ffplay---源码分析（十一）：同步到外部时钟
前面我们分析了音视频同步中的两种策略：视频同步到音频，以及音频同步到视频。接下来要分析的是第三种，音频和视频都同步到外部时钟。
回顾
先回顾下前面两种同步策略。
视频同步到音频主要由函数compute_target_delay计算出lastvp应显示时长，并通过frame_timer对比系统时间控制输出，最后在video_refresh中更新了video clock(vidclk)。
static double compute_target_delay(double delay, VideoState *is)
{
//A. 只要主时钟不是video，就需要作同步校正
if (get_master_sync_type(is) != AV_SYNC_VIDEO_MASTER) {
diff = get_clock(&is->vidclk) - get_master_clock(is);
}
return delay;
}
static void video_refresh(void *opaque, double *remaining_time)
{
delay = compute_target_delay(last_duration, is);
if (time < is->frame_timer + delay) {
goto display;
}
//B. 更新vidclk，同时更新extclk
update_video_pts(is, vp->pts, vp->pos, vp->serial);
}
static void update_video_pts(VideoState *is, double pts, int64_t pos, int serial) {
set_clock(&is->vidclk, pts, serial);
sync_clock_to_slave(&is->extclk, &is->vidclk);
}
注意这里的两点：
A. 只要主时钟不是video，就需要作同步校正
B. 更新vidclk，同时更新extclk
再看音频同步到视频。主要由函数synchronize_audio计算校正后应输出的样本数，然后通过libswresample库重采样输出。
static int synchronize_audio(VideoState *is, int nb_samples)
{
//C. 只要主时钟不是audio，就需要作同步校正
if (get_master_sync_type(is) != AV_SYNC_AUDIO_MASTER) {
diff = get_clock(&is->audclk) - get_master_clock(is);
}
return wanted_nb_samples;
}
static int audio_decode_frame(VideoState *is)
{
wanted_nb_samples = synchronize_audio(is, af->frame->nb_samples);
return resampled_data_size;
}
static void sdl_audio_callback(void *opaque, Uint8 *stream, int len)
{
audio_size = audio_decode_frame(is);
//D. 更新audclk，同时更新extclk
set_clock_at(&is->audclk, is->audio_clock - (double)(2 * is->audio_hw_buf_size + is->audio_write_buf_size) / is->audio_tgt.bytes_per_sec, is->audio_clock_serial, audio_callback_time / 1000000.0);
sync_clock_to_slave(&is->extclk, &is->audclk);
}
会找到和“视频同步音频”类似的的两点：
C. 只要主时钟不是audio，就需要作同步校正
D. 更新audclk，同时更新extclk
分析
我们知道通过sync选项可以选择同步策略，分别可以选择audio/video/ext，选择不同选项的效果是：
-
audio：视频同步到音频。上一节中的A被触发，video输出需要作同步，同步的参考(get_master_clock)是audclk.
-
video：音频同步到视频。上一节中的C被触发，audio输出需要作同步，同步的参考是vidclk。
-
ext：视频和音频都同步到外部时钟，上一节中的A和C都被触发，同步的参考是extclk
不论选择的是哪一个选项，B和D始终都有执行。
所以外部时钟为主的同步策略是这样的：video输出和audio输出时都需要作校正，校正的方法是参考extclk计算diff值。其余部分参考“视频同步到音频”和“音频同步到视频”这两节的分析即可。
另一个问题是外部时钟(extclk)是如何对时的？在音视频同步基础概念中我们分析过Clock是需要一直对时以保持pts_drift估算出来的pts不会偏差太远，并且get_clock的返回值实际是这一Clock对应的流的pts。这两点对于extclk来说都是问题。
答案就在前面的B和D步骤中。
对于audclk和vidclk，都是每次在“显示”时用显示的那一帧的pts去对时set_clock_at/set_clock.顺带地，会执行sync_clock_to_slave(&is->extclk, &is->audclk);//&is->vidclk
static void sync_clock_to_slave(Clock *c, Clock *slave)
{
double clock = get_clock(c);
double slave_clock = get_clock(slave);
if (!isnan(slave_clock) && (isnan(clock) || fabs(clock - slave_clock) > AV_NOSYNC_THRESHOLD))
set_clock(c, slave_clock, slave->serial);
}
sync_clock_to_slave的意思是用从时钟的pts和serial对主时钟对时。
而之所以可以这样做的原因是，在更新audclk和vidclk的时候，音频或视频已经同步到了外部时钟，此时取它们的值来反过来对外部时钟对时可以认为是准确的。
也许你会发现，不对，被兜了一圈！这是一个先有鸡还是先有蛋的问题。既然要把video和audio同步到extclk，我们用的extclk校正video和audio，得到更新后的audclk和vidclk，却又反过来用audclk和vidclk去对时extclk。分明就是蛋要鸡来生，鸡要蛋来敷嘛。
幸运的是，这个问题对于开天辟地，扮演上帝角色的代码而言并不难，ffplay说先有蛋。如果有仔细阅读过compute_target_delay和synchronize_audio，就会发现进行校正的必要条件之一是!isnan(diff)，也就是diff值是合法数值，这在第一帧的音频或视频显示前是不成立的，也就无需做同步校正。在第一帧视频或音频显示后，此时extclk得到对时，接下来就可以进入正常的同步“循环”了。
至此，同步到外部时钟的同步策略分析完了，简单总结下：
-
该策略“复用”了前两种策略的代码，代码上几乎等效于前两种策略的叠加
-
extclk的对时依赖于已同步的audio或video的Clock
PS：外部时钟同步策略中其实还有一个小分支没分析，即这段代码：
static void video_refresh(void *opaque, double *remaining_time)
{
if (!is->paused && get_master_sync_type(is) == AV_SYNC_EXTERNAL_CLOCK && is->realtime)
check_external_clock_speed(is);
}
有空再来分析。
