NDI – 차세대 네트워크 IP 비디오①

네트워크 비디오의 등장

‘Video Over IP’ – 최근 수년 사이에 등장한 차세대 영상기술에 대한 이슈 중 가장 획기적이면서도 가장 그 개념을 이해하기 힘든 것중 하나가 바로 ’Video Over IP’일 것이다.

그도 그럴것이 이 개념을 이해하기 위해서는 영상 기술 전반에 대한 기초 지식과 함께 네트워크, 코덱, 전송, 프로토콜에 대한 포괄적인 기반을 가지고 있어야 하기 때문이다.

그럼에도 불구하고 우리는 네트워크 비디오를 반드시 신경써야 하는 것일까? 결론부터 말하자면 ‘그렇다’이다. 이는 수년전 ‘과연 테잎리스로의 이전을 반드시 해야 하는 것일까?’하는 질문과 맞닿아 있다.

그 당시 많은 사람들이 테잎 기반의 제작 시스템을 영원토록 사용할 것이라고 생각했었지만 그 결과는 이미 우리가 알고 있는 바와 같이 급작스러운 테잎 기반 장비의 몰락이었다.

마치 공룡의 멸종과 마찬가지로 갑작스러운 환경의 변화에 많은 이들이 적응하지 못했었고, HD 전환과 맞물려 급기야 시장의 대대적인 구조 변화를 가져오기에 이른다.

테잎리스 시대의 이전을 가져오게된 큰 원인은 두가지이다.

하나는 ‘비용’의 문제였고, 다른 하나는 ‘편의성’이었다. HD로 이전하면서도 단순한 장비 구성을 통해 더 저렴한 비용과 더 편리한 제작환경을 제공할 수 있었기 때문에 작업자들은 테잎리스에 열광할 수 밖에 없었다.

테잎리스의 성공적인 이전 이후에 많은 사람들은 또 다른 영역에 눈을 돌리기 시작했다. 그것은 수십년동안 한번도 바뀌지 않았던 ‘연결/전송 방식’에 대한 것이었다. 바로 ‘네트워크 IP 비디오’라 불리는 차세대 영상 전송기법의 등장이 그것이다.

사고의 전환, 그 시작…

네트워크 IP 비디오를 이해하기에 앞서 우리는 이미 잘 알려진 ‘전화’라는 개념을 통해 이를 접근하게 될 것이다. 이번 기사는 네트워크 IP 비디오에 대한 기초 토대를 언급하기 위한 일종의 ‘프리퀄’이라 할 수 있다.

위 그림은 두 사람을 위한 전화망을 표현한 것이다. 이 연결을 위해서는 전화선 한가닥이면 충분하다. 한쪽의 음성 신호를 다른쪽으로 전송할 수 있으며 아무런 문제도 없고 아주 단순한 구성이다.

자, 이제 사람이 6명으로 늘어났다. 이들 모두를 연결하기 위한 배선은 위 그림과 같다. 연결해야 할 전화망도 많아졌고, 구성도 지나치게 복잡하다. 만일 여기에서 사람이 더 늘어난다면 걷잡을 수 없는 상황이 되리라는 것은 누구나 쉽게 예측할 수 있을 것이다.

그런데, 아이러니하게도 많은 영상 제작 프로덕션의 환경이 바로 이 그림과 동일한 구성을 가지고 있다. 전화망으로는 절대 구현하지 않을 이 비효율적인 구성이 별다른 대안이 없다는 이유로 실제 많이 사용되고 있다.

다시 전화망으로 돌아와보자. 이런 비효율성을 줄이기 위해 전통적인 방식으로 이른바 ‘교환기’라고 불리는 장치가 사용된다. 개별 전화에는 하나의 라인만 연결하고 중앙의 ‘교환기’에서 상호 연결을 구성하는 방법으로 배선의 복잡함을 해결하였다. 수십년전의 전화 시스템이 바로 이런 구성이다.

교환기를 사용한 전화 교환 방식과 초기 교환기

이런 교환기를 영상에서 사용한 것이 바로 ‘비디오 패치’이다. 흔히 ‘패치코드’라고 불리는 짧은 케이블을 통해 우리가 원하는 소스를 원하는 타겟으로 보낼 수 있도록 설계되어 있다. 사실 이정도의 비디오 패치를 가지고 있는 곳이면 소위 말하는 ‘전문 제작’을 위한 프로덕션이라 할 수 있을 수준이다.

비디오 패치를 사용한 전송방식

그렇다면 현재의 전화 시스템은 어떨까? 당연하겠지만 더 이상 교환기를 사용하는 전화망은 존재하지 않는다. 전화교환원에게 ‘서울 연결해주세요~’라고 아무도 말하지 않지 않는가?

요즘의 전화 솔루션은 모두 전산화되어 각각의 단말의 고유 코드를 인식하여 상호 연결을 수행한다.

그렇다면 이런 연결을 영상으로 구현한다면 어떨게 될까? 아래 그림을 보면 여러대의 카메라와 여러대의 스위쳐가 상호 연결되는 구성을 볼 수 있는데, 이렇게 할 경우 우리는 몇 가지 놀라운 기능을 함께 수행할 수 있게 된다.

전화에서는 그룹 콜이라는 것이 존재한다. 전화라인에 연결된 여러대의 사람을 동시에 연결해서 원하는 사람들끼리 일종의 ‘다중통화’를 하는 것인데, 영상 제작이 이를 이용한다면 바로 라이브 스위칭의 소스 적용에 대입해 볼 수 있다.

네트워크에 존재하는 각각의 카메라들 중 내가 원하는 소스들만 선별해서 라이브 스위칭 소스로 사용하는 것이 바로 그룹콜에 해당한다고 할 수 있다.

네트워크에 산재한 소스들을 선택하여 스위칭

그렇다면 이런 구현이 실제로 가능할까? 물론 당연하다.

현재 메이저 방송장비 제조사들을 중심으로 이런식의 네트워크 비디오 연결 시스템을 구체화하고 있으며, 이미 실제로 구현되어 사용되고 있는 중이다.

네트워크에 산재한 영상 소스들을 선택하여 스위쳐에서 원하는 영상을 각각 다르게 만들어낼 수 있을 뿐만 아니라, 하나의 소스를 별다른 분배기 없이 무제한 분배 및 복제가 가능해진다. 하나의 스위쳐에서 만들어내는 결과물을 곧바로 다른 스위쳐에 입력으로 할당하여 즉석에서 2차 제작물을 구성하는 것도 가능하다.

이런 무궁무진한 활용도로 인해 네트워크 비디오가 가진 잠재력이 높이 평가되고 있다. 물론 그동안 네트워크 통신 자체의 대역폭 한계로 인해 실제 이런 시도가 구체화되기 어려웠지만, 최근 급속도로 빨라지고 있는 네트워크 기술이 이제는 HD를 넘어 4K, 8K 영상까지 커버할 수 있는 수준으로 향상되었기 때문에 이제는 충분히 적용할 수 있는 환경이 갖추어졌다고 할 수 있다.

NDI에 대하여…

네트워크 IP 비디오의 개념에 대해 간략하게 살펴보았지만, 실제로 이것이 이루어지기 위해서는 많은 조건들을 충족시켜야만 한다. 그리고 현재까지 등장한 네트워크 비디오 전송 규격 중 가장 현실적이라고 인정받고 있는 것이 바로 뉴텍에서 발표한 ‘NDI(Network Device Interface)’이다.

양방향으로 전송 가능한 멀티 캐스트 비디오 전송에 대한 규격 – NDI

NDI는 크게 전송 규격과 이를 지원하는 하드웨어, 그리고 서드파티 소프트웨어의 3가지 부분으로 나누어서 생각할 수 있다. 현재 NDI 규격에는 HD를 비롯해 4K 전송까지 모든 비디오 포맷이 규정되어 있으며, 기본적으로 멀티 캐스트 방식을 취하고 있기 때문에 하나의 소스가 제공하는 영상을 원하는 모든 타겟에 동시에 보내는 것이 가능한다.

라이브 비디오를 네트워크로 전송하면서 발생할 수 있는 문제가 바로 ‘전송 딜레이’와 ‘화질 열화’인데, NDI는 이 두가지를 모두 해결한 진정한 의미의 네트워크 IP 전송 솔루션이라 할 수 있다. NDI 전송과 로컬 라이브 전송간의 스위칭시 전혀 차이점을 느끼지 못할 정도로 뛰어난 특징을 가지고 있다.

NDI 규격의 주요 특징은 아래와 같다.

  – 1080/60i HD 영상을 100Mbps로 전송

  – 제로 딜레이 (1프레임 미만)

  – 비손실 전송

  – 멀티캐스트

또한 기본적으로 NDI는 오픈 솔루션이며 개발을 위한 SDK 역시 무료로 배포되고 있기 때문에 많은 장비 업체들이 별도의 비용없이 손쉽게 네트워크 IP 비디오 제품을 개발할 수 있도록 지원하고 있으며 이미 수많은 서드파티 제품들이 출시되어 본격적인 네트워크 비디오 시대를 준비하고 있다.

NDI에 세부적인 전송 방식과 실제 구현, 그리고 활용에 대한 부분은 앞으로 연재될 기사를 통해 자세히 살펴보게 될 것이다.

※ 이 기사는 2016년 10월호 비디오 플러스에 게시된 기사입니다.