VLC网速估计算法

ExoPlayer网速估计算法

在VLC播放器中有好几种自适应逻辑会估计网速，有NearOptimalAdaptationLogic、PredictiveAdaptationLogic、RateBasedAdaptationLogic这三种，网速估计方法在updateDownloadRate中进行，是通过一个叫MovingAverage类进行计算的

该类定义如下

    template 
    class MovingAverage
    {
        public:
            MovingAverage(unsigned = 10);
            T push(T);

        private:
            std::list values;    //存储历史的下载网速（每次io会计算一次下载速度，命名为bps）
            T previous;     //最早加入list的网速值
            unsigned maxobs;    //list的最大存储空间
            T avg;          //估计出的当前网速值
    };

网速估计过程

这里网速估计采用的是EMA(Exponential moving average)
1.每次io完数据后会计算一次本次io的下载速度，定义为bps，这里bps变量的单位也是bps

2.调用MovingAverage类中的push函数将bps push到list里面(网速估计的更新是在这里进行的)

• 如果values存储的值的个数超过(>=)maxobs时，将最先加入list的网速值存入previous变量中，并在list中剔除该值，然后将最新的bps添加入values中。如果values存储的值的个数小于maxobs时，则直接将最新的bps添加入values中。
  (上述类似于添加采样值的过程，比较好理解，下面的步骤比较玄学)

• 找出values中的最小值omin与最大值omax，求出最大值减最小值deltamax = omax-omin

• 计算diffsums.sum，计算方法是包括previous在内，values各个值的俩俩差值的绝对值的和，比如
  现有previous，values[0]，values[1]，values[2]，values中的其他值为0
  diffsums.sum = | previous - values[0] |+| values[0] - values[1] |+| values[1] - values[2] |

• 计算alpha(这个值就是EMA算法中的权重)，计算方法为

double alpha = (diffsums.sum) ? 0.33 * ((double)deltamax / diffsums.sum) : 0.5;

• 计算估计网速avg并返回(这里其实就是EMA公式)，之前的avg值乘以alpha加上最新输入的bps乘以1-alpha

avg = alpha * avg + (1.0 - alpha) * (*values.rbegin());

到这里RateBasedAdaptationLogic中的网速估计就完成了

原理文档

没找到相应的文章解释，就连MovingAverage是谁写的在源码里都没写，查找历史记录查到了github作者账号，但是没有邮箱地址

个人理解

diffsums.sum的含义其实是在前几次采样过程中网速的波动大小。通过波动来决定alpha值的大小，进而控制估计的网速对之前估计值的依赖。若波动较大diffsums.sum就较大，alpha较小，估计出的网速对新的采样依赖较大对之前估计网速依赖较小，说明在网络波动大的情况下能更接近于最新的采样值。若波动较小，diffsums.sum就较小，alpha较大，估计出的网速对新的采样依赖较小对之前估计网速依赖较大，这样更好的保证了网速估计的平稳。