[wdmaudiodev] Re: AW: Re: external audio driver clocking

  • From: "Matthew van Eerde" <dmarc-noreply@xxxxxxxxxxxxx> (Redacted sender "Matthew.van.Eerde" for DMARC)
  • To: "wdmaudiodev@xxxxxxxxxxxxx" <wdmaudiodev@xxxxxxxxxxxxx>
  • Date: Wed, 22 Aug 2018 17:16:31 +0000

  *   Could this very slow increase/decrease of the jitter buffer be related to 
the SRC in Windows audio engine?

No, you’re barking up the wrong tree.

  *   very slow increase/decrease of the jitter buffer

This is “drift”. Your driver is using the wrong clock. You’re using 
KeQueryPerformanceCounter, when you should be using whatever is driving the 
reads from the jitter buffer.

What’s on the other end of the network stream? Does the network stream feed a 
single client or multiple clients?

From: wdmaudiodev-bounce@xxxxxxxxxxxxx <wdmaudiodev-bounce@xxxxxxxxxxxxx> on 
behalf of Johannes Freyberger <jfreyberger@xxxxxxxxxxxxxxxxxxxx>
Sent: Wednesday, August 22, 2018 10:09:03 AM
To: wdmaudiodev@xxxxxxxxxxxxx
Subject: [wdmaudiodev] AW: Re: external audio driver clocking

It writes the audio data to the jitter buffer and from there it’s read and sent 
to the stream. No SRC etc. is in there, it’s just a buffer with a write and 
read pointer.

Could this very slow increase/decrease of the jitter buffer be related to the 
SRC in Windows audio engine?

Von: wdmaudiodev-bounce@xxxxxxxxxxxxx <wdmaudiodev-bounce@xxxxxxxxxxxxx> Im 
Auftrag von Matthew van Eerde (Redacted sender "Matthew.van.Eerde" for DMARC)
Gesendet: Mittwoch, 22. August 2018 19:03
An: wdmaudiodev@xxxxxxxxxxxxx
Betreff: [wdmaudiodev] Re: external audio driver clocking

You said your driver hands data to the application. What does the application 
do with it?

From: wdmaudiodev-bounce@xxxxxxxxxxxxx<mailto:wdmaudiodev-bounce@xxxxxxxxxxxxx
<wdmaudiodev-bounce@xxxxxxxxxxxxx<mailto:wdmaudiodev-bounce@xxxxxxxxxxxxx>> on 
behalf of Johannes Freyberger 
Sent: Wednesday, August 22, 2018 9:53:44 AM
To: wdmaudiodev@xxxxxxxxxxxxx<mailto:wdmaudiodev@xxxxxxxxxxxxx>
Subject: [wdmaudiodev] external audio driver clocking

OK, let’s forget about the bit transparency – I already changed the topic. My 
driver is implementing IMiniportWaveCyclicStream and inside GetPosition() I’m 
using KeQueryPerformanceCounter() and my “PTP clock factor” to compute the 
number of desired samples. All driver instances use the same factor which is 
updated every 10 seconds to adjust to drifts due to temperature etc.. The audio 
data is then transferred to my application from where I send the stream. Here I 
also have my adjustable jitter buffer. In this situation it’s 8000 samples 
which is about 160 millisecs at 48 kHz. I think this should be fairly enough 
and on my PC the jitter buffer always is about the same for many many hours. On 
a customers PC I can see the jitter buffer growing and shrinking very slowly at 
the same time for different instances of my driver. This results in buffer 
underruns and overruns after several hours and every instance (up to 8) seems 
to behave a little different. Some are rather stable. He’s using WASAPI in non 
exclusive mode so my guess is this could be due to the SRC in Windows audio 
engine as the customer also runs a recording from this device simultaneously. 
Could this be true? As his application also offers WASAPI in exclusive mode I 
asked him to do some tests in this mode. Hopefully I will receive some logfiles 
the next days.

Von: wdmaudiodev-bounce@xxxxxxxxxxxxx<mailto:wdmaudiodev-bounce@xxxxxxxxxxxxx
<wdmaudiodev-bounce@xxxxxxxxxxxxx<mailto:wdmaudiodev-bounce@xxxxxxxxxxxxx>> Im 
Auftrag von Matthew van Eerde (Redacted sender "Matthew.van.Eerde" for DMARC)
Gesendet: Mittwoch, 22. August 2018 18:24
An: wdmaudiodev@xxxxxxxxxxxxx<mailto:wdmaudiodev@xxxxxxxxxxxxx>
Betreff: [wdmaudiodev] Re: bit transparency from app to WDM audio driver 
depending from API?

Windows audio uses the audio driver’s clock. Usually this is the DAC or ADC, 
but your DAC is on the other end of a network. That’s fine, you’ll still need 
to use that as the master, and you’ll need to figure out how to rough that 
clock into the DDIs Windows uses to talk to you. If you screw it up, though, 
there’s nothing the application (or Windows) can do to avoid glitching. You’ll 
also have to decide how much of a jitter buffer to keep around to avoid 
variable network latency from screwing things up, while at the same time 
avoiding introducing too much latency.

This is a totally independent concern from bit transparency, though. I would 
suggest starting separate threads for each of your concerns.

From: Johannes Freyberger<mailto:jfreyberger@xxxxxxxxxxxxxxxxxxxx>
Sent: Wednesday, August 22, 2018 6:20 AM
To: wdmaudiodev@xxxxxxxxxxxxx<mailto:wdmaudiodev@xxxxxxxxxxxxx>
Subject: [wdmaudiodev] Re: bit transparency from app to WDM audio driver 
depending from API?

My driver doesn’t run at the internal clock, but at an external PTP master as 
I’m going to send the audio data to a RTP network stream. Although PTP is quite 
close it’s not the same but something like a factor of 1.00002 compared to the 
internal clock (taken from performance counter). Now on some systems this runs 
correct for hours and days without over- or underruns, but on others I can see 
both over- and underruns. Both can occur even at the same time on the same PC 
as my driver runs in multiple instances and one seems to be a little slow while 
another is slightly too fast (on a HP Dual Xeon Workstation). I had no 
explanation and so I started digging into the APIs the applications are using 
and whether this could be the reason for this behavior. I also wrote a little 
application myself that can handle all the APIs to check the clocking and do 
some bit transparency tests. What I’ve learned from you so far makes me think 
it’s not the API itself, but exclusive mode or not. And non exclusive mode 
seems to introduce a lot of trouble with its format conversion, its limiter and 
its SRC if you expect bit transparency and audio without any glitches for hours 
and days. And both is expected as we’re in the field of 24/7 pro audio 
broadcasting. So probably I have to recommend our customers to prefer exclusive 
mode for this kind of pro audio applications?

Von: wdmaudiodev-bounce@xxxxxxxxxxxxx<mailto:wdmaudiodev-bounce@xxxxxxxxxxxxx
<wdmaudiodev-bounce@xxxxxxxxxxxxx<mailto:wdmaudiodev-bounce@xxxxxxxxxxxxx>> Im 
Auftrag von Matthew van Eerde (Redacted sender "Matthew.van.Eerde" for DMARC)
Gesendet: Mittwoch, 22. August 2018 14:42
An: wdmaudiodev@xxxxxxxxxxxxx<mailto:wdmaudiodev@xxxxxxxxxxxxx>
Betreff: [wdmaudiodev] Re: AW: Re: AW: Re: bit transparency from app to WDM 
audio driver depending from API?

I could better answer your questions if I understood where you were going with 
this. Why do you ask? What is your scenario? These don’t really sound like “how 
do I write a driver” questions.

In Windows, the burden falls on the application to either invoke their own 
micro-sample-rate-converter, or adjust Windows’ built-in 
micro-sample-rate-converter (e.g. via the IAudioClockAdjustment API.)

From: wdmaudiodev-bounce@xxxxxxxxxxxxx<mailto:wdmaudiodev-bounce@xxxxxxxxxxxxx
<wdmaudiodev-bounce@xxxxxxxxxxxxx<mailto:wdmaudiodev-bounce@xxxxxxxxxxxxx>> on 
behalf of Johannes Freyberger 
Sent: Wednesday, August 22, 2018 2:03:14 AM
To: wdmaudiodev@xxxxxxxxxxxxx<mailto:wdmaudiodev@xxxxxxxxxxxxx>
Subject: [wdmaudiodev] AW: Re: AW: Re: bit transparency from app to WDM audio 
driver depending from API?

Thank you very much for this info and the one concerning the exclusive mode for 
bit transparency. Is this micro SRC insertion only done in non exclusive mode 
or would this also be inserted in exclusive mode, if such a microphone/speaker 
situation is detected? Is the SRC factor only computed once or dynamically 
adjusted? I’m thinking about a situation where you have a playout system 
running multiple hours or even days and if the SRC wouldn’t be adjusted or 
extremely precise it probably would result in buffer under- or overruns on any 
end after a while.

Does this information concerning exclusive mode, SRC etc. apply to all Windows 
OS versions (saying all I think about Windows 7, 8, 8.1, 10 64 bit and Windows 
Server 2102 and 2016)?

„Usually a micro SRC is only inserted if the application in question has to 
connect two clocks.
If it’s just music playback, then the whole clock is driven by the DAC. If the 
effective sample rate is a little slow, then the music just takes a little 
longer to play.
But if the microphone and the speaker are both involved, and the ADC and DACs 
are at different effective sample rates, then yes, a micro SRC is (hopefully!) 

PNG image

Other related posts: