIFF シーケンスとしてレンダリングされます。これは品質管理のために行われます。手動調査の際に、すべてのフレームを個別に確認できます。

リフレッシュレートごとに 1 つの画像シーケンスがあります。テストプロジェクトを可能な限り移植可能にするために、各シーケンスは 90 フレーム長です。テストスクリプトは、フレーム番号が比較内で「ラップアラウンド」するシナリオを考慮することができます。

方法論／環境

このテストは、サードパーティ機器によって導入される可能性のある不確実性を排除し、Disguise のハードウェアとソフトウェアのみに依存して完全に自己完結するように構築されています。

テスト対象のシステムは、SDI VFC カードから自身の SDI キャプチャーカードに出力します。キャプチャーされた信号は、ソースビデオと一緒に feed map 内で合成され、分析のためにフレームがエクスポートされます。

このプロセスは、Disguise の社内テストスクリプトライブラリ内のスクリプトを使用して自動化されます。これは特別に設計された Disguise プロジェクトとインターフェースすることを意図しており、60、59.94、50、30、29.97 Hz の構成をカバーします。Normal、Low、Ultra Low の各レイテンシーモードは、各リフレッシュレートで少なくとも 5 回サンプリングされます。

SDI VFC カード内の DisplayPort から SDI への変換自体は 7 ライン分の遅延を発生させますが、これはこのテストのスコープ内では無視できると考えられています。

ソースとキャプチャーされた画像の比較は、特別に設計されたコンテンツを使用して実現されます。

このレイテンシーテストサンプルでは、元のビデオが左、キャプチャーされたビデオが右にあります。このスナップショットが撮影された時点でのフレームカウンターは 53 フレーム、キャプチャーされたビデオのカウンターは 49 フレームです。両者の差は、GPU から出力され、キャプチャーシステムを通過し、Disguise 内の画面に再び表示されるまでに、システムが 4 フレームのレイテンシーを持つことを示しています。

自動化されたテストスクリプトは、画像の各半分の極端な左側に表示される、バイナリ「バーコード」の画像分析を使用して、このサンプルの 2 つの半分を比較することができます。バーコードは最大 16 ピクセルの幅であるため、このイラストでは白い線として表示されます。これは各リフレッシュレートの各レイテンシーモードの各サンプルに対して行われます。

データの取得とコンパイル

各サンプルセットの平均が求められ、結果として得られる 12 のデータポイントが表にまとめられます。

これは VX 4+ の結果の例です。

例外／制限事項

solo には SDI キャプチャーのオプションがありますが、VFC カードはサポートしていません。テストは社内ツールを使用して実施できますが、外部では再現できません。SDI キャプチャーオプションのみがこの方法で測定されており、調査結果は基礎となる SDI キャプチャーハードウェアを共有する gx1 と同様のパフォーマンスを示しています。

追加の注記

このテストの初版（r15.1.2 頃）は、単一のキャプチャー入力をビデオソースと比較することしかできませんでした。テストはその後更新され、最大 4 つのキャプチャー入力をソースと相互に比較できるようになりました。

テストでは現在、キャプチャー入力のティアリングもチェックします。

このテストでキャプチャーカードが受信するすべての入力信号はプログレッシブで、3G-SDI 使用時には Level-A です。

NDI® でのレイテンシー測定に向けた現在の方法論の修正

このテストは、サードパーティーコンバーターを含めることで NDI® キャプチャーレイテンシーを測定するように変更できます。

使用するコンバーターは Birddog Studio 2 で、SDI から NDI® への変換時に 1 フレームのレイテンシーがあると謳われています。

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