WebRTC视频解码度量指标：帧间隔（InterframeDelay）计算原理
注：本文代码基于WebRTC 4472（对应Chromium 91），不保证适用于所有WebRTC版本。
在Chrome的 webrtc-internals 里可以看到很多关于媒体流的度量指标。目前Chrome（我用的版本是94）保留了传统（legacy）和WebRTC标准（standard）两种体系的度量数据。其中legacy的数据已经不再更新，也许未来某个时间就会从Chrome中消失了。无论legacy还是standard，对我们日常分析客户端侧的音视频质量数据还是非常重要的。
度量数据众多，本文只介绍度量指标中的一个：视频解码帧间隔。在legacy的webrtc-internals中存在一个帧间隔最大值，显示为googInterframeDelayMax。这个度量指标在standard中目前应该是不存在了，取而代之的是另外2个指标：totalInterFrameDelay和totalSquaredInterFrameDelay。
让我们来看看这三个指标来自哪里。通过上层 getStats 调用我们很容易就找到了这些度量值全部来自于
ReceiveStatisticsProxy这个类 （video\receive_statistics_proxy.cc）。其中，最大帧间隔来自于该类的成员变量 interframe_delay_max_moving_的Max方法。
我们先来分析一下 interframe_delay_max_moving_ ：
mutable rtc::MovingMaxCounter<int> interframe_delay_max_moving_ RTC_GUARDED_BY(mutex_);复制代码
它的类型是rtc::MovingMaxCounter，实现文件：rtc_base\numerics\moving_max_counter.h，它的实现比较简单，就4个public方法：构造函数、Add、Max、Reset。其中最终要的是 Add 和 Max 这两个方法。
rtc::MovingMaxCounter维护着一个双向队列 std::deque。通过查看它的实现，Add会将小于待添加元素的末尾元素执行pop_back，全部删除掉。例如，假设队列中有199、64、55三个数值，再添加一个124，因为队列末尾的55、64小于124，执行Add后，队列中就变为199,124，而55和64将被删除。
rtc::MovingMaxCounter的Max方法，则按照构造函数传入的范围（或者叫滑动窗口），先删除不在范围内的元素（实现在RollWindow函数里），然后直接将队首的值返回（因为按照Add的实现方法，就保证了队首是最大值）。窗口默认值定义为 kMovingMaxWindowMs（1000），单位是ms。即只保留1000ms内的数值。
下图是RollWindow方法的一个示意图，画的比较潦草。就是当添加新的元素⑥时，会根据设置的window长度（默认1000ms），将1000ms以前的队列元素全部删掉。
OK，再回到 ReceiveStatisticsProxy。
在ReceiveStatisticsProxy::OnDecodedFrame中我们看到，每解码一个视频帧出来，会用当前时间减去上一次解码时间，得到两帧之间的时间间隔：
void ReceiveStatisticsProxy::OnDecodedFrame(const VideoFrame& frame,
absl::optional<uint8_t> qp,
int32_t decode_time_ms,
VideoContentType content_type) {
MutexLock lock(&mutex_);
uint64_t now_ms = clock_->TimeInMilliseconds();
......此处省略一些代码
if (last_decoded_frame_time_ms_) {
int64_t interframe_delay_ms = now_ms - *last_decoded_frame_time_ms_;
RTC_DCHECK_GE(interframe_delay_ms, 0);
double interframe_delay = interframe_delay_ms / 1000.0;
stats_.total_inter_frame_delay += interframe_delay;
stats_.total_squared_inter_frame_delay +=
interframe_delay * interframe_delay;
interframe_delay_max_moving_.Add(interframe_delay_ms, now_ms);
content_specific_stats->interframe_delay_counter.Add(interframe_delay_ms);
content_specific_stats->interframe_delay_percentiles.Add(
interframe_delay_ms);
content_specific_stats->flow_duration_ms += interframe_delay_ms;
}
if (stats_.frames_decoded == 1) {
first_decoded_frame_time_ms_.emplace(now_ms);
}
last_decoded_frame_time_ms_.emplace(now_ms);
}复制代码可以看到，每解码一帧出来，会计算两帧间隔时间interframe_delay_ms，添加到interframe_delay_max_moving_，另外÷1000.0换算成秒（interframe_delay），累加到total_inter_frame_delay，而interframe_delay的平方，累加到total_squared_inter_frame_delay。
最后看一下 ReceiveStatisticsProxy::GetStats()，这个是给外面返回度量指标的方法，其中，最大帧间隔来自于：
stats_.interframe_delay_max_ms = interframe_delay_max_moving_.Max(now_ms).value_or(-1);复制代码
通过我们上面对 rtc::MovingMaxCounter的说明，可以得知，最大帧间隔就是过去1000ms内，解码帧间隔的最大值。
OK，最后总结一下：
googInterframeDelayMax ：过去1000ms内，解码帧间隔的最大值，单位为毫秒
totalInterFrameDelay : 解码帧间隔的累加值，单位为秒
totalSquaredInterFrameDelay : 每次解码帧间隔平方的累加值，单位为秒
作者：深蓝色系统
链接：https://juejin.cn/post/7029251361225064455