WhatsApp如何根据网络状况调整通话质量？

[liza89]

WhatsApp 始终致力于提供可靠的通话体验，即使在网络条件不佳的情况下也是如此。为了实现这一目标，它采用了一套先进的技术和算法，可以根据实时网络参数动态调整通话质量。这种自适应行为对于最大限度地减少缓冲、延迟和掉线等干扰至关重要。

WhatsApp 根据网络状况调整通话质量的方式如下：

1.实时网络监控与反馈：

持续评估：在通话过程中，WhatsApp 会持续监控通话双方的各种网络指标。这些指标包括：
带宽可用性：每秒可以传输的数据量。
延迟：数据包从一个点传输到另一个点所需的时间。高延迟会导致通话明显延迟。
抖动（延迟变化）：数据包延迟的变化，可能导致音频和视频听起来不连贯或不同步。
数据包丢失率：丢弃或无法到达目的地的数据包百分比。高数据包丢失率会导致音频/视频片段丢失。
反馈机制：每台设备上的 WhatsApp 应用程序及其呼叫中继基础设施（用于辅助呼叫的服务器，尤其是在无法建立直接点对点连接的情况下）会持续测量这些指标。然后，这些反馈会在参与设备和中继服务器之间传递。
2.自适应比特率流（ABS）：

动态调整：这是核心技术。WhatsApp 利用自适应比特 新西兰 whatsapp 号码数据 率流实时动态调整音频和视频流的质量（从而调整比特率）。
降低比特率：如果网络状况恶化（例如带宽降低、丢包率增加），WhatsApp 将自动降低音频和/或视频流的比特率。这意味着：
视频：分辨率可能会降低（例如，从高清到标清甚至更低），帧速率可能会降低，或者视频流可能会暂时暂停以优先考虑音频。
音频：音频编解码器可能会切换到更严格的压缩级别，或者 Opus/MLow 编解码器的比特率可能会降低，从而牺牲一些保真度以保持连续性。
比特率增加：相反，如果网络条件改善，WhatsApp 将逐渐增加比特率以增强音频和视频质量，恢复更丰富的体验。
音频优先：在网络状况极差的情况下，WhatsApp 会优先处理音频而非视频。清晰的音频通常对正常对话至关重要，因此系统会更积极地降低视频质量，以保持音频清晰度并防止通话掉线。
3.编解码器的选择和优化：

高效编解码器： WhatsApp 使用高效的音频编解码器，例如Opus及其较新的 AI 驱动的MLow 编解码器。这些编解码器旨在即使在极低的比特率下也能提供良好的音频质量，使其适合波动的网络条件。
MLow 的优势： MLow 的设计目标是在相似甚至更低的比特率下提供“比 Opus 好两倍的质量”，同时降低计算复杂度。这意味着即使在低端设备或带宽严重受限的复杂网络环境中，它也能提供更清晰的音频。
视频编解码器：对于视频，H.264 是主要编解码器。WhatsApp 会动态调整此编解码器的参数（例如分辨率和帧速率），以适应可用带宽。
4. 数据包丢失缓解技术：

前向纠错 (FEC)： WhatsApp 可能采用了 FEC 技术，它会在数据流中添加冗余信息。这使得接收方无需重传即可重建丢失的数据包，从而减少感知到的数据包丢失。
中继服务器的否定确认 (NACK)：对于更严重的数据包丢失，WhatsApp 的中继服务器会发挥作用。如果设备检测到丢失的数据包，它可以向中继服务器发送 NACK。中继服务器会缓存几秒钟的媒体数据包，并可以快速重新传输丢失的数据包。由于中继服务器靠近参与者，因此这比端到端重传更高效。
抖动缓冲区：发送方和接收方都维护“抖动缓冲区”，以平滑数据包到达时间的变化。数据包在播放前会在缓冲区中短暂停留，以便重新排序并补偿网络抖动。
5.智能路由和中继基础设施：

靠近用户 (PoP)： WhatsApp 利用遍布全球的“接入点”(PoP) 或中继服务器网络。这些 PoP 的战略位置比中央数据中心更靠近最终用户。
最优集群选择： WhatsApp 使用先进的定位算法，根据历史延迟数据为每次通话确定最优的中继集群。如果通话过程中网络状况发生显著变化（例如，用户从 Wi-Fi 切换到蜂窝网络），WhatsApp 可以重新计算并切换到更优的中继集群，以改善连接路径。
视频同步广播：对于群组通话，如果参与者的网络质量参差不齐，WhatsApp 可以使用“视频同步广播”。这意味着，使用良好网络的用户可能会发送多个视频流（例如，一个高比特率，一个低比特率）。然后，中继服务会选择性地将合适的视频流（高比特率流转发到良好的网络，低比特率流转发到较差的网络）转发给每个参与者，确保每个人都能在各自的网络连接条件下获得最佳体验。
6.用户控制设置：

“通话时使用更少数据”： WhatsApp 提供了一个设置（位于 下方Settings > Storage and Data > Use Less Data for Calls），用户可以手动启用。启用后，该设置会强制通话使用较低的比特率和分辨率，这可以节省移动数据流量，并在网络状况不佳的情况下提高通话稳定性，但会降低通话质量。
禁用“通话中保护 IP 地址”：虽然这是一项隐私功能，但通过 WhatsApp 服务器路由通话以保护您的 IP 地址有时会增加延迟并略微降低通话质量。用户可以在与信任联系人的日常通话中禁用此选项，以潜在地提高通话质量。
通过结合这些技术，WhatsApp 可以动态适应移动和 Wi-Fi 网络的波动特性，即使在带宽有限或不稳定的情况下也能提供连续且清晰的通信。