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声声慢 视频音频不同步谈蓝牙延时测试
MKT_183195012 2019-2-1 16:12
声声慢 视频音频不同步谈蓝牙延时测试
回顾2018,蓝牙技术正式走过了20个年头,从一开始Ericsson在Modem时代作为2G时代拨号的过渡技术到现在, 蓝牙技术在个人局域网络(PAN; Personal Area Network)早已被pick为C位。 大多数人已经开始使用 蓝牙设备 来播放音乐,再加上苹果手机在设计上告别了3.5MM耳机孔的设计后,更间接促成蓝牙耳机、蓝牙音箱成为消费者在播放音乐时的“C位”选择。伴随着各种蓝牙新技术进步,目前 蓝牙5 能达到 二倍的传输速度 , 四倍的传输距离 以及 八倍的传输数据量 ,且同时保有 低功耗 的优势,大大降低了蓝牙耳机的延时并提高其续航力,无论是在观看影片、接听电话或是聆听音乐时都非常方便好用。 然而蓝牙耳机、蓝牙音箱在市场上的 价位差距 甚大,通过观察市面上可以发现使用蓝牙技术的耳机、音箱与扩大机,定价从一百元至数千元不等。研究调查后发现,除了 发声单体本身造价 以及各种 新进的防噪 、 覆盖式耳机减压技术 不同之外, 蓝牙模块 本身支持的 音频编码方式 也是造成价格差异的主因之一。 但一般消费者在选择产品时,显然不明白价钱与蓝牙功能质量是否为正比。 以下用Lip Sync delay(延时)为例来分析如何克服这个令人恨得牙痒痒的蓝牙产品使用问题。播放电影时视频音频不同步是消费者在使用蓝牙传输时最大的困扰之一,这个问题不只严重动摇消费者对于使用品牌的信心,同时也是蓝牙耳机制造商心中,面对选择蓝牙模块时最大的成本考虑挣扎。 对于声音延迟应该如何具体的评估与比较,才能让消费者买得满意同时又让厂商达到控制制造成本的目的。百佳泰提供一个相对客观的量测方式作为参考。 百佳泰测试设备: 声音播放源(Audio Source,内建蓝牙功能):笔记本电脑, 平板电脑, 手机, 电视 支持不同编码的蓝牙传输器:支持SBC, Apt-X, Apt-X Low Latency, Apt-X HD等 声音播放器(Audio Sink):蓝牙耳机,蓝牙扬声器或音箱 声音、影像传感器与信号转换板治具(Allion® Audio / Video Sensor and Lip Sync Fixture) 示波器 校正过的影音同步档案 图一 首先在蓝牙耳机(或音箱扬声器)及屏幕上各安装一个传感器(Audio/Video Sensor),接着将传感器串接到由百佳泰自行开发的Lip Sync治具上,传感器搜集到的信息透过Lip Sync治具转换为数字信号后再连接至示波器上。然后由播放器播放已经过校正的标准影音同步档案来量测声音的延时情形。由图一右上屏幕图形中可以看到,黄色线条由实现转为虚线为影像开始播放的时间,而绿色由实线至出现波型的时间明显地比黄色线条还要晚,从这中间的时间差即可量测出Lip Sync延时程度。 接着搭配不同的组合,验证比较出在不同的使用条件下Lip Sync的延时情形: 在第1个组合中,市售的笔记本、平板、手机以及智能电视大多都有内建蓝牙模块,但蓝牙的音乐联机功能是由操作系统中蓝牙协议栈(Bluetooth Stack)包含的A2DP(Advanced Audio Distribution Profile;蓝牙音频传输协议)应用所负责,随着A2DP版本的不同,以及底层协议AVDTP、GAVDP支持的功能不同,传输效率以及编码支持能力也不尽相同。有鉴于此,百佳泰测试实验室的蓝牙装置库(Devices Library)定期采购全球不同品牌的蓝牙装置,提供客户作为测试基础(Test bed),验证在不同的影音装置使用蓝牙联机时Lip Sync的延时程度为何。 但A2DP通常只支持最基本的SBC编码,一些较为先进的编码则需透过第2个组合来做测试;2透过支持不同编码的蓝牙传输器不仅可以验证蓝牙耳机是否支持所宣称的编码方式,更进一步能实际验证使用先进编码后Lip Sync Delay的改善情形为何。以Qualcomm的Apt-X为例,在理想状况下可以大幅减低Lip Sync Delay的情形: 总结 影响Lip Sync的潜在因素有很多,举例来说,无论是网络环境、播放器或媒体内容本身的编码效率,或是外部的信号干扰以及缓冲方式都可能造成影音不同步的声声慢。如何从人为主观的“感觉”具体化为可以固定变因的量测“数据”,用在产品开发评估以及质量改善是非常重要的。百佳泰身为蓝牙测试实验室,同时有经验丰富的蓝牙测试团队,还有专业的量测仪器、治具外,也备有种类丰富的蓝牙装置库,能执行全面性的性能评估,协助蓝牙厂商更精准决定市场定位与价格。
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单片机软件延时出现问题-又是整型int惹的祸
wxleasyland 2013-7-17 10:44
单片机软件延时出现问题-又是整型int惹的祸 wxleasyland@sina.com 2013.7   用的是STC12C5A60S2的1T单片机,STC的软件(stc-isp-15xx-v6.24.exe)可以帮忙生成延时程序,比如1ms延时是: void Delay1ms()                 //@11.0592MHz {          unsigned char i, j;          _nop_();          i = 11;          j = 190;          do          {                    while (--j);          } while (--i); }   拷到我的其它有时序要求程序中,结果发现功能异常,一直找不到原因,以前有一版本的程序用的延时也是STC生成的,功能正常,而这个程序却不行! 后来发现确实是延时不对,奇怪,找了很久也找不到原因。 后来将延时子程序Delay1ms()整体替代掉,OK了,终于发现,原来: 我只拷了精华段,没有拷unsigned char i, j;,而原程序中的是unsigned int i, j;!!! int与char有天壤之别啊! 因为单片机做int的加减法运算,需要比char多很多的汇编指令,这样导致延时时间完全不一样了,多了好几倍!这里用C编程,看不出来,导致忽略了这个问题。 哎,用int已经出现过不少问题了。差一点,就差很多!    
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【转】关于nop()延时函数
热度 1 18838168510_140266734 2011-2-12 00:29
nop函数可以用来延时,请问1个NOP延时多上时间,怎么计算?   附一段说明“ void _nop( void ); A NOP instruction is generated, before and behind the nop instruction the peephole is flushed. Code generation for _nop() is exactly the same as the following inline assembly. #pragma asm nop ; inline nop instruction #pragma endasm Returns nothing. value = P0; /* read from port P0 */ MOV R12,P0 _nop(); /* delay for one cycle */ NOP P1 = value; /* write to port P1 */ MOV P1,R12   单片机c语言中nop函数的使用方法和延时计算默认分类 2010-08-28 15:39:40 阅读41 评论0   字号:大中小 订阅 . 标准的C语言中没有空语句。但在单片机的C语言编程中,经常需要用几个空指令产生短延时的效果。 这在汇编语言中很容易实现,写几个nop就行了。 在keil C51中,直接调用库函数: #includeintrins.h          // 声明了void _nop_(void); _nop_();                               // 产生一条NOP指令     作用:对于延时很短的,要求在us级的,采用“_nop_”函数,这个函数相当汇编NOP指令,延时几微秒。      NOP指令为单周期指令,可由晶振频率算出延时时间,对于12M晶振,延时1uS。 对于延时比较长的,要求在大于10us,采用C51中的循环语句来实现。 在选择C51中循环语句时,要注意以下几个问题 第一、定义的C51中循环变量,尽量采用无符号字符型变量。 第二、在FOR循环语句中,尽量采用变量减减来做循环。 第三、在do…while,while语句中,循环体内变量也采用减减方法。 这因为在C51编译器中,对不同的循环方法,采用不同的指令来完成的。 下面举例说明: unsigned char I; for(i=0;i255;i++);   unsigned char I; for(i=255;i0;i--); 其中,第二个循环语句C51编译后,就用DJNZ指令来完成,相当于如下指令: MOV 09H,#0FFH LOOP:            DJNZ 09H,LOOP 指令相当简洁,也很好计算精确的延时时间。 同样对do…while,while循环语句中,也是如此 例: unsigned char n; n=255; do{n--} while(n); 或 n=255; while(n) {n--}; 这两个循环语句经过C51编译之后,形成DJNZ来完成的方法, 故其精确时间的计算也很方便。 其三:对于要求精确延时时间更长,这时就要采用循环嵌套 的方法来实现,因此,循环嵌套的方法常用于达到ms级的延时。 对于循环语句同样可以采用for,do…while,while结构来完 成,每个循环体内的变量仍然采用无符号字符变量。 unsigned char i,j for(i=255;i0;i--) for(j=255;j0;j--); 或 unsigned char i,j i=255; do{j=255;     do{j--}     while(j);     i--;     } while(i); 或 unsigned char i,j i=255; while(i) {j=255; while(j) {j--}; i--; } 这三种方法都是用DJNZ指令嵌套实现循环的,由C51编 译器用下面的指令组合来完成的 MOV R7,#0FFH LOOP2:        MOV R6,#0FFH LOOP1:        DJNZ R6,LOOP1 DJNZ R7,LOOP2 这些指令的组合在汇编语言中采用DJNZ指令来做延时用, 因此它的时间精确计算也是很简单,假上面变量i的初 值为m,变量j的初值为n,则总延时时间为:m×(n×T+T), 其中T为DJNZ指令执行时间(DJNZ指令为双周期指令)。 这里的+T为MOV这条指令所使用的时间。 同样对于更长时间的延时,可以采用多重循环来完成。 只要在程序设计循环语句时注意以上几个问题。 下面给出有关在C51中延时子程序设计时要注意的问题 1、在C51中进行精确的延时子程序设计时,尽量不要 或少在延时子程序中定义局部变量,所有的延时子程 序中变量通过有参函数传递。 2、在延时子程序设计时,采用do…while,结构做循 环体要比for结构做循环体好。 3、在延时子程序设计时,要进行循环体嵌套时,采用 先内循环,再减减比先减减,再内循环要好。 unsigned char delay(unsigned char i,unsigned char j,unsigned char k) {unsigned char b,c;     b="j";     c="k";     do{ do{     do{k--};     while(k);     k="c";     j--;}; while(j); j=b; i--;};     while(i); } 这精确延时子程序就被C51编译为有下面的指令组合完成 delay延时子程序如下:                 MOV      R6,05H                 MOV      R4,03H C0012:        DJNZ      R3, C0012                 MOV      R3,04H                 DJNZ      R5, C0012                 MOV      R5,06H                 DJNZ      R7, C0012                 RET    假设参数变量i的初值为m,参数变量j的初值为n,参数 变量k的初值为l,则总延时时间为:l×(n×(m×T+2T)+2T)+3T, 其中T为DJNZ和MOV指令执行的时间。当m=n=l时,精确延时为9T,最短; 当m=n=l=256时,精确延时到16908803T,最长。   ----------------------------------------------------------------------------------------- 采用软件定时的计算方法 利用指令执行周期设定,以下为一段延时程序:      指令            周期  MOV            1 DJNZ            2 NOP            1 采用循环方式定时,有程序:             MOV      R5,#TIME2          ;周期1 LOOP1:      MOV      R6,#TIME1          ; 1 LOOP2:      NOP                        ; 1       NOP                        ; 1       DJNZ    R6,LOOP2              ; 2             DJNZ      R5,LOOP1            ; 2 定时数=(TIME1*4+2+1)*TIM2*2+4 刚刚又学了一条,用_nop_();时记得加上#include  intrins.h  头文件 如: //================== #include  intrins.h  //包含库函数         ......         ...... //============       ......       ......     _nop_();          //引用库函数 敬礼。 我一直都是借助仿真软件编。一点一点试时间。 C语言最大的缺点就是实时性差,我在网上到看了一些关于延时的讨论,其中有篇文章    51单片机 Keil C 延时程序的简单研究,作者:InfiniteSpace Studio/isjfk 写得不错,他是用while(--i);产生DJNZ 来实现精确延时,后来有人说如果while里面不能放其它语句,否则也不行,用do-while就可以,具体怎样我没有去试.所有这些都没有给出具体的实例程序来.还看到一些延时的例子多多少少总有点延时差.为此我用for循环写了几个延时的子程序贴上来,希望能对初学者有所帮助.(晶振12MHz,一个机器周期1us.)     一. 500ms延时子程序 程序:     void delay500ms(void)        {        unsigned char i,j,k;         for(i=15;i0;i--)         for(j=202;j0;j--)         for(k=81;k0;k--);        } 产生的汇编:     C:0x0800    7F0F     MOV      R7,#0x0F     C:0x0802    7ECA     MOV      R6,#0xCA     C:0x0804    7D51     MOV      R5,#0x51     C:0x0806    DDFE     DJNZ     R5,C:0806     C:0x0808    DEFA     DJNZ     R6,C:0804     C:0x080A    DFF6     DJNZ     R7,C:0802     C:0x080C    22       RET      计算分析:     程序共有三层循环     一层循环n:R5*2 = 81*2 = 162us                  DJNZ  2us     二层循环m:R6*(n+3) = 202*165 = 33330us          DJNZ  2us + R5赋值 1us = 3us     三层循环: R7*(m+3) = 15*33333 = 499995us        DJNZ  2us + R6赋值 1us = 3us     循环外:   5us            子程序调用 2us + 子程序返回 2us + R7赋值 1us  = 5us     延时总时间 = 三层循环 + 循环外 = 499995+5 = 500000us =500ms 计算公式:延时时间= *R7+5     二. 200ms延时子程序 程序: void delay200ms(void) {        unsigned char i,j,k;         for(i=5;i0;i--)         for(j=132;j0;j--)         for(k=150;k0;k--); } 产生的汇编 C:0x0800    7F05     MOV      R7,#0x05 C:0x0802    7E84     MOV      R6,#0x84 C:0x0804    7D96     MOV      R5,#0x96 C:0x0806    DDFE     DJNZ     R5,C:0806 C:0x0808    DEFA     DJNZ     R6,C:0804 C:0x080A    DFF6     DJNZ     R7,C:0802 C:0x080C    22       RET     三. 10ms延时子程序 程序: void delay10ms(void) {        unsigned char i,j,k;         for(i=5;i0;i--)         for(j=4;j0;j--)         for(k=248;k0;k--); } 产生的汇编 C:0x0800    7F05     MOV      R7,#0x05 C:0x0802    7E04     MOV      R6,#0x04 C:0x0804    7DF8     MOV      R5,#0xF8 C:0x0806    DDFE     DJNZ     R5,C:0806 C:0x0808    DEFA     DJNZ     R6,C:0804 C:0x080A    DFF6     DJNZ     R7,C:0802 C:0x080C    22       RET          四. 1s延时子程序 程序: void delay1s(void) {        unsigned char h,i,j,k;         for(h=5;h0;h--)         for(i=4;i0;i--)         for(j=116;j0;j--)         for(k=214;k0;k--); } 产生的汇编 C:0x0800    7F05     MOV      R7,#0x05 C:0x0802    7E04     MOV      R6,#0x04 C:0x0804    7D74     MOV      R5,#0x74 C:0x0806    7CD6     MOV      R4,#0xD6 C:0x0808    DCFE     DJNZ     R4,C:0808 C:0x080A    DDFA     DJNZ     R5,C:0806 C:0x080C    DEF6     DJNZ     R6,C:0804 C:0x080E    DFF2     DJNZ     R7,C:0802 C:0x0810    22       RET 在精确延时的计算当中,最容易让人忽略的是计算循环外的那部分延时,在对时间要求不高的场合,这部分对程序不会造成影响.
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