webrtc发送端-带宽估计

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webrtc-发送端-带宽估计码率分配.drawio.png

1. 这个图展示了webrtc中的带宽检测模块

2. 这里的起点是RtpTransportControllerSend，前文已经提到，RTCP最终接收到的包，最终回到了RtcpBandwidthObserver这个接口中，而实现这个接口的正是RtpTransportControllerSend

3. 继续介绍之前首先看看webrtc中优秀的架构设计。在webrtc中，基本都是基于接口开发，这使得整个架子非常有弹性，很容易扩展。比如网络拥塞控制模块，核心作用的就是NetworkControllerInterface这个接口，这个接口是由其工厂创建出来的，即NetworkControllerFactoryInterface，同样也是一个接口。这是一个典型的工厂模式。webrtc为我们提供了一个默认的工厂，即controller_factory_fallback_，其实体是GoogCcNetworkControllerFactory，即默认采用GCC。当然我们也可以覆盖这整个的逻辑，只要传入一个自定义的工厂就可以了，如果传入了，则会赋值给变量controller_factory_override_，这样我们就可以创建出自定义的NetworkControllerInterface，从而构建自定义的CC模块了

4. 继续看数据流，输入就是RtcpBandwidthObserver中的两个方法：OnReceivedEstimatedBitrate和OnReceivedRtcpReceiverReport，这两个方法分别对应了REMB和RR包的解析。那么这两个方法所提供的信息，被传递到NetworkControllerInterface中，即OnRemoteBitrateReport，OnRoundTripTimeUpdate以及OnTransportLossReport。在GCC中，这些信息最终传递给SendSideBandwidthEstimation，同样通过三个Update方法传入，分别是UpdateReceiverEstimate，UpdatePacketsLost以及UpdateRtt。后面SendSideBandwidthEstimation模块决策码率时依赖这些输入的参数。

5. 再来看看如何获取决策出的码率。起点还是RtpTransportControllerSend，其内部会启动一个周期任务，即StartProcessPeriodicTasks，这个任务用到了工具类RepeatingTaskHandle。这个周期任务的主要工作就是UpdateControllerWithTimeInterval，这个方法会调用NetworkControllerInterface中的OnProcessInterval方法。这个方法会返回决策出的目标码率，即结构体NetworkControlUpdate，这个结构体里的成员TargetTransferRate中有两个关键的成员，即target_rate和stable_target_rate，就是最终决策出的码率。

6. 以上可以看出RtpTransportControllerSend模块，会周期性的向NetworkControllerInterface模块获取决策出的码率。这些码率是怎样决策出来的呢？实际上就是SendSideBandwidthEstimation模块了。上面提到周期性的调用OnProcessInterval方法，这个方法进一步调用到SendSideBandwidthEstimation中的UpdateEstimate方法，在这个方法中会决策出目标码率，并调用UpdateTargetBitrate进行目标码率的更新。这里的决策算法大致就是按照丢包率决策，丢包小于2%，则码率变为原来的1.08；如果在2%-10%则保持上一次不变；如果大于10%，则新码率为：上次码率 * (1 - 0.5 * loss)

7. 以前webrtc的版本，只有这一种决策方式，决策好的target_bitrate就返回给上层了。不过现在似乎增加了新的机制，即AcknowledgeBitrateEstimatorInterface，这个机制的具体算法还不太清楚，每次收到TransportCC包的时候，会输入到这个模块，通过IncomingPacketFeedbackVector输入，底层决策的是BitrateEstimator。通过接口bitrate可以返回决策出的bitrate值。因此webrtc现在除了之前决策出的target_rate，还有这个决策出的值，即AcknowledgedRate，通过SendSideBandwidthEstimation的SetAcknowledgedRate接口，将此参数输入。

8. 最终交由LinkCapacityTracker模块，对决策出的target_rate以及acknowledgedrate共同加权平均决策出一个值，这个值通过LinkCapacityTracker的estimate可以得到，通过SendSideBandwidthEstimation的GetEstimatedLinkCapacity亦可以得到，此值作为TargetTransferRate的stable_target_rate返回

9. 这实际上给我们一个启示，如果我们想引入另一个算法，是否可以和AckknowledgeBitrateEstimatorInterface平行呢？完全采用类似的方式，对需要的输入参数进行解析，决策出bitrate值，然后再LinkCapacityTracker中，增加这个值得加权平均，这样可能是比较好的方式

10. 以上NetworkControllerInterface得到了决策出的bitrate，并返回给RtpTransportControllerSend，之后处理的模块就是CongestionControlHandler了，那么决策出的码率又将进行怎么样的分配，以及最后如何设置到各发送流的编码，发送模块呢？后面继续聊