Shamusworld >> Repos - ardour-manual/blob - _manual/22_synchronization/01_on-clock-and-time.html

   1 ---
   2 layout: default
   3 title: On Clock and Time
   4 ---
   5
   6 <p>
   7   <dfn>Synchronization</dfn> in multimedia involves two concepts which are
   8   often confused: <dfn>clock</dfn> (or speed) and <dfn>time</dfn> (location
   9   in time).
  10 </p>
  11
  12 <p>
  13   A <dfn>clock</dfn> determines the speet at which one or more systems
  14   operate. In the audio world this is generally referred to as
  15   <a href="https://en.wikipedia.org/wiki/Word_clock" title="https://en.wikipedia.org/wiki/Word_clock">Word Clock</a>.
  16   It does not carry any absolute reference to a point in time: A clock is
  17   used to keep a system's sample rate regular and accurate.
  18   Word clock is usually at the frequency of the sample rate &mdash;
  19   at 48&nbsp;kHz, its period is about 20&nbsp;μs. Word Clock is the most
  20   common sample rate based clock but other clocks do exist such as Black and
  21   Burst, Tri-Level and DARS. Sample rates can be derived from these clocks as well.
  22 </p>
  23
  24 <p>
  25   Time or <dfn>timecode</dfn> specifies an absolute  position on a timeline,
  26   such as <code>01:02:03:04</code> (expressed as Hours:Mins:Secs:Frames). It is
  27   actual <em>data</em> and not a clock <em>signal</em> per se.
  28   The granularity of timecode is <dfn>Video Frames</dfn> and is an order of
  29   magnitude lower than, say, Word Clock which is counted in
  30   <dfn>samples</dfn>. A typical frame rate is 25&nbsp;<abbr title="frames
  31   per second">fps</abbr> with a period of
  32   40&nbsp;ms.
  33   In the case of 48&nbsp;kHz and 25&nbsp;fps, there are 1920 audio samples
  34   per video frame.
  35 </p>
  36
  37 <p>
  38   The concepts of clock and timecode are reflected in JACK and Ardour:
  39 </p>
  40
  41 <p>
  42   JACK provides clock synchronization and is not concerned with time code
  43   (this is not entirely true, more on jack-transport later).
  44   On the software side, jackd provides sample-accurate synchronization
  45   between all JACK applications.
  46   On the hardware side, JACK uses the clock of the audio-interface.
  47   Synchronization of multiple interfaces requires hardware support to sync
  48   the clocks.
  49   If two interfaces run at different clocks the only way to align the
  50   signals is via re-sampling (SRC - Sample Rate Conversion), which is
  51   expensive in terms of CPU usage and may decreases fidelity if done
  52   incorrectly.
  53 </p>
  54
  55 <p>
  56   Timecode is used to align systems already synchronized by a clock to
  57   a common point in time, this is application specific and various
  58   standards and methods exist to do this.
  59 </p>
  60
  61 <p class="note">
  62   To make things confusing, there are possibilities to synchronize clocks
  63   using timecode. e.g. using mechanism called <dfn>jam-sync</dfn> and a
  64   <dfn>phase-locked loop</dfn>.
  65 </p>
  66
  67 <p>
  68   An interesting point to note is that LTC (Linear Time Code) is a
  69   Manchester encoded, frequency modulated signal that carries both
  70   clock and time. It is possible to extract absolute position data
  71   and speed from it.
  72 </p>
  73