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줌 아키텍처

줌 미팅이 사용하는 H.264 SVC의 이해

by 라인하트 2022. 6. 19.

   줌 미팅은 기본적으로 H.264 AVC (Advanced Video Coding)와 SVC(Scalable Video Coding)를 혼용합니다. H.264 AVC는 영상회의 단말에서 하나의 좋은 영상을 낮은 대역폭으로 보내는 방식이고, H.264 SVC는 영상회의 단말에서 저품질부터 고품질 영상까지 다수의 영상을 보내는 방식입니다. 따라서, H.264 AVC는 미팅에 참가한 영상회의 단말의 종류와 성능이 동일한 영상회의에 적합하고, H.264 SVC는 영상회의 단말의 종류와 성능이 다양한 영상회의에 적합합니다. 예를 들면, 스마트폰은 360p도 충분하지만, 55"디스플레이를 가진 영상 단말은 720p 영상이 필요하고, 70" 디스플레이를 가진 영상 단말은 1080p 영상이 필요합니다. 하지만, 수신 단말의 종류가 다르다고 하나의 단말이 360p, 720p와 1080p 영상을 모두 전송하는 것이 아니라  해상도, 프레임 수, 픽셀의 수 등을 조정하여 저품질 영상에서 고품질 영상을 만들 수 있게 하여 전송 대역폭의 사용을 줄입니다.  줌 미팅에서 단말은 최대 4개의 해상도를 전달합니다.  

   

줌 미팅 참가자가 화면을 갤러리 뷰에서 액티브 스피커 모드로 전환할 때

  줌 미팅에서 일반적인 동작 방식을 설명합니다. 예를 들어, 아래와 같이 4개의 노트북 PC가 하나의 줌 미팅에 참석한다고 가정합니다. 4개의 PC는 모두 동일한 4 분할 갤러리 뷰를 선택하였습니다.  

      네 개의 PC는 모두 360p 해상도의 영상을 줌 클라우드로 전송하고, 다른 3명의 360p 영상을 수신합니다.  

      여기서, 참가자 4 (P4)가 참가자 1 (P1의 영상만을 단독으로 보기 위해 클릭하였습니다. P1의 화면에 깨끗한 영상을 표시하기 위해 더 좋은 품질의 720p 해상도의 영상이 필요합니다.  아래 그림에서 파란색 선의 P1의 720p 해상도 영상입니다. 참가자 3과 4는 P1의 360p 영상이 필요하므로 720p 영상을 수신하지 않습니다. 따라서, 참가자 1, 2, 3는 수신 대역폭의 변화가 없고,  참가자 4는 수신 대역폭이 크게 증가합니다. 

   

 

   줌 미팅에서 보는 영상의 해상도의 종류와 개수에 따라 단말별 요구 대역폭은 다음과 같습니다. 예를 들어, 참석자가 7X7 화면을 본다면 40 kbps ~ 80 kbpsX 49 = 2 Mbps ~ 4 Mbps의 대역폭이 필요합니다.

    Bandwidth
Resolution Height Video Voice
90p h<120 40k-80k 60k-80k
180p 120<h<270 120k - 200k
360p 270<h<450 450k-600k
720p 450<h<850 450p:700k-800k
630p:800k-1mb
720p:1.2mb-2mb
1080p h>850 3mb (5 w/ ss)

 

새로운 단말이 참가할 경우

   줌 미팅에서 새로운 참가자가 들어오더라도 마찬가지입니다.  예를 들어, 아래와 같이 3개의 노트북 PC가 하나의 줌 미팅에 참석한다고 가정합니다. 3개의 PC는 모두 동일한 갤러리 뷰를 선택하였습니다.  

    

      참가자 4(P4)는 자신의 360p 영상을 줌 클라우드 전송하고, 다른 3명의 참가자들은 참가자 4의 360p 영상을 추가적으로 수신합니다. 마찬가지로 참가자 4는 다른 3명의 참가자들의 360p 영상을 수신합니다.   

 

정리하며  

   네트워크 대역폭 또는 패킷 손실율 등의 다양한 조건에 따라 송수신하는 영상의 품질은 자동으로 변경합니다. 예를 들면, 1080p 수준의 영상 품질로 미팅을 하던 중 모바일과 같이 저품질의 영상을 사용하는 단말이 접속할 경우 기존 3Mbps의 1080p 단말들이 추가적으로 600kbps  영상을 송수신해야 하기 때문에 달라진 네트워크 조건에 따라 전체적으로 영상회의 품질이 떨어지기도 합니다. 

 

  지금까지 쉽게 설명하기 위해 저해상도 360p와 고해상도 720p의 변화로 설명하였지만, 실제 SVC는 단말이 필요한 해상도를 직접 클라우드로 보내는 것이 아니라 해상도나 프레임수를 조절하여 저해상도를 고해상도로 변환합니다. AVC와 SVC의 자세한 동작 방식은 "영상 회의 품질 개선의 이해( https://zoominzoom.tistory.com/38) 글에서 확인하시기 바랍니다.