clock.c
上传用户:riyaled888
上传日期:2009-03-27
资源大小:7338k
文件大小:12k
源码类别:

多媒体

开发平台:

MultiPlatform

  1. /*****************************************************************************
  2.  * input_clock.c: Clock/System date convertions, stream management
  3.  *****************************************************************************
  4.  * Copyright (C) 1999-2004 VideoLAN
  5.  * $Id: clock.c 8853 2004-09-29 18:14:31Z gbazin $
  6.  *
  7.  * Authors: Christophe Massiot <massiot@via.ecp.fr>
  8.  *
  9.  * This program is free software; you can redistribute it and/or modify
  10.  * it under the terms of the GNU General Public License as published by
  11.  * the Free Software Foundation; either version 2 of the License, or
  12.  * (at your option) any later version.
  13.  *
  14.  * This program is distributed in the hope that it will be useful,
  15.  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  16.  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
  17.  * GNU General Public License for more details.
  18.  *
  19.  * You should have received a copy of the GNU General Public License
  20.  * along with this program; if not, write to the Free Software
  21.  * Foundation, Inc., 59 Temple Place - Suite 330, Boston, MA  02111, USA.
  22.  *****************************************************************************/
  23. /*****************************************************************************
  24.  * Preamble
  25.  *****************************************************************************/
  26. #include <stdlib.h>
  27. #include <vlc/vlc.h>
  28. #include <vlc/input.h>
  29. #include "input_internal.h"
  30. /*
  31.  * DISCUSSION : SYNCHRONIZATION METHOD
  32.  *
  33.  * In some cases we can impose the pace of reading (when reading from a
  34.  * file or a pipe), and for the synchronization we simply sleep() until
  35.  * it is time to deliver the packet to the decoders. When reading from
  36.  * the network, we must be read at the same pace as the server writes,
  37.  * otherwise the kernel's buffer will trash packets. The risk is now to
  38.  * overflow the input buffers in case the server goes too fast, that is
  39.  * why we do these calculations :
  40.  *
  41.  * We compute a mean for the pcr because we want to eliminate the
  42.  * network jitter and keep the low frequency variations. The mean is
  43.  * in fact a low pass filter and the jitter is a high frequency signal
  44.  * that is why it is eliminated by the filter/average.
  45.  *
  46.  * The low frequency variations enable us to synchronize the client clock
  47.  * with the server clock because they represent the time variation between
  48.  * the 2 clocks. Those variations (ie the filtered pcr) are used to compute
  49.  * the presentation dates for the audio and video frames. With those dates
  50.  * we can decode (or trash) the MPEG2 stream at "exactly" the same rate
  51.  * as it is sent by the server and so we keep the synchronization between
  52.  * the server and the client.
  53.  *
  54.  * It is a very important matter if you want to avoid underflow or overflow
  55.  * in all the FIFOs, but it may be not enough.
  56.  */
  57. /* p_input->i_cr_average : Maximum number of samples used to compute the
  58.  * dynamic average value.
  59.  * We use the following formula :
  60.  * new_average = (old_average * c_average + new_sample_value) / (c_average +1)
  61.  */
  62. static void ClockNewRef( input_clock_t * p_pgrm,
  63.                          mtime_t i_clock, mtime_t i_sysdate );
  64. /*****************************************************************************
  65.  * Constants
  66.  *****************************************************************************/
  67. /* Maximum gap allowed between two CRs. */
  68. #define CR_MAX_GAP 2000000
  69. /* Latency introduced on DVDs with CR == 0 on chapter change - this is from
  70.  * my dice --Meuuh */
  71. #define CR_MEAN_PTS_GAP 300000
  72. /*****************************************************************************
  73.  * ClockToSysdate: converts a movie clock to system date
  74.  *****************************************************************************/
  75. static mtime_t ClockToSysdate( input_thread_t *p_input,
  76.                                input_clock_t *cl, mtime_t i_clock )
  77. {
  78.     mtime_t     i_sysdate = 0;
  79.     if( cl->i_synchro_state == SYNCHRO_OK )
  80.     {
  81.         i_sysdate = (mtime_t)(i_clock - cl->cr_ref)
  82.                         * (mtime_t)p_input->i_rate
  83.                         * (mtime_t)300;
  84.         i_sysdate /= 27;
  85.         i_sysdate /= 1000;
  86.         i_sysdate += (mtime_t)cl->sysdate_ref;
  87.     }
  88.     return( i_sysdate );
  89. }
  90. /*****************************************************************************
  91.  * ClockCurrent: converts current system date to clock units
  92.  *****************************************************************************
  93.  * Caution : the synchro state must be SYNCHRO_OK for this to operate.
  94.  *****************************************************************************/
  95. static mtime_t ClockCurrent( input_thread_t *p_input,
  96.                              input_clock_t *cl )
  97. {
  98.     return( (mdate() - cl->sysdate_ref) * 27 * INPUT_RATE_DEFAULT
  99.              / p_input->i_rate / 300
  100.              + cl->cr_ref );
  101. }
  102. /*****************************************************************************
  103.  * ClockNewRef: writes a new clock reference
  104.  *****************************************************************************/
  105. static void ClockNewRef( input_clock_t *cl,
  106.                          mtime_t i_clock, mtime_t i_sysdate )
  107. {
  108.     cl->cr_ref = i_clock;
  109.     cl->sysdate_ref = i_sysdate ;
  110. }
  111. /*****************************************************************************
  112.  * input_ClockInit: reinitializes the clock reference after a stream
  113.  *                  discontinuity
  114.  *****************************************************************************/
  115. void input_ClockInit( input_clock_t *cl, vlc_bool_t b_master, int i_cr_average )
  116. {
  117.     cl->i_synchro_state = SYNCHRO_START;
  118.     cl->last_cr = 0;
  119.     cl->last_pts = 0;
  120.     cl->cr_ref = 0;
  121.     cl->sysdate_ref = 0;
  122.     cl->delta_cr = 0;
  123.     cl->c_average_count = 0;
  124.     cl->i_cr_average = i_cr_average;
  125.     cl->b_master = b_master;
  126. }
  127. #if 0
  128. /*****************************************************************************
  129.  * input_ClockManageControl: handles the messages from the interface
  130.  *****************************************************************************
  131.  * Returns UNDEF_S if nothing happened, PAUSE_S if the stream was paused
  132.  *****************************************************************************/
  133. int input_ClockManageControl( input_thread_t * p_input,
  134.                                input_clock_t *cl, mtime_t i_clock )
  135. {
  136. #if 0
  137.     vlc_value_t val;
  138.     int i_return_value = UNDEF_S;
  139.     vlc_mutex_lock( &p_input->stream.stream_lock );
  140.     if( p_input->stream.i_new_status == PAUSE_S )
  141.     {
  142.         int i_old_status;
  143.         vlc_mutex_lock( &p_input->stream.control.control_lock );
  144.         i_old_status = p_input->stream.control.i_status;
  145.         p_input->stream.control.i_status = PAUSE_S;
  146.         vlc_mutex_unlock( &p_input->stream.control.control_lock );
  147.         vlc_cond_wait( &p_input->stream.stream_wait,
  148.                        &p_input->stream.stream_lock );
  149.         ClockNewRef( p_pgrm, i_clock, p_pgrm->last_pts > mdate() ?
  150.                                       p_pgrm->last_pts : mdate() );
  151.         if( p_input->stream.i_new_status == PAUSE_S )
  152.         {
  153.             /* PAUSE_S undoes the pause state: Return to old state. */
  154.             vlc_mutex_lock( &p_input->stream.control.control_lock );
  155.             p_input->stream.control.i_status = i_old_status;
  156.             vlc_mutex_unlock( &p_input->stream.control.control_lock );
  157.             p_input->stream.i_new_status = UNDEF_S;
  158.             p_input->stream.i_new_rate = UNDEF_S;
  159.         }
  160.         /* We handle i_new_status != PAUSE_S below... */
  161.         i_return_value = PAUSE_S;
  162.     }
  163.     if( p_input->stream.i_new_status != UNDEF_S )
  164.     {
  165.         vlc_mutex_lock( &p_input->stream.control.control_lock );
  166.         p_input->stream.control.i_status = p_input->stream.i_new_status;
  167.         ClockNewRef( p_pgrm, i_clock,
  168.                      ClockToSysdate( p_input, p_pgrm, i_clock ) );
  169.         if( p_input->stream.control.i_status == PLAYING_S )
  170.         {
  171.             p_input->stream.control.i_rate = DEFAULT_RATE;
  172.             p_input->stream.control.b_mute = 0;
  173.         }
  174.         else
  175.         {
  176.             p_input->stream.control.i_rate = p_input->stream.i_new_rate;
  177.             p_input->stream.control.b_mute = 1;
  178.             /* Feed the audio decoders with a NULL packet to avoid
  179.              * discontinuities. */
  180.             input_EscapeAudioDiscontinuity( p_input );
  181.         }
  182.         val.i_int = p_input->stream.control.i_rate;
  183.         var_Change( p_input, "rate", VLC_VAR_SETVALUE, &val, NULL );
  184.         val.i_int = p_input->stream.control.i_status;
  185.         var_Change( p_input, "state", VLC_VAR_SETVALUE, &val, NULL );
  186.         p_input->stream.i_new_status = UNDEF_S;
  187.         p_input->stream.i_new_rate = UNDEF_S;
  188.         vlc_mutex_unlock( &p_input->stream.control.control_lock );
  189.     }
  190.     vlc_mutex_unlock( &p_input->stream.stream_lock );
  191.     return( i_return_value );
  192. #endif
  193.     return UNDEF_S;
  194. }
  195. #endif
  196. /*****************************************************************************
  197.  * input_ClockSetPCR: manages a clock reference
  198.  *****************************************************************************/
  199. void input_ClockSetPCR( input_thread_t *p_input,
  200.                         input_clock_t *cl, mtime_t i_clock )
  201. {
  202.     if( ( cl->i_synchro_state != SYNCHRO_OK ) ||
  203.         ( i_clock == 0 && cl->last_cr != 0 ) )
  204.     {
  205.         /* Feed synchro with a new reference point. */
  206.         ClockNewRef( cl, i_clock,
  207.                      cl->last_pts + CR_MEAN_PTS_GAP > mdate() ?
  208.                      cl->last_pts + CR_MEAN_PTS_GAP : mdate() );
  209.         cl->i_synchro_state = SYNCHRO_OK;
  210.         if( p_input->b_can_pace_control && cl->b_master )
  211.         {
  212.             cl->last_cr = i_clock;
  213.             if( !p_input->b_out_pace_control )
  214.             {
  215.                 mtime_t i_wakeup = ClockToSysdate( p_input, cl, i_clock );
  216.                 while( (i_wakeup - mdate()) / CLOCK_FREQ > 1 )
  217.                 {
  218.                     msleep( CLOCK_FREQ );
  219.                     if( p_input->b_die ) i_wakeup = mdate();
  220.                 }
  221.                 mwait( i_wakeup );
  222.             }
  223.         }
  224.         else
  225.         {
  226.             cl->last_cr = 0;
  227.             cl->delta_cr = 0;
  228.             cl->c_average_count = 0;
  229.         }
  230.     }
  231.     else
  232.     {
  233.         if ( cl->last_cr != 0 &&
  234.                (    (cl->last_cr - i_clock) > CR_MAX_GAP
  235.                  || (cl->last_cr - i_clock) < - CR_MAX_GAP ) )
  236.         {
  237.             /* Stream discontinuity, for which we haven't received a
  238.              * warning from the stream control facilities (dd-edited
  239.              * stream ?). */
  240.             msg_Warn( p_input, "clock gap, unexpected stream discontinuity" );
  241.             input_ClockInit( cl, cl->b_master, cl->i_cr_average );
  242.             /* FIXME needed ? */
  243. #if 0
  244.             input_EscapeDiscontinuity( p_input );
  245. #endif
  246.         }
  247.         cl->last_cr = i_clock;
  248.         if( p_input->b_can_pace_control && cl->b_master )
  249.         {
  250.             /* Wait a while before delivering the packets to the decoder.
  251.              * In case of multiple programs, we arbitrarily follow the
  252.              * clock of the selected program. */
  253.             if( !p_input->b_out_pace_control )
  254.             {
  255.                 mtime_t i_wakeup = ClockToSysdate( p_input, cl, i_clock );
  256.                 while( (i_wakeup - mdate()) / CLOCK_FREQ > 1 )
  257.                 {
  258.                     msleep( CLOCK_FREQ );
  259.                     if( p_input->b_die ) i_wakeup = mdate();
  260.                 }
  261.                 mwait( i_wakeup );
  262.             }
  263.             /* FIXME Not needed anymore ? */
  264. #if 0
  265.             /* Now take into account interface changes. */
  266.             input_ClockManageControl( p_input, cl, i_clock );
  267. #endif
  268.         }
  269.         else
  270.         {
  271.             /* Smooth clock reference variations. */
  272.             mtime_t i_extrapoled_clock = ClockCurrent( p_input, cl );
  273.             /* Bresenham algorithm to smooth variations. */
  274.             cl->delta_cr = ( cl->delta_cr * (cl->i_cr_average - 1)
  275.                                + ( i_extrapoled_clock - i_clock ) )
  276.                            / cl->i_cr_average;
  277.         }
  278.     }
  279. }
  280. /*****************************************************************************
  281.  * input_ClockGetTS: manages a PTS or DTS
  282.  *****************************************************************************/
  283. mtime_t input_ClockGetTS( input_thread_t * p_input,
  284.                           input_clock_t *cl, mtime_t i_ts )
  285. {
  286.     if( cl->i_synchro_state != SYNCHRO_OK )
  287.         return 0;
  288.     cl->last_pts = ClockToSysdate( p_input, cl, i_ts + cl->delta_cr );
  289.     return cl->last_pts + p_input->i_pts_delay;
  290. }