VLC网速估计算法
ExoPlayer是根据以往的下载速度来估计当前的网速

现介绍一下几个符号：

采样数组定义如下：

private final ArrayList<Sample> samples;

上述采样数组用于存储历史采样点。

采样点定义如下：

private static class Sample {

    public int index;
    public int weight;
    public float value;

}

index存储的是当前采样点在采样数组的索引，它是用来还原采样数组顺序用的，可以忽略
weight存储的是每次下载数据大小的平方根，下载数据的单位是byte
value存储的是每次下载的速度，单位是bit/s（bps）

网速估计的过程

1.采样点的添加方法

  • 每下载一次数据，生成一个Sample，权重weight为每次下载到的数据的Bytes数的平方根；value为每次下载数据的bps
  • 将Sample按照时间顺序加入采样数组samples里
  • 采样数组samples的大小定义为totalWeight，totalWeight是所有采样点Sample中weight的和（注意这里采样数组大小的定义，不是以往的按照采样点来定义的），这个大小有个上限定义为maxWeight=2000
  • 当加入当前采样点后，如果totalWeight>maxWeight，把最先加入采样数组的sample移除，直到totalWeight<=maxWeight

2.网速估计方法：

  • 将采样数组按照采样点中的value值从小到大排序
  • 定义一个desiredWeight，desiredWeight=totalWeight/2
  • 从头遍历排序完的采样数组(从小value开始)，依次累加各个样本的weight值，当累加值大于等于desiredWeight时，此时对应的value值为估计的网速。如果此时累加所有的采样点的值仍小于desiredWeight时，返回最近采样点的value值。
原理文档

其网速估计类名为SlidingPercetile.java，官网给出了该算法的原理链接，Wiki: Moving average, Wiki: Selection algorithm

个人理解

其实ExoPlayer的网速估计算法类似于移动平均，但是又不完全相同，没找到具体的讲ExoPlayer网速估计的算法文章了。个人理解，是这样的，假设每次下载的片段大小时一样的，那么这时候取的网速其实是所有网速的一个中位数，这样就去除了大值和小值的影响，这样预测出来的网速准确性未知，毕竟没找到相应的文章写这个算法的网速预测结果。

网速估计获取

上述Sample中的weight和value在ExoPlayer中按照如下方法计算所得：

  • DefaultBandwidthMeter::onTransferStart()用于记录下载起始时间sampleStartTimeMs。在DefaultHttpDataSource::open()调用（每次下载数据起始）
  • DefaultBandwidthMeter::onBytesTransferred()用于记录下载的总字节数sampleBytesTransferred。在DefaultHttpDataSource::read()中调用。
  • DefaultBandwidthMeter::onTransferEnd()，记录下载结束时间，同时生成本次下载过程的Sample（权重和bps），加入采样数组中，并调用上面的算法计算出当前的bitrateEstimate；最后清零sampleBytesTransferred，准备计算下个Sample。在DefaultHttpDataSource::close() 中调用。

注意：播放列表和音视频数据下载的Sample都会统计到计算中。

这一步完成之后，会得到当前的估计网速，bitrateEstimate。