SCReAM: Self-Clocked Rate Adaptation for Multimedia

Architecture

• 媒体数据经过编码后送到RTP queue
• 更新 RTP queue的size
• Media Rate Control模块负责计算媒体编码器的目标码率
• 从RTP queue中选择合适的RTP包送到send queue
• Send Transmission Control模块负责计算实际发送速率（pacing）
• RTCP反馈：用于计算ack和qdelay的相关信息
• Network Congestion Contral模块负责计算congestion window和send window

Algorithm Details

1. Network congestion control

职责：计算congestion window 和 send window

• qdelay
  反馈信息中包含最大seq_no的received time，用于估算qdelay
• qdelay_tread的估算
  qdelay fraction每50ms更新一次，保存20个历史值

• Congestion window的更新
  考虑丢包，ecn，qdelay等不同因素的影响

在fast increase 状态时，主要考虑增加newly acknowledged bytes
在非fast increase 状态时，则考虑了qdelay and qdelay_target

• Send Window 更新
  当qdelay很小时，用于补偿congestion window，增大发送速率

• Pacing

• Resuming fast increase
  当qdelay_trend 小于QDELAY_TREND_LO 一段时间
• Competing flows compensation
  当与多个流竞争时，为了提高有效性（带宽占用率），动态调整qdelay_target来实现。但实际使用时建议关掉～

2. Media rate control

• rate_transmit: 实际发送的码率
• rate_ack： 实际被ack的码率
  均200ms更新一次
• 特殊情况处理

• 一般情况
  fast_increase = true，主要考虑了ramp-up speed
  fast_increase = false，则综合考虑RTP queue 和 qdelay trend

• 边界限制
  rate_media_limit_t = max(current_rate_t, max(rate_media,rtp_rate_median))
  rate_media_limit_t *= (2.0-qdelay_trend_mem)
  target_bitrate = min(target_bitrate, rate_media_limit_t)
  target_bitrate = min(TARGET_BITRATE_MAX,

3. Receiver

• received RTP packets的list，即ack
• 最大序号的rtp包的timestamp，用于计算qdelay
• 反馈速率（packets/s）
  rate_fb = min(50,max(2.5,rate_media/10000))