ESP32S3_vt/LATENCY.md

约 30 fps、Wi-Fi 重连与画面链路延迟验证（2026-10-18）

当前交付已增加阻塞恢复与新鲜度处理，见 REALTIME.md。本页保留此前减光确认和画面延迟对照；本页 SHA 与测量结果均属于当时构建，不是当前固件的重测结果。

先前三缓冲与小幅减光记录

根据用户长程运行反馈，双缓冲在峰值负载下丢帧明显，当前交付恢复 CAM_FB_COUNT=3，保留突发发送期间的采集余量。约 30 fps 完整 PLL 配置、VGA 彩色、正常白平衡、Wi-Fi 自动重连和自适应 JPEG 均保留。双缓冲保留为试验选项，下面的短时延迟对照属于历史记录，不能证明长程峰值稳定性。

针对现场轻微过亮，增加 CAM_AE_LEVEL=-1，将 OV5640 AE 目标从 55 微调到 45，目标比值约 −0.29 EV；CAM_EXPOSURE_EV=0，自动曝光和增益仍联动，曝光上限保持 592 行（约 20 ms）。这会小幅降低亮度目标，不保证实际快门必然缩短。当前 50 Hz 抗频闪步长约 10 ms，直接小减曝光上限可能跨越一整档，因此使用 AE 目标细调。该目标比值不等于经过照度标定的实际 EV。

本次已通过 COM8 烧录与 Bootloader、分区表、App 的独立校验。重新启动后串口观察 45.15 秒，复位和采集错误均为 0，订阅已恢复；末个窗口提交 29.7 fps。观察中仍有 UDP 发送回压，三缓冲不代表完全消除路由器拥塞。本次未重新测量原生完整接收损失率或画布延迟，也未重新进行长程峰值测试。

用户已确认当前三缓冲、小幅减光版本亮度合适、颜色稳定。

该阶段 App SHA-256：05aff1f53519fbb52b89ca526c3be11cc78f37a3356f588986336cf7870924eb。完整选择理由、当前参数与短测记录见制品 BUFFER-DECISION.json；下面的 90 秒/五分钟对照、CDF 和旧接收曲线保留为历史数据，不能套用到本次亮度微调后的镜像。

此前短时对照（历史）

此前试验使用 VGA 彩色、完整 PLL 配置和双缓冲。保留 Mihomo TUN，只有一个 UDP 订阅者，使用 Windows 生产客户端的真实视频绘制路径，非演示模式。用户已确认新时钟配置亮度够用、颜色正常，未再出现短 HTS 方案的绿紫闪烁。

指标	三缓冲基线	双缓冲试验配置
原生接收窗口	90.008 s	300.003 s
完整接收帧	2659	8909
帧损失	32 / 1.189%	61 / 0.680%
完整接收帧率	29.54 fps	29.70 fps
本地 JPEG 通道	27.23 fps	27.90 fps
标记回显有效样本	767	2641
标记回显采样跨度	109.68 s	295.08 s
标记 → 首次可解码画布回显 P50	128.4 ms	121.5 ms
标记 → 首次可解码画布回显 P95	230.7 ms	193.4 ms
回显估计 P99 / 最大值	285.3 / 443.2 ms	248.9 / 461.5 ms

这次窗口的 P50 降低 6.8 ms、P95 降低 37.3 ms。双缓冲减少潜在采集排队，同时保住接近 30 fps 的实际交付。两个窗口的网络回压、JPEG 自适应档位和时长不同，属于连续实机对照，不能把全部改善归因于缓冲数，也不是所有路由器或场景的保证。此前约 22 fps 的测试保留在 STABILITY.md。

双缓冲试验五分钟全程在线，复位 0 次、采集错误 0 次，通道断开 0 次、计数重置 0 次。抽取 61 张 JPEG 均完整解码为 640×480 RGB；没有用灰度或降低色深换帧率。最小内部空闲堆 118771 B；实际 JPEG 档位 18–28，温度 58–60°C，未触发减载。

该测试阶段的配置与时钟

CAM_RES=vga
CAM_CLOCK_PROFILE=vga30
CAM_FB_COUNT=3
CAM_QUALITY=18
CAM_QUALITY_MAX=30
CAM_MAX_FPS=0
CAM_GRAYSCALE=0
CAM_EXPOSURE_EV=0
CAM_AE_LEVEL=-1
CAM_SHUTTER_LINES=0
CAM_EXPOSURE_MAX_LINES=592
CAM_GAIN_CEILING=32
CAM_HTS=0
CAM_THERMAL_LIMIT_C=75
WIFI_TX_POWER_DBM=14
UDP_PACKET_GAP_US=0
WIFI_TEST_DROP_AFTER_S=0

XCLK 保持 20 MHz，使用完整 PLL 分频组合：VCO 610 MHz、SYSCLK 61 MHz、DVP PCLK 15.25 MHz；保持默认 HTS 2060 / VTS 984 和读出窗口，名义节拍约 30.09 fps。此前缩短 HTS 至 1500 / 1800 的方案会闪色，未采用。驱动回调的参数顺序与私有 PLL 辅助函数不同，必须按 sensor_t.set_pll 的签名调用。

下列实际曝光、增益范围属于此前双缓冲试验。当前 AE 目标改为 45/55，自动增益保留，曝光上限 592 行约 19.99 ms；实际曝光 590–590 行，估算 19.92–19.92 ms，增益 8.00–13.50×。最大 50 Hz band 数保留为 2，避免提升 SYSCLK 后向下取整只剩一个 band 导致画面过暗。未强制负 EV 或固定低快门。行数与毫秒换算依赖当前时钟，不能直接套用其他配置。

参考：OV5640 数据手册、Espressif OV5640 驱动。新组合的 VCO 和 PCLK 在该手册列出的范围内；这不代替板上信号完整性和画面验证。

Wi-Fi 运行时恢复

断开、失去有效 IP 或地址变化后停止 UDP 发送并清理订阅目标。关联和 DHCP 分别使用 15 秒期限；首次立即尝试，失败按 1、2、4、8、16、30 秒退避。事件回调只更新状态，主循环负责调用驱动；认证进行中不会反复 connect。取址后重建 socket、恢复无线参数、丢弃旧采集帧并重新广播，保留摄像头、曝光、增益、设备 ID 和帧序号。

实机诊断构建主动断开并保持 5 秒：检测断线后 9021 ms 恢复网络，其中重试发起到恢复日志为 4029 ms（含取址和恢复处理）；无需重启，客户端随后自动续订恢复视频。该测试使用同一恢复逻辑、60 MHz SYSCLK 的预检构建；最终交付为 61 MHz，故障注入参数为 0。恢复到同一个 IP 已验证，路由器长时间关机、密码改变和 DHCP 换址尚未分别做硬件测试。启动阶段第一次联网仍使用原有扫描和认证模式探测逻辑。

处理方式遵循 ESP-IDF 断线事件说明：有效 IP 恢复后再重建上层 socket。4 项恢复策略测试覆盖认证不被重启、关联/DHCP 超时、指数退避和新断线重置状态。

延迟测量方法与边界

Windows 客户端使用裁判配置和 --latency-report <新的NDJSON路径> 启动。相机固定对准左侧四角标记，右侧沿正常 VideoSurface 路径绘制真实回显。源标记每 50 ms 更新，记录每个编号首次可解码的画布回显；四角透视校正、Gray 码和互补行拒绝无法可靠识别的曝光混合帧。最初逐刷新更新在 180 Hz 屏幕上会让一次曝光跨越多个编号，已在正式对照前修正。

源标记和回显均使用同一客户端 performance.now()，无需 ESP 时钟同步。绘制时刻以相邻 rAF 夹定，表中为上下界中点；此前双缓冲样本的区间宽度中位数为 11.4 ms。该范围包括相机取样等待、曝光、采集、无线传输、重组、本地 WebSocket、解码和画布绘制。它是屏幕标记事件到首次可解码画布回显的估计，没有测量源/输出面板扫描或像素响应；严格的物理光学端到端延迟需用高速相机复核。未识别帧不成为样本，首次可解码回显可能晚于较早的模糊回显，不能把有效样本分布当作每一帧的延迟。

此前双缓冲试验中，解码完成到画布绘制平均 2.72 ms；标记分析平均 2.02 ms。该分析只在校准模式运行，正常客户端不做画布回读。字段 decodeToDrawMs 从解码完成开始，不代表 JPEG 解码耗时。接收间隔、分片组装耗时及发送函数耗时各有独立口径，不能替代本测量。

scripts/analyze_latency.py 可按半开区间行号复算 NDJSON。完整结果、参数、行号范围和边界见制品 LATENCY-RESULT.json，分布图见 LATENCY.png。原始校准记录保存在本机 target/latency/，不把画面、私有配置或令牌日志打进制品。

交付与硬件限制

该阶段 App SHA-256：05aff1f53519fbb52b89ca526c3be11cc78f37a3356f588986336cf7870924eb。Bootloader、分区表和 App 已经 COM8 烧录并独立校验，ZIP 内含校验清单。

本模组除原有 0xFADE7 坏点，还发现 0x10863 的 bit 6 异常读回为 1，整段回读只差这一字节，是否永久故障尚未单独擦写复核；已把应用分区移至 0x50000 并验证 0xFADE7 对应字节可写。该兼容布局针对故障模组，每次重编仍需重新核对，详见 HARDWARE.md。