webrtc发送端-编码器资源管理

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webrtc-发送端-网络带宽对分辨率影响-资源.drawio.png
  1. 这个图展示了webrtc中编码相关一个重要课题:资源的自适应

  2. 当webrtc判断资源不足时,会主动降低当前视频质量,比如分辨率。当webrtc判断资源充足是,会恢复当前视频质量。这是一个最直观的理解。

  3. webrtc中有两大重要的资源,即EncodeUsageResource和QualityScalerResource,本图主要研究了QualityScalerResource。架构是这样的,核心还是VideoStreamEncoder,他会创建出三大组件:VideoStreamEncoderResourceManger,ResourceAdaptationProcessor和VideoStreamAdapter。这三者的关系是这样的:VideoStreamEncoderResourceManager,顾名思义,是一个ResourceManager,因此这个模块创建了所有的Resource,并进行管理。同时他也是所有Resource的代表,即控制或数据信息会通过这个ResourceManager传递到最终的Resource中去。ResourceAdaptationProcessor是一个AdaptationProcessor,这是什么意思呢?就是专门为Adaptation做处理的。也就是说当Resource决策出资源过载了,或者资源不足,接下来该自适应的时候,就是交由AdaptationProcessor做进一步处理。当然这个AdaptationProcessor也有一个小弟帮他进行处理,这个小弟就是VideoStreamAdapter。这就是主张图的主要架构。

  4. 我们看看主人翁Resource,只有一个接口SetResourceListener,即设置资源的监听器,其实现类就是ResourceListenerDelegate,进一步的,会把消息透传给其成员processor_,即为ResourceAdaptationProcessor。这样,当资源有不足或过载的时候,ResourceAdaptationProcessor就知道了,并交由VideoStreamAdapter做进一步的适配。这里我们可以看出,VideoStreamAdapter也持有所有的Resource,但这只是真正的大管家VideoStreamEncoderResourceManager将资源告诉他了,真正的创建资源和管理资源的还是VideoStreamEncoderResourceManager。

  5. 我们重点看看其中的一个资源,即QualityScalerResource,这个资源是如何判断是过载还是不足的呢?实际上决策的核心是QualityScaler完成的。主要判断的依据,是根据qp值的滑动平均值,和设置的qp值阈值做比较,如果比最小的还要小,说明资源过载;如果比最大的还要大,说明资源不足。这个阈值,是在VideoStreamEncoder的ReconfigureEncoder,传递给VideoStreamEncoderResourceManager的ConfigureQualityScalerSettings,进一步调用了其UpdateQualityScalerSettings,然后调用了QualityScalerResource的SetQpThresholds,最终调用到QualityScaler的SetQpThresholds的。注意,也正是在VideoStreamEncoderResourceManager的ConfigureQualityScalerSettings中,创建了QualityScalerResource对象!

  6. QualityScaler中有个定时器做周期性检查,即CheckQpTask,根据当前qp_smoother_high_和qp_smoother_low_以及thresholds_对比,判断出资源的情况。

  7. 我们看看QualityScaler是如何知道qp值的呢?实际上当编码器VideoStreamEncoder编出帧后,即OnEncodedImage,会进一步调用RunPostEncode,进一步,会调用大管家VideoStreamEncoderResourceManager的OnEncodeComplete方法,进而调用了QualityScalerResource的OnEncodeCompleted方法,由于EncodedImage中有qp的信息,因此最终调用了QualityScaler的ReportQp方法,将qp值传入

  8. 最后再看看webrtc里的命名,还是非常严谨的,首先是VideoStreamEncoder,创建了VideoStreamEncoderResourceManager,这个Manager管理什么呢?从名字上就可以看出,是VideoStreamEncoderResource。目前有两个Resource,即EncodeUsageResource和QualityScalerResource

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