Windows组件中的Timer计时精确度有限

真是无比惭愧啊,过了这么久,连这么基础的知识都不知道,特意记录在此。

今天,实验室要求我编写一个小程序,操纵一个摄像头按照指定的时间间隔拍摄照片。真的是小Case啦。两个多小时,我做完了。晚上,我兴致勃勃的开始了测试。

按照需求,我测了一下1秒中内等时间间隔拍摄10张图片。在反复不断测试中,我突然惊讶的发现了一个问题——我拍摄下来的图片,不是间隔100毫秒的,而是间隔109毫秒。

开始,我以为这是因为我的中断处理程序的执行时间造成的,于是,我给时间间隔做了个修正,即如果设置时间间隔为100的话,在程序内部,就按照90毫秒来触发。发现这种情况下,时间间隔变成了93或94毫秒。

终于还是把这个问题问出了口,对面的小哥立刻告诉我,Timer使用的时间中断,Windows中每隔1/18秒触发一个时钟中断,所以,Timer的定时精度只能达到55毫秒。晕死,这么简单的事情,我竟然不知道,一看msdn,还真是这么回事。

按照msdn的指引,选用了所谓的更加精确的服务器计时器,System.Timers.Timer,重新测试,发现结果没有变。晕死,怎么会这样呢?仔细看文档,对比.net framework中拥有的三种定时器。Win32定时器,服务器定时器,线程定时器。Win32定时器是单线程定时器,精度55毫秒;服务器定时器是多线程定时器,其精度可能比Win32定时器精确得多(注意只是可能);线程计时器专门用于那种消息不在线程上发送的解决方案,没有提到其精度。原来如此啊。

对于最终的结果,我有如下的结论:
1、我用任何定时方法,都无法达到指定的精度,其原因可能与码流本身有关,因为我调用的是第三方非开源的控件提供的ImageCaptur方法,该方法截取图片的时间间隔可能受到帧率的影响,而我除了使用这个非开源控件,不能用其他办法操纵摄像头。
2、虽然说Win32定时器(System.Windows.Forms.Timer)的精度只有55毫秒,但是实际使用中,发现产生的最终结果和System.Timers.Timer相同,即,不是93或94毫秒,就是109毫秒。由于我对msdn更加信任一点,所以这个结果就更加使我确信,实际拍摄的时间间隔受到视频流本身的帧率的影响。
3、实际上,可以更加进一步地调查定时不精确的原因,并且寻求解决办法(最终结论可能还是没有解决办法),但是由于这个选择的性价比实在太低,不值得尝试,所以,到此为止。