【影響觀賞體驗的影音不同步產(chǎn)生原因】

現(xiàn)代人在忙碌的一天后，最棒的就是躺在沙發(fā)上享受屏幕或電視帶來的視聽娛樂，但是否曾在觀賞時，發(fā)現(xiàn)聲音和影片畫面對不上的情況呢？無論是聲音比畫面快或聲音比畫面慢，都是屬于影音不同步的問題，追劇看電影到關(guān)鍵時刻時，真的很讓人掃興。但其實影音不同步發(fā)生的原因非常多，讓我們先了解一下導(dǎo)致此狀況的可能原因：

1. 影片檔案

有可能影片檔案經(jīng)轉(zhuǎn)檔過程后產(chǎn)生影音不同步，可先嘗試更換其他影片檔案播放確認(rèn)看看。

2. 網(wǎng)絡(luò)因素

如果是觀賞網(wǎng)絡(luò)來源的影片，有可能因為網(wǎng)絡(luò)不穩(wěn)定，或者帶寬不夠而造成影音不同步。

3. 撥放器軟件

如果有搭數(shù)字機(jī)頂盒來播放影片，絕大多數(shù)是因為軟件本身缺陷或者與數(shù)字機(jī)頂盒兼容性較差。此原因在計算機(jī)上也很常見，常因譯碼問題而造成影音不同步，此時更換譯碼器或播放器便可解決。

4. 系統(tǒng)效能

系統(tǒng)方面很有可能因為內(nèi)存不足所造成影音延遲，也有可能因為CPU或顯示適配器GPU解碼不夠力，此類問題可透過升級硬件來解決問題。

5. 屏幕本身的影音不同步

屏幕本身在收到訊號后，再分別處理聲音和影像的訊號，其中訊號處理時若延遲有可能是成因，而屏幕本身造成的影音不同步這點(diǎn)，通常最容易被忽略。

【影音不同步的定義】

除了網(wǎng)絡(luò)傳輸或干擾容易造成影音不同步之外，本篇文章探討的重點(diǎn)聚焦在「屏幕本身的影音不同步」，由于此問題較少被注意到，且一般消費(fèi)者也很少會意識到屏幕有可能造成影音延遲，非常容易被忽略。不過也正因如此，若一旦發(fā)生且被消費(fèi)者意識到，這將嚴(yán)重影響該產(chǎn)品在消費(fèi)者的信任程度，絕對是不可忽視的問題。

影音不同步的問題主要可分為內(nèi)部和外部來探討，內(nèi)部影音同步錯誤是指，因影像和聲音的訊號處理延遲不同，所造成的影音不同步。而外部的話則是因為聲速遠(yuǎn)低于光速，因此若聲源距離麥克風(fēng)或人耳340公尺，則聲音會比影像（光）晚約一秒到達(dá)，所以影音同步延遲會隨著距離而有所增加。

一般而言當(dāng)影音不同步時，若聲音比影像快，定義其延遲的值為正，反之若聲音比影像慢，定義其延遲的值為負(fù)，如下圖所示。

注: 圖片來源 Sync One2 使用手冊

事實上影音很難做到完全百分百的影音同步，包含輸入延遲、訊號處理的延遲等等因素，因此多多少少都會有些許不同步發(fā)生，那么究竟影音不同步的延遲要到差距多少以內(nèi)才算是合格呢？其實并沒有一個所謂的標(biāo)準(zhǔn)來定義，但有幾個相關(guān)的組織有給出影音延遲的建議值，可以做為參考，如歐洲廣播聯(lián)盟（EBU，European Broadcasting Union） 建議其影音同步差距的時間參考值應(yīng)在-60ms ~ +40ms之內(nèi)。而先進(jìn)電視系統(tǒng)委員會（ATSC，Advanced Television System Committee）建議其影音同步時間差距應(yīng)在-45ms ~ +15ms之內(nèi)。

那么回歸到使用者，人的感觀是否有辦法在上述的參考值察覺到影音的延遲呢？其實一般使用者對于60ms以下的延遲幾乎無法察覺到，而在60ms以上方能開始感受到影音的延遲，而超過100ms以上才能明顯的感受到影音的不同步。

【屏幕影音真的有不同步嗎？百佳泰實際量測大解密】

上節(jié)提到屏幕很難做到完全百分百的影音同步，那么目前市面上的屏幕，影音真的會有不同步嗎？到底延遲多少呢？我們以量測影音延遲工具Sync One2來做為量測工具，來看看屏幕延遲狀況，是否有達(dá)到上述的建議值內(nèi)。

在量測工具Sync One2的上方有兩個孔位，分別是麥克風(fēng)和光傳感器，而在儀器左方還有一個Audio 3.5mm音源孔，可以借著麥克風(fēng)或者使用連接音源線來收音，加上光傳感器來感應(yīng)光影的變化，搭配Sync One2提供的測試影片，以此來計算影音同步的延遲狀況，最后會在中間的顯示屏幕呈現(xiàn)量測結(jié)果。

注: Sync One2 影音孔位介紹

而Sync One2測試使用的影片文件格式是mov，其主要影片內(nèi)容是會不斷做亮暗持續(xù)變換，并在畫面亮暗發(fā)生變化時，同時發(fā)出聲音，以便讓Sync One2接收光影和聲音來計算影音延遲狀況，如下圖所示。

注: Sync One2 測試專用影片

我們以Dell C2722DE屏幕當(dāng)作范例來看看影音延遲的情況，測試使用的影片格式參數(shù)選定如下表。

每一組不同的量測環(huán)境共會進(jìn)行4組量測，每組量測會采取30次的量測數(shù)據(jù)，取其平均值 (AVG)、最小值 (MIN)、最大值 (MAX) 來觀察，量測結(jié)果的單位是毫秒 (ms)。先來看Dell C2722DE在以下環(huán)境的表現(xiàn)情況。

Dell C2722DE在此量測環(huán)境下的不同接口，分別是HDMI、USB-C、USB-C to DP，量測的數(shù)據(jù)平均值和最小值都有不錯的表現(xiàn)，尤其最小值都是0，幾乎沒有什么延遲，量測過程中偶而會有幾個數(shù)值較大，但其最大值分別是-17、22、26毫秒，其實以人的感官而言是不會有感受到影音的延遲。

一般用戶在觀賞屏幕會有不同的習(xí)慣距離，我們來量測看看使用者在不同距離下該屏幕的表現(xiàn)狀況，以一般使用者常見的距離45cm~90cm來看看其影響。

其量測結(jié)果在平均值、最小值、最大值都有不錯的表現(xiàn)，且在不同距離下量測出的數(shù)值差距也都不大，因此一般使用者的觀賞距離，只要不是距離過遠(yuǎn)，如超過10公尺以上的觀賞距離，一般并不會因距離不同而有很明顯的影音延遲。

我們再看其他屏幕的影音延遲狀況，此處我們挑選了Acer H277HU、Lenovo Thinkvision x1、ASUS PB287Q，其環(huán)境和量測結(jié)果如下表。從量測結(jié)果來看，Acer H277HU影音同步表現(xiàn)較佳，而Lenovo Thinkvision x1和ASUS PB287Q在此環(huán)境下則有較高的影音延遲，影音同步表現(xiàn)相對較差。

探討Lenovo Thinkvision x1和ASUS PB287Q影音延遲較高的原因，發(fā)現(xiàn)此兩臺屏幕的HDMI版本都是1.4，在HDMI接口所支持的最高分辨率是3840×2160@30Hz，而Acer H277HU的HDMI接口支持最高分辨率則是2560×1440@60Hz，有可能是因為分辨率或者更新率的關(guān)系而造成影音不同步。

因此我們調(diào)整ASUS PB287Q的分辨率到2560×1440@60Hz，再量測看看數(shù)據(jù)是否有影響，調(diào)整后跑出來的影音延遲大幅降低到18、1、-16毫秒。而另外一臺Lenovo Thinkvision x1由于不支持2560×1440@60Hz，因此我們調(diào)整此分辨率至1920×1080@30Hz 和1920×1080@60Hz來量測，結(jié)果如下表所示，在1920×1080@30Hz下影音延遲表現(xiàn)和3840×2160@30Hz差距不大，但在1920×1080@60Hz下的影音延遲也有大幅降低，因此能得知屏幕的更新率會影響到影音的同步。

【投影機(jī)和無線屏幕分享器的影音不同步】

上面我們了解了屏幕影音不同步的狀況，那么投影機(jī)的情況呢？投影機(jī)除了一般家庭娛樂使用外，更加有機(jī)會運(yùn)用在較寬廣的室內(nèi)會議廳、展場，甚至戶外場所，觀賞距離更遠(yuǎn)，連接喇叭的延遲狀況和擺放位置也會是影響因素。

我們先看看投影機(jī)的延遲狀況，以一般家庭娛樂使用為情境，投影機(jī)與使用者距離投影畫面約120cm，喇叭則使用投影機(jī)內(nèi)建而非外接喇叭，環(huán)境和量測結(jié)果如下圖。

從量測結(jié)果來看，此投影機(jī)Dell P519HL相比屏幕Dell C2722DE在HDMI接口下有明顯的影音不同步，平均值/ 最小值/ 最大值分別為78.75/ 52/ 93毫秒，其最小值已經(jīng)接近60毫秒，平均值也超過60毫秒，最大值達(dá)93毫秒，代表部分人在觀賞時可能可以感覺到有影音不同步的情況。但在D-Sub接口時，影音同步的狀況較HDMI好，惟最大值仍超過60毫秒，但部分人也許能感覺到有些許不同步的狀況。

而在無線投影的量測，我們使用無線屏幕分享器Google Chromecast Ultra和Actiontec ScreenBeam 960搭配屏幕Dell C2722DE，環(huán)境和量測結(jié)果如下。

Google Chromecast Ultra和Actiontec ScreenBeam 960的無線投影技術(shù)分別是Google Cast和Miracast，我們量測其Broadcast和Screen mirroring的情況，從量測結(jié)果能看出其整體而言延遲狀況偏高，畢竟是透過無線投影的方式，且也會受到網(wǎng)絡(luò)等待時間影響，此狀況是可以預(yù)期的。此外這兩臺無線屏幕分享器在投影方式Broadcast的影音延遲狀況明顯優(yōu)于Screen mirroring，在Screen mirroring時最大值甚至還會出現(xiàn)-234和748毫秒，其影音不同步狀況較嚴(yán)重。

現(xiàn)在數(shù)字機(jī)頂盒有的也會支持無線投影，我們量測MiBox S搭配屏幕Dell C2722DE在Broadcast和Screen mirroring的情況，量測結(jié)果也同樣顯示在Broadcast時，影音同步狀況良好，而改用Screen mirroring時，也會出現(xiàn)嚴(yán)重的影音不同步，最大值也出現(xiàn)741毫米的高延遲。

【屏幕影音同步的測試內(nèi)容與服務(wù)】

影音同步會影響到使用者對于影音娛樂的體驗，對于產(chǎn)品質(zhì)量也會有所影響，且上方實驗中能知道即使是市售屏幕也是有影音不同步的問題，若和影音延遲較小的屏幕比較更是特別有感，觀賞屏幕的體驗這對于消費(fèi)者來說便是很重要的挑選指標(biāo)，此問題不可不去重視。因此百佳泰針對影音同步，規(guī)劃以下測試內(nèi)容：

• AV Sync Latency Test
  • Monitor Function
  • Monitor Line out (Headphone/ Speaker)
  • Monitor Webcam Test
• Stress test
• User Experience Test

除上述測試規(guī)劃外，還能針對您的產(chǎn)品做客制化的測項規(guī)劃，達(dá)到最佳的測試效果，百佳泰有信心為您的產(chǎn)品質(zhì)量做好把關(guān)！

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