jitter speedtest что это такое
Джиттер. Теория. Часть 1
Джулиан Данн, Audio Precision, Inc.
перевод Максим Лядов, iXBT.com
перепечатка без разрешения редакции запрещена
Оглавление:
Введение
Цифровые аудиосистемы отличаются от аналоговых двумя главными особенностями:
Обычно моменты квантования определяются аналогово-цифровым преобразователем (АЦП) и цифро-аналоговыми (ЦАП) преобразователем, которые служат для преобразования сигнала из аналоговой формы в цифровую и обратно. Эти устройства зачастую имеют задающий генератор для управления частотой квантования или частотой дискретизации.
Моменты квантования также могут задаваться преобразователем частоты дискретизации — SRC, который использует математические вычисления для трансформации цифрового сигнала одной частоты в другую. В случае если SRC не имеет физического устройства, задающего моменты квантования, вычислительный процесс производится с использованием виртуального тактового генератора.
Цифровое аудио невосприимчиво к многим недостаткам аналоговой записи и аналоговой передачи сигнала: искажения, шумы на линии, шумы пленки, детонации, взаимное проникновение каналов. И даже если сигнал в цифровой форме не полностью избавлен от недостатков, он несомненно очень устойчив к большинству из таких воздействий. Но на практике цифровой сигнал встречается с новыми проблемами: нестабильность тактового генератора, падение характеристик сигнала в кабеле, паразитные наводки. Все это приводит к изменению формы сигнала и небольшим сдвигам во временной области, или джиттеру.
Джиттер также может возникать в случае самотактующегося сигнала (например, S/PDIF). В этом случае джиттер может привести к ошибкам в распознавании данных, к сбою синхронизации или потере отдельных битов. Джиттер задающего генератора также может ухудшать точность оцифровки в преобразователях в процессе квантования.
Что такое джиттер?
Джиттером называется отклонение сигнала, такого как тактующий сигнал генератора, во времени от номинала.
Например, джиттер сигнала тактового генератора возникает по причине того, что фронт импульса реального и идеального генераторов различаются, что, кстати говоря, совершенно нормально. В отличие от достижимого в теории идеального сигнала, точка пересечения нуля фронта реального сигнала для разных импульсов различается по времени. Говоря иначе, джиттер — это фазовая модуляция формы цифрового сигнала.
Составляющая джиттера может быть извлечена из тактового или самотактующегося цифрового сигнала и проанализирована в отдельности. Среди наиболее полезных путей изучения влияния джиттера является исследование частотной характеристики и выявление главных частотных компонентов джиттера.
Измерения джиттера
При небольшом количестве джиттера, фронт меандра смещается назад или вперед на небольшую величину по времени. При увеличении джиттера, смещения достигают больших величин.
Амплитудой джиттера называют величину смещения по времени и измеряют в единицах времени: либо в долях секунды (наносекунды, пикосекунды), либо в интервальных единицах (unit). Для тех кто сталкивается с измерениями джиттера впервые, надписи по осям графика могут сбить с толку — зачастую и по вертикальной, и горизонтальной оси отложено время.
Частотой джиттера называют частоту, с которой происходит фазовый сдвиг. Также как в случае наложения шума или помехи, сигнал привносимый джиттером может быть чистой синусоидой, сложным колебанием или полностью случайным процессом.
Интервальная единица (UI)
Интервальной единицей (UI, unit interval) называют отрезок времени, обратно пропорциональный частоте следования данных. Этот термин часто используется при исследованиях джиттера. UI определяется как минимальный номинальный временной интервал в выбранной схеме кодирования. Для сигнала в стандарте AES3 при передачи данных частотой 48 кГц содержатся: 32 бита в субфрейме и 64 бита во фрейме, что дает 128 импульсов на фрейм после применения для кодирования двухфазной модуляции. В этом случае:
1 UI / (128 * 48000) = 163 нс
UI используется в нескольких спецификациях на джиттер в стандарте AES3¹ (стандарт сообщества Audio Engineering Society для интерфейса передачи двухканального цифрового аудио), в результате допуски по спецификации пропорционально масштабируются для разных данных и частот семплирования.
1. AES3-1992 — «Recommended Practice for Digital Audio Engineering — Serial Transmission Format for Two-Channel Linearly Represented Digital Audio Data» J. Audio Eng. Soc., vol. 40 No. 3, страницы 147-165, июнь 1992. (Последняя версия, включающая поправки, доступна на сайте www.aes.org).
Например, длина UI в секундах для частоты 96 кГц вполовину меньше, чем UI для 48 кГц. Требования по джиттеру для передачи и приема находятся в тех же пропорциях.
Примечание: Некоторые спецификации на пересылку данных определяют UI как продолжительность одного бита при передаче. Такое определение несовместимо со спецификацией AES3 и не будет здесь использоваться.
Как можно увидеть джиттер?
Джиттер цифрового сигнала можно увидеть по смещению импульсов, которые сдвинуты относительно идеального тактового сигнала. И любые правильные измерения джиттера основаны на сравнении подверженного джиттеру сигнала с идеальным клоком.
На практике зачастую нет идеального тактового сигнала, с котором можно сравнить испытуемый сигнал. Поэтому при измерении джиттера приходится опираться на сам сигнал, на смещения по оношению к самому себе.
Простейший и наиболее неудачный пример такого пути — это «наблюдение формы сигнала на осциллографе», подключив сигнал с джиттером к осциллографу, как показано на графике 2. К сожалению, вы получите вводящий в заблуждени результат, который будет зависеть от несовершенства генератора осциллографа, а также от спектра джиттера сигнала. Вместо джиттера, такой способ показывает интервальное отклонение. Между ними есть определенная связь, но на некоторых частотах джиттер не будет виден вовсе, тогда как на других амплитуда джиттера может удвоиться. В частности, если речь идет о низкочастотном джиттере.
Вместо этого, можно сэмулировать идеальный тактовый сигнал автоподстройкой фазы относительно низкоджиттерного генератора, используя ФАПЧ (PLL) (см. параграф Фазовая автоматическая подстройка частоты). Такой способ самоуточнения сигнала аналогичен наложению ВЧ фильтра с частотой среза, равной частоте среза ФАПЧ. Полученный идеальный тактовый сигнал можно, например, использовать для внешней тактовки осциллографа или как референсный сигнал при просмотре на двухлучевом осциллографе.
Если тактовать осциллограф от референсного сигнала с ФАПЧ и отмасштабировать отображение по времени ровно в один UI, множество следующих друг за другом импульсов будут отображаться как один, накладываясь двух на друга из-за послесвечения точек люминофора экрана. Такая характерная картинка называется глазковая диаграмма (eye pattern). Величина открытия глаза на диаграмме зависит от смещения по времени фронтов импульса. Узость глазного просвета показывает джиттер (меньше просвет — больше джиттер).
Используя цифровую обработку сигнала (DSP), можно вычислить идеальный задающий сигнал усреднением анализируемого сигнала. После этого есть возможность выделить сигнал и его джиттер с очень большой точностью. По этим данным анализатор может построить отклонение импульсов по амплитуде и времени в виде глазковой диаграммы (график 3); отобразить джиттер во временной области (график 4), или, используя БПФ, построить спектральное разложение джиттера (график 5).
График 4. Джиттер с основной частотой 5 кГц во временной области
График 5. FFT анализ выделенного из сигнала джиттера
Джиттер при семплинге
Джиттер может влиять на цифровой сигнал в двух широких областях: в процессе преобразования аналога в цифру и обратно, и при передаче в цифровом виде.
Джиттером дискретизации или джиттером семплинга (sampling jitter) называют ошибки выбора моментов времени квантования в процессе оцифровки в АЦП, при преобразования в аналог в ЦАП или в преобразователях частоты дискретизации (SRC). Большое значение джиттера в перечисленных случаях может привести к слышимому ухудшению качества сигнала.
Интерфейсный джиттер
В отличие от постепенного ухудшения звука при увеличении джиттера семплинга, большое значение интерфейсного джиттера при передаче звуковых данных может привести к потере целостности данных. Так что становится важным контролировать значение джиттера при передаче данных. Джиттер цифровых звуковых интерфейсов должен находиться в определенных допусках, чтобы его можно было скомпенсировать на приемной стороне.
Джиттер генератора синхросигнала
Во многих задачах цифрового аудио важно хранить, передавать и обрабатывать сигнал синхронно на всех участках цепочки. Это требует стабильной единой частоты дискретизации. В других задачах важно, чтобы частота семплирования сигнала была строго пропорциональной другой частоте, например частоте кадров видеоряда, чтобы не было расхождения видео и аудиодорожки. Способ управления таймингом в этом случае зовется тактовой синхронизацией (clock synchronization).
Когда тактовый генератор синхонизирован с внешним источником синхронизации, добавляется джиттер от генератора синхросигнала. Также джиттер может быть добавлен на этапе передачи сигнала синхронизации. К счастью, можно отфильтровать джиттер сигнала синхронизации. Зная характеристики джиттера генератора синхросигнала, можно отфильтровать джиттер на приемной стороне.
При тактовании от внешнего генератора таким образом, характеристики подавления джиттера сильно влияют на качество звукового сигнала. В других обстоятельствах это становится не так важно.
Фазовая автоматическая подстройка частоты (Phase-Locked Loop)
При быстром вращении тяжелого маховика на скорость его вращения влияют только продолжительно прикладываемые усилия по ускорению и замедлению, с полным игнорированием коротких по времени воздействий. Нечто похожее наблюдается при работе схемы фазовой автоматической подстройки частоты (ФАПЧ).
На входе ФАПЧ имеется фазовый детектор, который формирует управляющий сигнал на основе сравнения разности фаз входного сигнала и цепи обратной связи. Далее сигнал следует на ФНЧ и генератор управляемый напряжением (VCO). Управление возможно из-за наличия цепи отрицательной обратной связи с заданным коэффициентом усиления (PLL Loop Gain).
Если фазовая разность равна нулю, управляющее воздействие отсутствует, контур замыкается. Если же имеется разность фаз, она управляет источником тока (CP), подающего разностный периодический сигнал на ФНЧ. Отфильтрованный дельта-сигнал управляет генератором VCO, который преобразует напряжение в производную фазы по времени, т.е. в частоту. Происходит регулирование частоты таким образом, чтобы фазовая разность стала равной нулю. Происходит фазовая автоматическая подстройка частоты.
ФНЧ вводится намеренно, для достижения ФАПЧ свойства «маховика». ФНЧ сглаживает ВЧ-помехи во входном сигнале и уменьшает полосу, в которой частота VCO стабилизируется схемой ФАПЧ.
Ниже частоты сопряжения, благодаря ООС, выход ФАПЧ практически повторяет сигнал на входе, при этом фазовый шум ГУН подавляется. С ростом частоты ООС ослабевает, так что джиттер на выходе ФАПЧ будет в большей степени зависеть от собственного фазового шума ГУН и в меньшей от джиттера входного сигнала. Ключевой момент в реализации ФАПЧ приемника или передатчика состоит в компромиссе между собственным джиттером и его подавлением.
Что такое QoS: а так ли он нам нужен?
Цифры, которые не врут
Вы платите поставщику за подключение к Интернету, которое должно в пределах выбранного тарифа соответствовать определенным техническим параметрам. Среди них не только скорость загрузки, но и скорость передачи вместе с задержкой или ответом (пинг).
На практике, однако, измеренные значения могут значительно отличаться от указанных на бумаге. Иногда долгосрочно, иногда только в течение короткого промежутка времени из-за технической проблемы или агрегации – совместного потенциала Интернет-соединения между несколькими пользователями. Speedtest поможет выявить различия и показать вам, каково в действительности ваше подключение. Причем все это в течение нескольких десятков секунд и без сложных настроек.
Настройка приоритизация
Технология QoS необходима во многих сетевых службах и сервисах: потоковое мультимедиа, VoIP и настроенные видеоконференции, новостные порталы, где важен определенный уровень безопасности с минимальными значениями джиттера и задержки.
И, если раньше подбирать параметры и выдавать приоритеты приходилось вручную, обращаясь к командной строке, то в новых маршрутизаторах уже появились отдельные шаблоны под каждую из задач. И даже обращаться в поддержку к диспетчеру уже не требуется, все контролируется вручную.
Выбираются шаблоны в настройках маршрутизатора (адрес 192.168.1.1 или 192.168.0.1), в разделе с NAT / QoS. Перед доступом к параметрам приоритизации придется активировать параметр «качества обслуживания». Если шаблоны не предусмотрены, подбирать значения для служб и сетей придется вручную.
Как работает измерение скорости Интернета?
С точки зрения пользователя, все просто. Непосредственно в веб-браузере нажмите на кнопку измерения и подождите. Перед тем, как запустить speedtest, важно отключить все задачи, приложения и устройства, которые могли бы использовать подключения к Интернету. Это бы повлияло на результаты, и вы ничего бы не узнали, или же выводы бы не имели требуемую точность.
Технические решения и фон speedtest сами по себе являются сложными, но вкратце и очень упрощенно тест моделирует ситуацию, когда вы пересылаете и загружаете данные. Исходя из того, насколько быстро происходят эти переводы, вычисляются измеряемые значения. Вы можете проверить скорость до тридцати тестовых серверов, размещенных в различных географических точках. А какие данные вы выясните?
Скорость соединения под увеличительным стеклом
Результаты теста представят ряд ключевых значений, по которым вы можете оценить ваше соединение и сразу же выбрать, например, другой план или другого поставщик. К основным значениям относятся:
Download
Загрузка (download) покажет вам в Мбит / с скорость загрузки данных на вашем устройстве. Чем выше значение, тем лучше, потому что чем быстрее загрузка, тем меньше времени вы будете ждать, пока вы загрузите веб-страницу, или, например, вложение электронной почты. Подключение к Интернету в домашних условиях, как правило, асимметрично. Это означает, что скорость загрузки данных для пользователя выше, чем скорость передачи.
Upload
Указанная скорость передачи (upload) является еще одним основным значением, которое покажут результаты теста. Upload вновь выражает в Мбит / с, как быстро вы можете при данном подключении загружать данные Интернет. Чем выше число, как и при download, тем лучше. Быстрая загрузка важна, например, для резервного копирования в облако или потокового видео. Чем выше значение, тем быстрее вы можете загружать данные из устройства в Интернет.
Три основных параметра завершаются ответом (пинг) в миллисекундах. У него наоборот, чем ниже, тем лучше. Его значение особенно важно для игроков онлайн-игр, которым при игре нужен быстрый ответ сервера, чтобы в игре не было задержки. Относительно быстрым пингом можно считать все ниже 40 мс, а действительно хороший результат – это все в диапазоне 0-10 мс.
Джиттер
Частью результатов является и джиттер. Он выражает в миллисекундах колебания величины пинг, а следовательно, и стабильность соединения. Результат должен быть как можно более низким. Чем выше значение джиттера получится в тесте, тем менее стабильность подключения к Интернету.
Результаты speedtest покажут в деталях, сколько МБ данных теоретически можете скачать и загрузить за определенный период времени. Вы легко найдете, является ли указанный объем данных и, таким образом, скорость, достаточными. Это полезно, не так ли?. Владельцы блогов и веб-сайты имеют возможность встроить тест скорости соединения бесплатно прямо на сайте через код встраивания.
Параметры [ править | править код ]
Влияние джиттера на характеристики АЦП [ править | править код ]
Частота дискретизации АЦП обычно задаётся кварцевым генератором, а любой кварцевый генератор (особенно дешёвый) имеет ненулевые фазовые шумы. Таким образом, моменты времени получения отсчётов сигнала (дискретов, семплов (англ. sample — образец, проба)) расположены на временной оси не совсем равномерно. Это приводит к размыванию спектра сигнала и ухудшению отношения сигнал/шум.
Влияние джиттера АЦП на характеристики цифровой антенной решётки [ править | править код ]
Проверяйте подключение регулярно
Подключение к Интернету – безусловно, не тот случай, когда то, что было вчера, действует и сегодня. Не забывайте время от времени повторить speedtest или применять его каждый раз, когда вы подозреваете проблемы со скоростью соединения.
Он вам немедленно ответит, и у вас есть возможность решить, какие будут ваши следующие шаги. В любом случае, тратить время с медленным Интернетом в настоящее время не имеет смысла.
Проверьте локальную сеть
Перед тем, как приступить к диагностике подключения к Интернету, проверьте для начала вашу локальную сеть. Многие ошибки подключения к Всемирной паутине на самом деле являются проблемами локальной сети (LAN).
Если вы спросите у системного администратора крупной компании, с какой основной сетевой проблемой он сталкивался, то как это ни парадоксально, самым популярным ответом станет отключенный сетевой кабель. Действительно, если внешний кабель, подключенный к роутеру или DSL-модему не подключен к порту, выйти в Интернет не получится. Очень часто неполадки возникают после уборки помещения пылесосом. В этом случае вы знаете что делать.
Кроме того, если выше беспроводное соединение не работает, проверьте, что ваш компьютер подключается к правильной точке доступа. Если устройство пытается подключиться к старой сети Wi-Fi, соединение установить не удастся.
Помните, что если вы сменили пароль аутентификации на маршрутизаторе, то нужно сменить его на всех подключаемых устройствах. Очень часто пользователи сталкиваются с данной проблемой, когда долго не использовали устройство, и в это время успели поменять пароль от беспроводной сети.
[РЕШЕНО] Как исправить ошибки, связанные с JITTER.HLP
В принципе, это означает, что в то время как фактическая путь к файлу мог быть изменен, его неправильное бывшее расположение до сих пор записано в реестре Windows. Когда Windows пытается найти файл по этой некорректной ссылке (на расположение файлов на вашем компьютере), может возникнуть ошибка JITTER.HLP. Кроме того, заражение вредоносным ПО могло повредить записи реестра, связанные с ElectroGIG. Таким образом, эти поврежденные записи реестра HLP необходимо исправить, чтобы устранить проблему в корне.
Редактирование реестра Windows вручную с целью удаления содержащих ошибки ключей JITTER.HLP не рекомендуется, если вы не являетесь специалистом по обслуживанию ПК. Ошибки, допущенные при редактировании реестра, могут привести к неработоспособности вашего ПК и нанести непоправимый ущерб вашей операционной системе. На самом деле, даже одна запятая, поставленная не в том месте, может воспрепятствовать загрузке компьютера!
В силу данного риска для упрощения процесса рекомендуется использовать программу для очистки реестра ОС. Программа для очистки реестра автоматизирует процесс поиска недопустимых записей реестра, отсутствующих ссылок на файлы (например, вызывающих ошибку JITTER.HLP) и неработающих ссылок в реестре. Перед каждым сканированием автоматически создается резервная копия с возможностью отмены любых изменений одним щелчком мыши, что обеспечивает защиту от возможности повреждения ПК.
Будучи серебряным партнером Microsoft, мы предоставляем программное обеспечение, которое поможет вам устранить следующие проблемы:
Предупреждение: Если вы не являетесь опытным пользователем ПК, мы НЕ рекомендуем редактирование реестра Windows вручную. Некорректное использование Редактора реестра может привести к серьезным проблемам и потребовать переустановки Windows. Мы не гарантируем, что неполадки, являющиеся результатом неправильного использования Редактора реестра, могут быть устранены. Вы пользуетесь Редактором реестра на свой страх и риск.
Перед тем, как вручную восстанавливать реестр Windows, необходимо создать резервную копию, экспортировав часть реестра, связанную с JITTER.HLP (например, ElectroGIG):
Следующие шаги при ручном редактировании реестра не будут описаны в данной статье, так как с большой вероятностью могут привести к повреждению вашей системы. Если вы хотите получить больше информации о редактировании реестра вручную, пожалуйста, ознакомьтесь со ссылками ниже.
Мы не несем никакой ответственности за результаты действий, совершенных по инструкции, приведенной ниже — вы выполняете эти задачи на свой страх и риск.
Windows XP https://www.theeldergeek.com/windows_xp_registry.htm
Windows 7 https://www.theeldergeek.com/windows_7/registry_edits_for_win7.htm
Windows Vista https://support.microsoft.com/kb/2688326 — LetMeFixItMyselfAlways
Сколько вешать в граммах? Что означает конкретный показатель?
Рассматривая предложения провайдеров, необходимо хотя бы примерно представлять, что именно вы получите при подключении интернет-канала определённой пропускной способности.
Учитывайте, что скорость приёма и отдачи – это величина непостоянная. Она может существенно меняться в течение суток. Поэтому большинство провайдеров указывают в договоре не конкретный диапазон, а расплывчатую фразу: «до Х Мб/сек».
Какие ещё показатели характеризуют качество интернет-соединения?
Помимо скорости можно оценить и показатель под названием Ping – это время ответа сервера, измеряемое в миллисекундах. Чем оно меньше – тем качественнее соединение. Данный параметр особенно важен для тех, кто играет в онлайн-игры или даже участвует в сетевых баталиях. Быстрый ответ сервера в этом случае будет означать отсутствие задержек в игре. Чем ниже значение Ping – тем лучше:
| Ping (в миллисекундах) | Что это означает в реальной жизни? |
| 1-40 | Подходящий вариант для онлайн-игр и участия в соревнованиях. |
| 41-100 | Достаточно для удалённой работы или стратегий, где не требуется немедленной реакции на действия других участников процесса. |
| Более 100 | Некомфортный отклик как для игр, так и для удалённой работы в Сети. |
Существует ещё и такой показатель как джиттер – он отображает колебания величины Ping (также в миллисекундах) и демонстрирует стабильность соединения. Чем ниже значение джиттера – тем лучше.
Джиттер в телекоммуникациях [ править | править код ]
Lets find out Jitter Test by clicking!!
Results: <> CPS
Restart Test Click Here
Рекомендации перед проверкой
Для получения максимально точных результатов нужно отключить работу всех приложений на компьютере или смартфоне: торренты, радио, игры, антивирусные программы. В идеале при проверке компьютер должен быть напрямую присоединён к Сети, а не через роутер (его настройки могут ограничивать поток передаваемых данных).
Тестирование лучше проводить 2-3 раза и учитывать средний результат замеров.
Fast.com
Поклонникам минимализма рекомендуем воспользоваться американским веб-инструментом от компании Netflix. При переходе по ссылке автоматически запускается определение скорости интернет и буквально через несколько секунд результат тестирования будет готов:
Правда, не очень понятно, какую именно скорость он определяет: входящую или исходящую? Или какой-то усреднённый вариант? Судя по замерам на других сайтах – все-таки тестируется именно входящее соединение.
Интернетомер от Яндекса
Здесь тоже все очень просто и функционально. Переходите по ссылке и нажимаете на кнопку «Измерить»:
Показывает только входящую и исходящую скорость соединения. Вот для примера:
Борьба с джиттером
При проектировании цифровых устройств следует максимально использовать передачу сигнала с регистра на регистр. Это позволяет применить простые методы расчёта передач цифровых сигналов (временны́е диаграммы).
В цифровой звукозаписи следует использовать высококачественные кварцевые генераторы с источниками питания, имеющими малые пульсации и шумы. Также, применение полностью цифровых студий позволяет свести влияние джиттера к минимуму. Такой студией может являться и персональный компьютер со звуковой платой, имеющей хороший АЦП, в случае хранения, редактирования и воспроизведения звука только в цифровом виде.
В области телекоммуникаций с джиттером и его последствиями борются с помощью буферной памяти, устройств ФАПЧ, применением специальных линейных кодов, созданием выделенных сетей тактовой синхронизации.
Воздействие джитера, как и аддитивного шума, в цифровой антенной решётке может быть уменьшено за счёт увеличения длительности сигнальной выборки и количества антенных элементов в решётке [2][3]. Например, переход от 4-элементной цифровой антенной решётки к 8-элементной позволяет увеличить глубину подавления помехи на 2,3 дБ [4].