首先是下面會用到的
OS和用戶可以用到的時鐘:
clock realtime -> 可以被ntp搞到逆時針轉的
clock monotonic -> 只能順時針轉,但可以因ntp而調整轉速(速率)
clock monotonic raw ->只能順時針轉 不受ntp影響
以上三個共同點 依賴系統時鐘源
ptp clock ->在合理的系統上會和PTP GM運行在相同速率
drifted clock 通常還是會有相對穩定的速率
有小的的drift rate=>去掉drift rate就變成比較精確的時鐘
TSC:CPU溫度變化劇烈,但TSC來源PLL的REF晶振溫度變化不大
unstable clock 時間在很短時間變化,倒退,停止
通常不會被OS選為可靠的系統時鐘
ptp clock,用數次sync的時間差除以本地時間差會得到drift rate
結合drifted clock就可以得到相對精確且穩定的時鐘(10kHz+)
PTP GM在AES67裡可以當做Word Sync, Wall Clock
PTP Slave Clock可以經DPLL鎖相到VCO/VCXO,
divide到sample rate可得Media Clock,這種方式得到的是連續時鐘,
也可按上面方法得drift rate然後生成timer,
斷續的clock不能拿來sample 但依舊可以為sample編號(Media Clock)
這種方式生成的是burst間隔,通常用來按buffer size生成timer
audio file (一大鍋米飯)
burst transfer (一大勺=32口米飯)
continuous streaming (一口一口吃)
jitter buffer: https://bit.ly/44O1PVL
借助jitter buffer(碗和大小勺子)把burst transfer變成continuous streaming
聲卡上有一个小緩衝區(碗)
聲卡的控制器(大小勺子)在晶振的固定頻率(continuous)下餵給dac數據(一小勺)
碗快空了就通知主機或者自己再添一大勺飯到碗裡(burst)
只向主機要一小勺會生氣!! (浪費bus)
會用到的結束
舉例子 播MP3文件
通常mp3 decoder通常會耗盡CPU把mp3轉回pcm數據並寫入聲卡
(對,burst,沒有速率控制)
但聲卡的緩衝區很小且消耗速度是固定的,
decoder必須先暫停然後等待聲卡告知自己的緩衝區空出一部分
然後再次寫入直到播放完畢
此時MP3的總播放長度與dac時鐘速度成比例
短期看播放速率是毛刺狀(burst),長期看播放速率固定在dac時鐘速率
還可以看到主機的所有時間都和播放無關,
實際上正在使用聲卡提供的指示來計算時間.
VAD 就是聲卡
使用ptp來的校准 在正確的時間生成定時器中斷
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(burst間隔,1/sample rate * buffer size, 1ms級)
可以看做把聲卡晶振的固定頻率連接到VAD做時鐘(固定的消耗速度)
主機會一次填滿緩衝區,定時器提前或延後都不會影響音頻數據的完整性
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配合接收端jitter buffer把burst數據平滑到continuous,
dac端使用dpll同步到和burst長期速率一致的GM時鐘,
burst間隔取決於選擇的緩衝區大小,
以32個sample 44.1k為例
只要在和GM同步的timer時間的+-0.7ms內發包,jitter buffer就能維持精確輸出.
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VAD最大PTP校正能力是+-1.2x系統時間 外加最短0.125秒生成一次校正,
macOS上的VAD默認使用"clock monotonic"形態的時鐘,
可以受ntp影響,但周期長於VAD PTP的校正,且校正量通常遠小於jitter容忍範圍
除了可能造成解鎖外功能可以忽略
如果系統時鐘波動過大或者調度器沒辦法在jitter容忍範圍內把RTP包發到接收器
Merging的VAD會在system.log和dmesg裡留下痕跡
使用中最大的問題是调度器导致定時器fire過晚,ms級
要提到的還有之所以其他設備的delta很小,
是因為他們的系統會選擇ptp做時鐘源,
系統時間緊密貼合PTP GM,
macOS沒法用PTP做時鐘源,所以很難消掉
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