WebRTC音频QoS方法二（opus编码器自适应网络参数调整功能）

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#webrtc #音视频 #网络

于 2020-06-24 14:09:53 首次发布

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本文详细介绍了Opus编码器的自适应网络调整参数，包括码率、丢包率、DTX、Cbr等功能的配置与作用。同时，探讨了opus在不同应用场景如VoIP和音乐播放下的表现及优化策略。

一、opus函数调用接口

二、自适应网络调整参数介绍

1、WebRtcOpus_SetBitRate

Opus支持码率从6 kbit/s到510 kbit/s的切换功能，以适应这种网络状态。以20ms单帧数据编码为例，下面是各种配置的Opus的比特率最佳点。

2、WebRtcOpus_SetPacketLossRate

动态配置丢包率，是为了动态调整opus FEC的冗余度。opus编码器自带inband FEC冗余算法，增强抗丢包能力。大概使用的是非对称冗余协议。将一些关键信息多次编码重传。

3、WebRtcOpus_EnableFec/DisableFec

开启或者关闭inband FEC功能。

走读opus代码，发现只有silk编码支持inband FEC。函数实现调用栈如下：

opus_encode_native
->silk_Encode
->silk_encode_frame_Fxx
->silk_encode_frame_FLP
->silk_LBRR_encode_FLP

celt不支持inband FEC。猜测celt是通过改变参考帧长度，来增强抗网络丢包能力。

4、WebRtcOpus_EnableDtx/DisableDtx

DTX：Discontinuous Transmission。不同于music场景，在voip场景下，声音不是持续的，会有一段一段的间歇期。这个间歇期若是也正常编码音频数据，对带宽有些浪费。所以opus支持DTX功能，若是检测当前会议没有明显通话声音，仅定期发送（400ms）静音指示报文给对方。对方收到静音指示报文可以补舒适噪音包（opus不支持CNG，不能补舒适噪音包）或者静音包给音频渲染器。

5、WebRtcOpus_EnableCbr/DisableCbr

opus支持恒定码率和变码率两种编码方式。一般流媒体使用CBR，voip场景使用VBR。

6、WebRtcOpus_SetMaxPlaybackRate

根据采样率调整算法bandwidth参数。

7、WebRtcOpus_SetComplexity

取值范围0-10。值越大代码复杂度越高，音质越好。webrtc里面只有安卓、IOS、ARM支持复杂度切换功能。windows系统默认都是9。

8、WebRtcOpus_SetForceChannels

opus支持单双声道切换功能。当传入数据是双声道，解码器是单声道，解码器会average左右声道数据，以单声道数据输出。

当传入数据是单声道，解码器是双声道，解码器会给左右声道输出同一份数据。一般voip使用单声道传输，music使用双声道，这种单双声道切换，主要提升music场景下抗弱网能力。

9、WebRtcOpus_EncoderCreate.application

#define OPUS_APPLICATION_VOIP 2048
#define OPUS_APPLICATION_AUDIO 2049
#define OPUS_APPLICATION_RESTRICTED_LOWDELAY 2051
application有三种模式：voip、music、lowdelay三种模式。

voip主要使用SILK编码，music主要使用CELT编码。lowdelay取消voip场景的一些优化方案，换取一丢丢低延时。