Web - Debug Inside

WebRTC Internals

webrtc-internals는 WebRTC서비스에서 발생하는 이슈르 해결해야할 때 굉장히 좋은 도구입니다. 이 도구에 익숙하지 않다면 크롬브라우저에서 WebRTC세션을 연결하고 다른 탭을 더 열어서 주소창에서 chrome://webrtc-internals/ 를 입력하면 webrtc-internals를 실행할 수 있습니다.

webrtc-internals는 현재 연결되어서 통신하고 있는 여러 stat정보를 덩치 큰 JSON덩어리로 저장할 수 있고 이것을 이용하여 다음과 같이 살펴볼 수도 있습니다.

아래를 참고하여 작성되었습니다.

getUserMedia Requests

getUserMedia를 통해 전달된 constraints값들이 기록되어 있습니다. 세부적인 내용은 없으며 간단한 내용을 확인가능합니다.

RTCPeerConnection

실질적으로 내부 정보를 확인해 볼 수 있는 가장 중요한 곳 입니다.

Overview

From testRTC, Copyright 2018 testRTC
  1. RTCPeerConnection이 어떻게 설정되어 있는지, 어떤 STUN, TURN서버가 사용되고 그 옵션은 어떻게 설정되어 있는지 알려줍니다.

  2. 왼쪽편은 PeerConnection 객체가 호출된 trace입니다. 즉, PeerConnection객체의 메소드가 호출된 순서대로 나열되어 있고 그 인자값(예: createOffer)등과 callback 이벤트 이를테면 onicecandidate 등도 전부 기록합니다. 이것은 정말 강력하기 때문에 ICE 실패가 어디서 왜 일어났는지를 확인하거나 TURN서버를 어디에 설치해야하는 지 결정하는데에도 많은 영감을 줄 수 있습니다.

  3. Stats Tables: getStats() 메소드로부터 받은 통계정보를 보여줍니다.

  4. getStats() 의 값들을 그래프로 보여줍니다. webrtc-internals의 통계값들은 사실 크롬브라우저의 내부의 포맷이어서 현재의 표준과는 조금 다릅니다. 하지만 크게 다르지는 않고 점점 이 통계치들은 표준과 유사하게 맞춰지고 있는 상황입니다.

Get stats to codes

통계값을 webrtc-internals가 아닌 코드나 콘솔을 통해 확인하고 싶다면 다음과 같이 실행하면 됩니다.

RTCPeerConnection.getStats(function(stats) { console.log(stats.result()); )};

RTCStatsReport 객체의 배열값이고 아래에서와 같이 매우 많은 key와 value쌍으로 이루어져 있습니다.

RTCPeerConnection.getStats(function(stats) {
var report = stats.result()[0];
report.names().forEach(function(name) {
console.log(name, report.stat(name));
});
)}

이들 Report객체를 읽는 방법 중 중요한 원칙 중 하나는 바로 끝에 Id로 끝나는 key 이름은 보통 다른 report의 id 속성을 가리킨다는 것입니다. 때문에 거의 모든 report 객체들은 서로간에 연결되어 있는 구조입니다. 또한 대부분의 값들은 string인것도 명심하세요.

RTCStatsReport의 가장 중요한 속성은 report의 type입니다. 여기 그것들 중 중요한 것들을 소개합니다.

  • googTrack

  • googLibjingleSession

  • googCertificate

  • googComponent

  • googCandidatePair

  • localCandidate

  • remoteCandidate

  • ssrc

  • VideoBWE

이들 report들을 하나씩 살펴봅시다.

googCertificate report

googCertificate report는 local에서 사용하고 certificate 자체 용도로도 사용하는 DTLS certificate 정보를 담고 있습니다. 이것에 대한 자세한 내용은 RTCCertificateStats dictionary 에서 확인할 수 있습니다.

googComponent report

certificate 통계와 connection간의 접착제 역할을 수행합니다. 즉, 현재 active한 candidate 쌍들에 대한 링크를 가지고 있습니다.

googCandidatePair report

ICE Candidate 쌍을 다룹니다. 이 report를 통해 아래와 같은 정보를 얻을 수 있습니다.

  • 송수신된 패킷과 bytes의 전체 수(bytesSent, bytesReceived, packetsSent; packetsReceived는 알수없는 이유로 missing). 이것들은 RTP헤더를 포함한 raw형태의 UDP 혹은 TCP bytes가 기본값입니다.

  • 현재 active한 connection인지 여부를 googActiveConnection항목을 통해 알 수 있습니다. 대부분의 시간동안 active candidate 쌍의 통계에 대해서만 관심이 있을 겁니다. 이 정보에 대한 자세한 내용은 여기 를 통해 확인하세요.

  • 송수신된 STUN 요청 및 수신의 수(requestsSent, responsesReceived, requestsReceived, responsesSent). 즉, ICE 과정 중 사용된 송수신 STUN요청의 count정보입니다.

  • googRtt를 통해 마지막 STUN 요청의 round trip time을 알 수 있습니다. ssrc report의 googRtt와는 다른 겁니다.

  • localCandidateId와 remoteCandidateId를 통해 localCandidate와 remoteCandidate 객체의 id를 알 수 있습니다.

  • googTransportType을 통해 전송 type을 알 수 있습니다. 대부분 udp이나 TURN서버 사용시 TURN over TCP가 사용될 수 있습니다. ICE-TCP가 사용되면 tcp로 설정됩니다.

localCandidate, remoteCandidate report

ip 주소, 포트번호, candidate의 종류등을 확인할 수 있습니다.

Ssrc report

가장 중요합니다. peerconnection을 통해서 송수신되는 음성 혹은 영상 트랙 하나를 담당하고 있습니다. 표준에서는 이를 MediaStreamTrackStatsRTPStreamStats로 구분하여 정의하고 있습니다. 이 report는 그것이 다루고 있는 것이 음성인지 영상인지 혹은 송신인지 수신인지에 영향을 받고 있습니다. 일단 공통적인 값들부터 살펴봅시다.

  • mediaType: 음성인지 영상인지를 알려줍니다.

  • ssrc: 송신하는 것인지 수신하는 것인지 등의 고유값을 나타냅니다.

  • googTrackId: 이 통계가 대상으로 하는 트랙의 id를 나타냅니다. 이는 SDP의 local 혹은 remote media 스트림 트랙부분에서 역시 찾을 수 있습니다. 원래 원칙상 끝에 Id가 붙는 것들은 다른 report를 가리켜야하지만 이것만은 예외입니다.

  • googRtt: rount-trip time인데 이것은 RTCP에서 측정된 값입니다.

  • transportId: 이 RTP 스트림을 전송하는데 사용한 컴포넌트를 가리킵니다. 만약 Bundle을 사용중이라면 음성과 영상 스트림 모두 동일한 값으로 지정되어 있을 것입니다.

  • googCodecName: codec의 이름입니다. opus, VP8, VP9, H264 등등. codec의 구현체를 codecImplementationName stat을 통해 확인할 수도 있습니다.

  • bytesSent, bytesReceived, packetsSent, packetsReceived (해당 ssrc가 송신인지 수신인지에 따라 차이): bitrates 계산값입니다. 이는 누적값이기 때문에 이전에 측정한 getStats로부터 걸린 시간과 함께 적절한 계산을 해주어야 합니다. 표준에 나와있는 샘플코드는 비교적 훌륭합니다만 가끔 크롬은 이 값을 리셋하기 때문에 때때로 마이너스값이 나올 수 있음을 명심하세요.

  • packetsLost: 잃어버린 패킷수. 송신자입장에선 RTCP를 통해, 수신자입장에서는 로컬기반으로 수집합니다. 통화 상태를 나타내는 가장 중요한 값 중 하나입니다.

Voice

  • 음성 트랙을 위해 audioInputLevel과 audioOutputLevel(표준에서는 이를 audioLevel이라 칭합니다)값이 있습니다. 음성 신호가 마이크에서 오는지 스피커를 통해서 오는지 등을 알려줍니다. 이는 크롬의 음성 처리 버그를 감지하는 데 사용됩니다.

  • googJitterReceived와 googJitterBufferReceived: 수신된 Jitter의 양에 대한 정보 그리고 jitter buffer state에 대한 정보를 제공합니다.

Video

  • googNacksSent: NACK에 대한 정보

  • googPLIsSent: PLI에 대한 정보

  • googFIRsSent: FIR에 대한 정보

  • 위 정보들은 패킷손실(packetloss)가 영상 품질에 미치는 영향을 이해하는 데 도움을 줍니다.

  • googFrameWidthInput, googFrameHeightInput, googFrameRateInput: 입력된 frame size와 frame rate등을 알려주며

  • googFrameWidthSent, googFrameHeightSent, googFrameRateSent: 실제 네트워크를 통해 보내어진 수치입니다.

  • googFrameWidthReceived, googFrameHeightReceived: 수신한 frame size이고

  • googFrameRateReceived, googFrameRateDecoded, googFrameRateOutput: 수신한 framerate 정보입니다.

  • 영상을 인코딩하는 입장에서는 이들 값들의 차이를 확인하고 왜 영상의 resolution이 낮아졌는지에 대한 정보를 확인할 수 있습니다. 일반적으로 충분하지 않은 CPU 혹은 bandwidth가 원인인 경우가 많습니다.

  • 낮아진 framerate에 대한 비교는 googFrameRateInput와 googFrameRateSent값을 비교하여 알 수 있는데, 이에 더하여 낮아진 해상도의 원인이 CPU때문인지(googCpuLimitedResolution값이 true 인 경우) 혹은 불충분한 bandwidth때문인지(googBandwidthLimitedResolution값이 true)들을 여러 정보들을 통하여 확인할 수 있습니다. 이들중 어떤 조건이 변경이 되면 googAdaptionChanges의 counter가 증가합니다.

  • 패킷손실(packet loss)을 인위적으로 발생시켜 보았습니다. 응답쪽에서 크롬은 googFrameWidthSent와 googFrameWidthInput값이 달라지는 t=184에서 해상도를 낮추려 합니다. t=186일 때 input framerate이 30에서 0에 가깝게 변하는 것을 알 수 있습니다.

VideoBWE report

bandwidth를 예측합니다. 다음과 같은 정보를 가지고 있습니다.

  • googAvailableReceiveBandwidth: 수신중인 영상 데이터를 위해 가용한 bandwidth 입니다.

  • googAvailableSendBandwidth: 송신중인 영상데이터를 위해 가용한 bandwidth 입니다.

  • googTargetEncBitrate: 영상 인코더가 목표로 하는 bitrate입니다. 가용한 bandwidth를 최대한 사용하려 합니다.

  • googActualEncBitrate: 영상 인코더의 실제 수행하는 초기 bitrate입니다. 목표 bitrate와 대응해야 합니다.

  • googTransmitBitrate: 실제 전송하는 bitrate입니다. googActualEncBitrate와 차이가 심하다면 아마 forward error correction 때문일 것입니다.

  • googRetransmitBitrate: RTX가 사용된다면 재전송의 bitrate을 측정을 허용합니다. 패킷손실을 측정하는 데 유용합니다.

  • googBucketDelay: 큰 프레임과 관련된 구글의 "leaky bucket" 전략의 측정입니다. 크게 중요하지 않습니다.