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디지털 방송 핵심요소로 ‘스토리지’ 주목 |
| 디지털 방송 제작 환경과 스토리지 |
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2008년 02월 20일 00:00:00 |
데이터넷
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안정성·데이터 처리속도 중요… 방송장비와 호환 문제 해결·SAN·NAS 적절히 활용해야
지난 호에서 방송 제작 환경의 디지털화에 대한 내용을 살펴봤다. 테이프가 아닌 디스크에 방송 데이터를 저장하고, VCR이 아닌 인제스트 비디오 서버를 사용하고, 방송 편집을 위해 NLE 시스템들을 사용하는 등 디지털 방송 제작 환경으로의 변화에 대해서 다각도로 언급했다. 이번 장에서는 디지털 방송 제작/송출 환경에서의 스토리지 구성에 관해 깊이 있게 알아본다. <편집자>
연재순서
1회 : 방송 제작 환경 변화와 스토리지
2회 : 스토리지 기반 디지털
방송 제작 환경(이번호)
 정연근 // 효성인포메이션
SA팀 선임 컨설턴트 차장
hs-ygjeong@hyosung.com
방송 제작환경의 디지털화와 그 변화의 중심에는 항상 스토리지가 있었고, 방송 영상 자료를 입력, 편집, 그리고 송출하는 일련의 작업이 중앙 스토리지와 니어라인 스토리지를 중심으로 이뤄졌으며, 스토리지 없는 디지털 방송 제작 환경은 생각할 수 없다는 점을 이해했을 것이다.
오랫동안 각 방송사들은 방송 영상 자료를 저장한 테이프를 랙(Rack)에 축적하는 영상 자료실을 운용해왔다. 이 테이프의 영상 자료를 MPEG-2 파일로 바꿔 디스크에 저장하고 검색, 전송하는 것이야말로 명실상부한 디지털 방송 제작 환경이라고 할 수 있다.
디지털 방송 제작 및 송출 환경은 시스템을 운용하는 디지털 정보관리 시스템과 스토리지 그리고 서버 등으로 구성돼 있다. 이중에서 스토리지는 온라인 상태에서 편집과 송출 작업이 가능하도록 하는 대용량의 저장 장치로서, 디지털 방송 제작 환경에 있어 가장 핵심적인 요소로 등장했다.
스토리지 기반 방송 제작·송출 환경에서의 워크플로우 변화
지난 호에서 살펴 본 바와 같이 기존의 아날로그 방송 제작 환경에서는 필요한 영상 자료를 검색한 후에 사람이 직접 가서 필요한 테이프를 찾아오고, 편집이 끝나면 필요한 메타 정보를 테이프에 직접 기록하는 등 대부분의 작업을 사람의 손으로 직접 해야만 했다. 이러한 일련의 과정은 많은 작업 시간과 작업 인력을 필요로 했으며, 특히 신속성을 생명으로 하는 뉴스 시스템에서는 더욱 치명적인 요소로 작용했다.
테이프 기반의 방송 제작, 송출 시스템이 수작업에 의지한 방송 제작 환경이었다면, 스토리지 기반의 방송 제작, 송출 시스템 환경에서는 네트워크를 통한 데이터 이동으로 작업이 이루어진다. 인제스트(Ingest) 시스템에서 방송 영상 자료를 인코딩(Encoding)한 후 스토리지에 데이터를 저장하면, 편집 시스템에서 저장된 데이터를 가져와서 실제 방송을 위한 편집을 하여 다시 스토리지에 저장한다. 그런 다음 송출 시스템에서 편집 완료된 방송 영상을 내보내는 일련의 과정을 거친다. 다음은 스토리지 기반의 방송 제작, 송출 환경에서 각 단계별 워크플로우(Work Flow)로서 방송 영상 데이터가 네트워크를 통해 어떻게 이동하는지 살펴볼 수 있을 것이다.
1. 로컬 스토리지로 방송 데이터 입력 과정
뉴스, 생활 정보, 드라마 등의 모든 방송용 데이터와 위성으로부터 송신된 데이터, 그리고 지역 방송국으로부터 송신된 데이터 등 모든 방송용 데이터는 여러 채널을 통해 인제스트(Ingest) 비디오 서버를 거친다. 인제스트 비디오 서버에서는 방송 제작/편집을 위한 형식으로 인코딩해 로컬 스토리지에 저장한다.
입력 영상자료는 방송 편집용의 고해상도(MPEG-2)데이터와 탐색ㆍ가편집용 저해상도(MPEG-1)데이터, 그리고 인터넷 서비스용 저해상도(MPEG-4)데이터 등 여러 가지 모드로 동시에 로컬 스토리지에 저장된다. 이러한 작업을 인제스트(Ingest)라고 하는데, 방송 영상 데이터뿐만 아니라 그 데이터에 대한 각종 정보 즉, 메타 데이터를 DB화해 스토리지에 저장하는 작업을 병행한다. 영상 자산의 중요성을 고려하고 증가되는 데이터를 보다 쉽게 검색하기 위해서는 가능하면 많은 메타 데이터를 수집, 분류, 입력해야 한다.
2. 중앙 스토리지로 데이터 이동
인제스트 비디오 서버의 로컬 스토리지에 저장된 방송용 데이터를 중앙 스토리지 및 백업 스토리지로 이동을 담당하는 시스템이 CMS 서버이다. 인제스트 서버에서 방송용 데이터로 인코딩해 로컬 스토리지로 저장하고 난 후, 일정 시간이 되면 CMS 서버는 파일 서버 또는 FTP 서버를 이용하여 MPEG-2와 MPEG-1 데이터를 로컬 디스크로부터 중앙 스토리지로 이동시킨다.
고해상도 데이터와 저해상도 데이터, 그리고 인터넷 방송용 데이터를 각각 고유의 디스크 볼륨으로 보낸다. 즉, CMS 서버는 파이버 채널 인터페이스를 가진 로컬 스토리지에 저장된 데이터를 일반 이더넷 네트워크를 통해 중앙 스토리지로 이동시키는 부분을 담당한다. CMS 시스템의 또 다른 역할 중 하나는 중앙 스토리지의 장애에 대비해 구축한 백업 스토리지로 데이터 복제본을 저장하는 작업이다.
3. EDL(Edition Decision List) 작성위한 가편집 과정
방송 데이터의 입력이 완료되면 방송을 위한 편집 과정을 거친다. 이 작업을 하기 전에 편집기에서 인식이 가능한 포맷으로 만들기 위한 트랜스코딩 작업을 수행할 수도 있으나 여기서는 생략하기로 하겠다. 방송 편집 작업에는 크게 두 가지로 나눠진다.
EDL 작성을 위한 가편집 작업과 송출용 데이터를 편집하는 작업이 그것이다. 가편집 작업을 위한 저해상도 영상 자료의 경우 실제 방송에 사용되는 고해상도 자료와 분리해 저장하는 것이 일반적이다. 인제스트 작업 시 분리 저장된 MPEG-1 또는 MPEG-4 저해상도 방송 영상 자료를 불러와EDL 작성 작업을 수행한다.
EDL 작성 작업은 주로 감독, 기자 등 방송 제작자들에 의해 일반 데스크톱 컴퓨터에서 이뤄지며, 일반 이더넷 네트워크를 통해 네트워크 파일 서버로부터 스토리지에 저장된 방송 영상 데이터를 전송 받는다. EDL 작성을 위한 저해상도 영상 자료의 경우 높은 성능을 요구하는 것이 아니므로 파이버채널로 직접 연결할 필요가 없다. 가편집을 통해 EDL 작성이 완료되면, 작성된 EDL 자료는 실제 방송용 편집을 위한 NLE 편집실로 보내진다.
4. 실제 방송용 데이터 편집 과정
앞 단계에서 가편집을 통해 EDL 작성이 완료되면, 중앙 스토리지에 직접 연결된 NLE 시스템들은 고해상도 MPEG-2 데이터를 직접 불러와서 실제 방송용 편집 과정을 거친다. 고해상도 MPEG-2 데이터의 경우 고성능의 디스크 I/O 성능을 요구하므로 일반 이더넷을 통해 데이터를 이동하게 되면 성능상의 문제가 발생한다. 따라서 파이버채널 인터페이스를 사용하는 것이 일반적이다.
NLE 편집실에서는 방송 제작자들에 의해 이미 작성된 EDL 자료를 근거로 실제 방송에 사용될 영상을 편집하는 작업을 한다. 이 작업은 보통 NLE 편집 전문가들에 의해 이뤄지며, 방송 영상 편집이 완성되고 나면 다시 중앙 스토리지에 저장하여 송출용 비디오 서버들이 이 데이터를 사용할 수 있게끔 한다.
5. 송출용 로컬 스토리지로 데이터 이동
방송을 내보내기 위한 편집이 끝난 후 중앙 스토리지에 저장된 송출용 데이터를 비디오 서버에서 직접 불러와서 송출하면 좋겠지만, 사실 이것은 기술적으로 불가능하다. 송출용 비디오 서버 제품의 경우 각각 고유의 파일 시스템을 사용하는 경우가 대부분이어서 범용 스토리지로부터 송출 데이터를 직접 불러오는 것이 불가능하다. 따라서 방송용 편집이 끝난 후 중앙 스토리지에 저장된 데이터는 CMS 서버에 의해 송출용 비디오 서버의 로컬 스토리지로 이동된다. 이 과정은 송출용 비디오 서버에서 중앙 스토리지로 직접 접근하는 것이 불가능하기 때문에 발생하는 작업이다.
CMS 서버가 정해진 시간에 필요 데이터를 중앙 스토리지로부터 송출용 로컬 스토리지로 이동시키는 부분을 담당한다. 이때 사용하는 데이터 전송 매체는 인제스트 작업과 마찬가지로 일반 이더넷 네트워크다.
6. 방송용 데이터 송출 과정
CMS 서버에 의해 송출용 데이터를 중앙 스토리지로부터 송출 비디오 서버의 로컬 스토리지로 이동시켰다면, 송출용 비디오 서버는 방송 스케줄에 따라 필요한 영상자료를 불러와서 송출하는 작업을 수행한다.
디지털 방송 제작·송출 환경위한 스토리지 고려 사항
방송 소재 또는 프로그램을 저장하는 매체로서, 모든 방송 데이터에 대한 집결소인 스토리지는 안정성과 데이터 처리 속도에 가장 중점을 두고 설계돼야 하며, 향후 확장성 또한 고려돼야 한다. IT 서비스 대부분이 이러한 요소들을 강조하지만, 방송 서비스라는 특성을 감안할 때 안정성과 성능, 그리고 확장성이라는 이 세 가지 조건은 더욱 심각하게 고려돼야 할 것이다.
1. 성능
스토리지는 모든 방송 자료를 보관하여 관련 장비들에 데이터를 제공하고 있으므로, 만약 스토리지가 충분한 성능을 제공하지 못한다면 이전 방식의 방송 제작 환경에 비해 불편할 수 밖에 없다. 인제스트(Ingest), 편집, 가편집 및 탐색, 그리고 송출 시스템 등 모든 방송 제작 시스템들이 중앙 스토리지에 연결돼 관련 자료를 사용한다. 이외에도 장기 저장을 위한 아카이빙 시스템들 또한 중앙 저장 장치에 접근한다.
일반적으로 방송 제작, 송출을 위한 채널 하나당 필요한 성능은 SD급을 기준으로 50Mb/s, HD급 기준 100~150 Mb/s다. 지상파 3사가 구축했거나 구축 예정인 방송시스템을 보면 입력 채널, 편집 채널, 가편집 및 탐색 채널, 송출 채널을 합해서 적게는 수십 개에서 많게는 수백 개에 이른다고 봤을 때, 중앙 스토리지의 디스크 I/O 부하는 다른 IT 서비스에 비해 상당히 높을 수밖에 없다.
이러한 성능 문제를 해결하기 위해 고사양의 스토리지를 선택하는 것도 좋겠지만, 생각할 수 있는 또 하나의 방안은 데이터를 분산, 병렬 처리하는 구조로 만드는 것이다. 한 대의 스토리지를 이용해 순차적으로 데이터를 저장하는 것이 아니라 여러 대의 스토리지를 사용해 분산 처리함으로써 데이터 처리능력을 배가시킬 수 있다.
실제 영화 제작사에서 사용하는 미가공 형태의 HD급 영상은 한 채널당 약 150~300MB/s라는 엄청난 처리 속도를 요구한다. 외국의 한 영화 제작사(스타게이트)는 스토리지를 여러 대 연결해 데이터를 병렬 처리함으로써 성능상의 엄청난 요구를 해결했다.
2. 안정성
아날로그 방송 제작 시대부터 방송 장비에 대해 요구하는 중요한 특징 중 하나가 장비의 안정성이다. 디지털 방송 제작, 송출 환경으로 변한다 하더라도 안정적인 시스템 운영에 관한 요구 사항은 여전히 중요할 수밖에 없다. 방송 서비스의 특성상 방송 장비의 장애로 인한 방송 중단 등의 사고는 생각할 수도 없는 심각한 상황이므로 각 방송사에서는 이를 방지하도록 대부분의 디지털 방송 장비에 대해 이중화 구성을 원칙으로 하고 있다.
즉, 주요 장비에 대한 예비 장비를 항상 갖추도록 하고 있다. 이와 같은 맥락에서 모든 방송 데이터를 저장하고 있는 스토리지에 대한 안정성은 아무리 강조해도 지나치지 않다. 고도의 안정성을 갖춘 스토리지 제품을 선택해야 할 뿐만 아니라 스토리지 장애에 대한 충분한 대비책을 가지고 있어야 한다. 따라서 통상 스토리지 구성을 할 때 중앙 스토리지 뿐만 아니라 그에 대한 백업 스토리지를 둔다. 데이터를 저장할 때 1차적으로 중앙 스토리지에 저장하지만 메인 스토리지의 장애에 대비해 2차 스토리지에 복제본을 저장하도록 구성한다. 이럴 경우 중앙 스토리지에 심각한 장애가 발생하더라도 방송이 중단되는 등의 심각한 상황은 회피할 수 있을 것이다.
3. 확장성
다음으로 스토리지에 대해 고려해야 할 중요한 사항이 장비의 확장성이다. 매일 방송되는 1시간짜리 뉴스의 용량이 23GB 정도라고 한다. 하루 24시간 치를 모으면 552GB이고 30일 치만 모으더라도 16TB가 넘는 양이다. 그 이외에 방송되지 않은 자료까지 고려한다면 엄청난 분량의 데이터가 나온다. 문제는 이 같은 데이터가 늘 반복해서 쓰이는 것은 아니지만 간간이 ‘자료화면’으로 불려 나오곤 한다는 점이다.
어쨌던 방송사들은 시간이 지난 데이터를 폐기하지 않고 보관해야 한다. 자고 나면 불어나는 데이터를 보관하는 데는 적잖은 수고와 시설이 필요하다. 그래서 데이터 보관 장소인 스토리지 확장성은 매우 중요한 고려 요소다. 높은 확장성을 가진 스토리지를 선택해야 함은 물론이고 데이터를 저장하는 방법을 다양하게 가져가야 한다.
즉, 한 대의 스토리지에만 데이터를 저장하지 말고 다양한 데이터 관리 정책을 세워 방송 자료의 성격에 맞도록 여러 가지 종류의 스토리지에 분산 저장하는 아키텍처를 만드는 것이 중요하다. 다시 말해, 계층적인 스토리지 구조를 채택해 보다 많은 정보를 담을 수 있도록 구성해야 한다.
그 이외에도 모든 비즈니스가 그런 것처럼 비용을 생각하지 않을 수 없다. 무조건 고사양, 대용량의 스토리지를 도입하는 것이 아니라 방송 제작 시스템 종류에 맞도록 스토리지 구성을 달리해야 한다. 파이버 채널 인터페이스를 사용하는 것이 빠르다고 무조건 파이버 채널 인터페이스를 사용할 필요는 없다. 예를 들어 저해상도 영상을 불러오는 가편집 장비에는 일반 이더넷 네트워크를 통해 스토리지에 연결하는 것이 비용 면에서 효율적이다.
데이터 저장의 경우에도 일률적으로 한 가지 종류의 스토리지에 저장하는 것이 아니라 데이터 중요도 및 사용 빈도에 따라, 그에 맞는 스토리지에 저장하는 정책을 세움으로써 효율적인 스토리지를 구성해야 한다.
방송 장비별 스토리지 종류
디지털 방송 제작 및 송출 환경에서는 다양한 방송 장비들이 사용된다. 인제스트(Ingest) 비디오 서버, CMS 서버, NLE 장비, 송출용 비디오 서버 등이 그것이다. 다음에서는 각 방송 장비별 필요한 스토리지 요구 조건 및 구성에 대해 살펴본다.
1. 인제스트용 스토리지
일반적으로 인제스트 비디오 서버는 로컬 스토리지와 통합 스토리지 모두 사용한다. 다양한 종류의 방송 영상 자료를 로컬 스토리지에 저장하고 난 뒤 일정 시간이 되면 이더넷을 통해 중앙 저장 장치로 보내진다. 인제스트 그룹에서는 방송 편집 및 송출 작업을 원활하게 수행하기 위해 고해상도 영상 자료인 MPEG-2, 그리고 저해상도 영상 자료인 MPEG-1, MPEG-4 등 여러 종류의 영상 데이터를 동시에 만들어야 한다.
그러므로 스토리지는 다양한 인터페이스를 제공해야 할 뿐만 아니라 고성능을 유지할 수 있도록 설계돼야 한다. 인제스트 비디오 서버에 직접 연결되는 로컬 스토리는 인코딩된 데이터가 직접 저장되므로 파이버 채널 인터페이스가 사용돼야 한다. 로컬 스토리지에 저장된 다양한 영상 자료를 중앙 스토리지로 옮길 때는 일반 이더넷 네트워크를 사용한다. 일반적으로 인제스트 비디오 서버와 로컬 스토리지에는 파이버채널 프로토콜을 일반 네트워크 프로토콜로 변환해주는 게이트웨이가 존재하므로 데이터 이동에는 문제가 없다.
2. NLE(Non-Linear Editor)용 스토리지
실제 방송을 위한 편집 작업에는 중앙 스토리지에 저장된 고해상도 방송용 MPEG-2 데이터가 사용된다. 여러 개의 NLE 시스템들이 실제 방송용 편집을 위해 대용량의 데이터를 빠르게 액세스해야 하므로 파이버 채널을 이용해 중앙 스토리지에 직접 연결돼야 한다. 또한 여러 대의 NLE 장비들이 동일한 데이터에 접근할 수 있도록 데이터 공유 솔루션을 탑재해야 한다. 네트워크 파일 서버 또는 NAS를 이용한다면 데이터 공유 문제가 해결되지만 성능상의 문제 때문에 원활한 편집 작업 수행이 어렵다.
3. 가편집 및 탐색용 스토리지
송출용 데이터를 편집하기 전에 EDL 작성을 위한 가편집 작업이 이뤄진다. 이 작업은 고해상도 방송용 MPEG-2를 사용하는 것이 아니라 저해상도 MPEG-1 또는 MPEG-4를 통해 이뤄진다. 가편집 및 탐색용 장비들이 스토리지에 접근할 때에는 일반 이더넷을 사용하는 것이 일반적이다. 저해상도 영상 데이터를 이용하므로 높은 성능을 요하지 않을뿐더러 수 십대의 PC급 장비들에 파이버채널 인터페이스를 장착하는 것은 비용 면에서도 효율적이지 못한 구성이다.
일반 이더넷 네트워크를 이용해서 스토리지에 접근하는 것은 또 다른 장점이 있는데, 그것은 파일 공유 문제가 근본적으로 생기지 않는다는 것이다. 네트워크 파일 서비스는 기본적으로 파일 단위의 액세스이므로 여러 대의 시스템들이 같은 파일을 사용하는 데 아무 문제가 없다.
4. 송출용 스토리지
인제스트 비디오 서버와 마찬가지로 송출용 비디오 서버의 경우에도 로컬 스토리지와 중앙 스토리지 두 가지 모두 사용한다. 모든 송출용 비디오 서버에는 로컬 스토리지가 파이버 채널을 통해 직접 연결되어 있고 중앙 스토리지에 접근할 때에는 일반 이더넷 네트워크를 사용한다. 실제 방송을 위한 고해상도 MPEG-2 데이터가 편집 완료된 후에 중앙 스토리지에 저장되고 나면, CMS 서버가 방송 스케줄에 맞춰 인제스트 비디오 서버의 로컬 스토리지로 클립을 이동시킨다.
이때 이더넷 네트워크를 이용해 로컬 스토리지로 데이터를 보낸다. 송출용 비디오 서버가 방송을 위해 로컬 스토리지에 접근할 때에는 파이버 채널 인터페이스를 이용한다. 인제스트 비디오 장비들과 마찬가지로 송출용 비디오 장비에도 파이버채널과 일반 네트워크 프로토콜 변환을 위한 게이트웨이 장비가 있다.
스토리지 구성 방법
지금까지 디지털 방송 제작 환경에서의 워크플로우 변화 및 스토리지 고려 사항 그리고 방송 장비별 필요한 스토리지에 대해 살펴봤다. 다음에서는 구체적으로 스토리지 구성을 어떻게 해야 하는 것인지 살펴 볼 것이다. 디지털 방송 제작 환경에서 스토리지는 크게 네 가지로 구분된다.
각 비디오 서버에 직접 연결된 로컬 스토리지, 실제 방송 서비스용 데이터를 저장하는 중앙 스토리지, 중앙 스토리지의 장애에 대비하여 복제본을 저장하고 있는 백업 스토리지, 그리고 장기 보존 장비인 니어라인(Near-Line) 아카이빙 스토리지가 있다. 그리고 이러한 스토리지 구성을 가능하게 하는 SAN 스위치, 이더넷 네트워크를 이용해 파일 서비스를 가능하게 하는 네트워크 파일 서버 등이 있다. 다음에서 디지털 방송 제작 환경에서 필요한 스토리지 구성 방법에 대해서 하나씩 살펴보겠다.
1. 로컬 스토리지
로컬 스토리지의 경우 방송 장비 벤더에서 인제스트와 송출용 비디오 서버와 함께 제공하는 것이 일반적이다. 방송 비디오 서버의 경우 제품마다 독특한 파일 시스템을 사용하므로 범용 스토리지를 사용하는 것이 매우 힘들다. 따라서 각 방송 장비 벤더에서 제공한 로컬 스토리지를 사용할 수밖에 없다.
각각의 비디오 서버에는 파이버 채널 인터페이스 카드 즉, HBA가 설치돼 로컬 스토리지를 직접 연결한다. 따라서 별도의 SAN 스위치를 필요로 하지 않는 것이 일반적이다. 중앙 저장 장치로 데이터를 이동시키는 역할을 하는 CMS 서버의 경우에는 일반 이더넷 네트워크를 이용해 로컬 스토리지에 접근하는데, 직접 연결될 수 없으므로 파이버 채널 프로토콜과 네트워크 프로토콜 변환 장치인 게이트웨이 장비에 연결된다. 로컬 스토리지의 경우 방송 영상 데이터가 중앙 스토리지로 이동하기 전 임시 저장소의 역할만을 하므로 많은 용량이 필요하지는 않다.
2. 중앙 스토리지
모든 데이터의 중앙 저장 장치로서 방송 영상 자료, 메타 데이터 등 실제 방송을 위해 필요한 모든 데이터가 집결되는 장소이다. 인제스트 비디오 서버에서 인코딩한 데이터가 저장되고 저장된 데이터를 편집 시스템에서 불러들여 편집하고, 편집한 데이터를 송출하는 일련의 디지털 방송 제작 및 송출 작업이 중앙 스토리지를 중심으로 이뤄진다.
중앙 스토리지의 구성을 살펴보면, 먼저 스토리지를 사용하는 모든 시스템들이 파이버 채널을 사용해 연결할 수는 없다. CMS 서버, 가편집 및 탐색 시스템들이 일반 이더넷 네트워크를 이용해 중앙 스토리지를 사용할 수 있도록 네트워크 파일 서버를 구성해야 한다.
네트워크 파일 서버를 직접 스토리지에 연결하고 디스크 볼륨들을 공유해 다른 방송 장비들이 네트워크 파일 서버를 통해 스토리지를 이용할 수 있도록 한다. 이때 파일 서버에 성능상의 병목 현상이 발생할 수 있으므로 여러 대의 파일 서버들을 구축함으로써 관련 파일들을 분산 처리하는 구조를 만들어야 한다. 이에 반해 실제 방송용 편집 장비인 NLE 장비들은 고해상도 방송용 MPEG-2 데이터를 사용하기 때문에 고성능 처리 능력을 갖춘 파이버 채널을 통해 스토리지에 직접 연결되어야 한다. 즉, 중앙 스토리지는 SAN과 NAS, 또는 네트워크 파일 서비스를 동시에 제공할 수 있도록 구성해야 한다.
중앙 스토리지는 고성능을 제공해야 하고 고도의 안정성과 확장성이 요구되므로 미드레인지(Mid-range) 제품보다는 하이엔드(High-end) 제품이 더 적합할 것이다. 그 이외에도 스토리지 자체 구성에 있어 좀 더 나은 성능과 안정성을 제공할 수 있는 방안을 고려해야 한다. 예를 들면 일반 파일 저장에 주로 사용되는 RAID-5 보다는 RAID-1+0 구성을 선택하는 것이 훨씬 더 나은 성능과 안정성을 제공할 수 있으며, 10,000 RPM 디스크 보다는 15,000 RPM을 사용하는 것이 디스크 I/O 성능을 실질적으로 높여줄 것이다.
3. 백업 스토리지
대부분의 방송 장비들은 이중화되어 있으며 방송 관련 모든 데이터를 저장하고 있는 스토리지에 대해서도 예외가 아니다. 따라서 중앙 스토리지에 모든 데이터를 저장하지만 별도의 스토리지를 한 대 더 구축하여 복제본을 저장하는 구성이 일반적이다.
이 때의 스토리지는 중앙 스토리지 만큼 빠른 성능과 높은 안정성을 요구하지는 않는다. 하지만 중앙 스토리지에 저장되는 데이터에 비해서 많은 양의 데이터를 저장하므로 높은 확장성을 가진 스토리지를 요구한다. 백업 스토리지로 복제본을 저장하는 역할은 주로 CMS 서버에서 수행하는데 일반 이더넷 네트워크를 통해 복제본을 저장하므로 백업 스토리지는 앞에서 언급한 네트워크 파일 서버에 연결돼야 한다.
4. 니어라인 아카이빙 스토리지
앞에서도 언급됐지만 방송 관련 자료는 몇 주만 지나더라도 엄청나게 쌓인다. 따라서 모든 데이터를 중앙 스토리지에 저장한다는 것은 거의 불가능한 일이다. 방송이 끝난 후 일정 기간이 지나거나 방송되지 못한 데이터의 경우 별도의 처리 과정을 통해 다른 저장 장치로 이동할 필요성이 있다. 이 경우, 저장 장치는 디스크 어레이가 될 수도 있고 테이프 라이브러리가 될 수도 있다.
예전에는 비용상의 이유 때문에 아카이빙 저장 장치로 테이프라이브러리가 주로 사용됐지만, 최근 개발된 SATA 스토리지는 비용 면에서 테이프라이브러리보다 효율적이며, 디스크를 통한 I/O이므로 전송 속도 면에서 테이프에 비해 월등히 뛰어나다. 그런 면에서 요즘은 테이프라이브러리 대신 SATA 스토리지를 니어라인 아카이빙 저장 장치로 많이 도입하고 있다.
방송 데이터 아카이빙을 위해 필요한 또 한가지 장비는 아카이빙 솔루션을 탑재한 별도의 서버인데, 그 서버는 중앙 스토리지 및 아카이빙 저장 장치에 연결돼야 한다. 아카이빙 저장장치에 저장된 데이터는 별도의 처리과정을 통해 압축해서 저장하는 것이 일반적이다. 방송이 끝난 데이터 또는 방송되지 못한 데이터들은 자주 사용되는 것은 아니지만 자료 화면 등을 목적으로 사용되기도 한다. 이럴 경우 필요할 때에는 언제든지 불러와서 사용할 수 있도록 구성돼야 한다.
방송 장비들과 호환성 문제
지금까지 방송 제작 및 송출 시스템의 디지털화를 진행하면서 가장 큰 애로 사항은 중앙 스토리지와 각 방송 장비들과의 호환성의 문제였다. 비디오 서버와 NLE 장비의 경우 제품마다 고유한 파일 시스템을 사용하는 경우가 많아 범용 스토리지와 연결 시 호환성 문제가 발생할 수 있다. 또한 방송이라는 고유한 영역에서 방송 관련 장비들이 각각의 고유한 방송 데이터를 가지기 때문에 자유롭게 중앙 스토리지를 사용할 수 있도록 하는 작업이 무척 어렵다.
비디오 서버를 예로 들면, 옴네온(Omneon), 씨체인지(Se achange), 아비드(Avid), 피나클(Pinnacle) 등에서 제공하는 대부분의 비디오 서버들은 로컬 스토리지와 함께 공급되고 있으며 각각 고유의 파일 시스템을 사용하고 있다. 따라서 히다치, EMC, IBM 등 범용 스토리지를 파이버 채널을 사용해 직접 연결하는 것은 불가능하다. 범용 스토리지를 사용하기 위해서는 게이트웨이 장비를 통해 이더넷을 이용해 스토리지로 데이터를 이동시키는 과정을 거쳐야 한다. 인제스트 비디오 서버에서 방송 데이터 인코딩 시 중앙 스토리지에 직접 저장하지 않고, 먼저 로컬 스토리지에 저장한 후 중앙 스토리지로 이동시키는 이유가 여기에 있다.
NLE 장비의 경우에도 모든 제품이 그런 것은 아니지만 아비드 제품의 경우 유니티(Unity)라는 독특한 파일 시스템을 사용하기 때문에 범용 스토리지에 직접 접근하는 경우 NLE 작업에 있어 기능상의 제약을 받는다.
퀀텔(Quantel)에서 공급하는 EG NLE 제품의 경우에도 프레임 단위의 방송 영상 관리를 위해 고유의 데이터베이스를 사용하므로 반드시 로컬 스토리지를 사용해야 한다. 만약 범용 스토리지를 사용하는 경우에는 임포트(Import)와 익스포트(Export) 기능을 이용해 별도의 데이터 이동 절차를 거쳐야 한다. 그렇지만 그 이외에 피나클, 애플, GVG에서 제공하는 NLE 제품들은 범용 스토리지를 파이버 채널을 이용해 직접 연결할 수 있다.
현재 디지털 방송 제작 장비를 생산하는 업체들이 각각 고유의 방식을 고수하다 보니 아직 표준이 정해지지 않았고, 따라서 다른 장비와의 호환성 문제가 심각하게 대두되고 있다. 예를 들면 A사에서 인코딩한 영상 데이터를 B사 NLE 장비들이 인식하지 못하는 경우는 비일비재하다. 따라서 이러한 문제를 해결하기 위해 별도의 트랜스코딩 장비들을 도입하곤 한다. 마찬가지로 방송 장비와 범용 스토리지와의 호환성 문제는 매우 심각해 직접 연결하는 것 자체가 불가능한 경우가 흔하다.
해묵은 논쟁 - SAN, NAS, 그리고 네트워크 파일 서버
IT 업계에 스토리지가 일반화되면서 가장 먼저 대두된 이슈가 SAN이 적합한가, NAS가 적합한가의 문제였다. 하지만 시간이 흐르면서 자연스럽게 해결돼, 성능이 보다 중요한 서비스에는 SAN이 적합하고, 성능보다는 데이터 공유를 하는 것이 더욱 중요한 서비스에는 NAS가 적합하다는 것이 정설이다. 왜냐면 SAN은 빠른 성능을 제공하지만 기본적으로 데이터 공유가 안된다는 문제점을 가지고 있는 반면에 NAS의 경우 SAN 보다 빠른 성능을 제공할 수는 없지만 NAS에 저장된 데이터를 여러 대의 시스템들이 공유해서 사용할 수 있다는 장점을 가지고 있기 때문이다.
방송 제작 환경이 디지털화되면서 이 해묵은 논쟁이 다시 시작됐다. 방송 제작/송출 서비스는 대용량 데이터를 이동해야 하므로 고성능의 스토리지 서비스가 필요하고 수 많은 방송 장비들이 동일한 데이터를 공유하는 것이 필요하게 됐다. 즉, 디지털화된 방송 제작 및 송출 환경에서는 SAN의 장점과 NAS의 장점이 모두 필요하게 된 것이다. 그래서 나온 해결책이 통합 스토리지에서 SAN과 NAS를 동시에 제공하는 구성이다. 고해상도 MPEG-2 데이터를 이용하는 시스템들은 SAN을 통해서 스토리지에 연결하고 저해상도 MPEG-1 또는 MPEG-4 데이터를 이용하는 시스템들은 일반 이더넷 네트워크를 통해 NAS 스토리지에 연결하는 방식을 취한 것이다.
여기에서 문제가 되는 것이 스토리지에 저장되는 데이터량이 많아지고 스토리지를 사용하는 장비들이 많아졌을 때 NAS 전용 게이트웨이를 늘려야 한다는 것이다. 하지만 NAS 전용 게이트웨이를 늘린다면 또 다시 데이터 공유 문제가 발생할 수 밖에 없다.
그래서 나온 해결책이 NAS처럼 네트워크 파일 서비스를 제공하면서 데이터 공유 솔루션을 탑재할 수 있는 네트워크 파일 서버의 도입이다. 물론 데이터의 양이 아주 작거나 스토리지에 연결되는 장비들이 적을 경우에는 NAS 전용 게이트웨이를 설치할 수도 있지만 그렇지 않을 경우 네트워크 파일 서버를 두는 것이 바람직하다.
디지털 방송 제작 관련 용어
● 인제스트(Ingest)
인제스트란 ‘섭취하다’, ‘입력하다’라는 사전적 의미에서 알 수 있듯이 영상을 시스템에 입력하는 것을 의미한다. 디지털 시스템에서 디지털 또는 아날로그 비디오 소스를 MPEG-2로 입력해 스토리지에 저장하고 관련 정보(메타 데이터)를 등록하는 일까지를 인제스트라고 한다. 즉, 인제스트 전담자들이 다양한 형태의 비디오 입력을 MPEG-2등 다양한 형태의 디지털 데이터로 입력해 디스크에 저장하는 일을 말한다. 여기에서는 지방 지국이나 외신을 통해 들어오는 영상이 자동으로 인제스트되는 것까지 포함한다.
● NLE(Non-Linear Editing System)
EDL과 함께 디지털 뉴스룸의 편집 및 제작 시스템을 구성하는 핵심 요소다. 보통 ‘비선형 편집기’라고 하는데, 이는 기존의 VCR 편집 시스템과 같이 선형화된 순차적 편집이 아니라, 워드 프로세스처럼 자유로이 위치를 전환하여 편집할 수 있다는 뜻이다. NLE의 장점은 편집 과정에서 기존 영상 자료를 자유롭게 편집할 수 있고, 랜덤 액세스(Random Access) 즉, 무작위 접근이 가능해 원하는 화면을 즉시 불러올 수 있고, 각종 편집 효과를 온라인으로 직접 편리하게 할 수 있으며, 네트워크 기술을 이용해 여러 사람이 영상 자료를 공유할 수 있다는 것이다.
● MPEG
MPEG은 'Moving Picture Experts Group을 줄인 말로 ‘국제 표준화 기구(ISO/IEC)’ 산하의 동영상 연구모임이다. 이 전문가 그룹에 의해 비디오나 오디오 압축에 관한 표준들, 즉 MPEG 표준들이 개발 진화되고 있다. 때문에 MPEG이라는 단어는 전문가그룹이라는 단어와 기술표준의 두 가지 의미를 모두 담고 있는데, 처음에는 막 활성화되고 있던 CD롬에 각종 비디오 영상을 담기 위한 규약으로 출발하였다. MPEG 관련 기술표준이 일반인들에게 가장 처음 소개된 것은 MPEG-1이었다. MPEG-1은 VHS 수준의 화질을 디지털 포맷으로 구현하고자 만들어진 규약으로, 요즘도 MPG나 DAT라는 파일 확장자를 가지고 컴퓨터 상에서 유통되고 있고, 음악파일로 가장 큰 인기를 끌고 있는 MP3 파일이 바로 MPEG-1 규약을 기반으로 하고 있다. 다음으로 MPEG-2는 동화상을 10Mbps 정도로 압축하여 광 디스크 수준의 화질을 얻을 수 있는 규격으로 HD-TV급 고품질 영상을 제공하기 때문에 거의 모든 디지털 위성 방송이나 지상파 방송에서 채택하고 있다. 디지털 방송 제작환경에서는 고해상도 편집기, 즉 실제 방송용 편집기에서 MPEG-2를 사용하게 된다.
MPEG-4는 MPEG-1과 MPEG-2의 기능을 바탕으로 사용자와 서비스 제공자와의 쌍방향 통신이 가능하고, 이동통신 등에서 방생하는 에러를 극소화하며 통신, 컴퓨터, 방송기기 등을 통합하는 목적으로 개발된 것이다. 흔히 인터넷 전송용으로 압축한 것으로 영상은 5~64Kbps 정도며, 이는 스틸 사진 정도의 수준이다. 디지털 방송 제작 환경에서 MPEG-4 영상은 EDL 작성을 위한 오프라인 NLE 컷 편집용으로 사용된다.
● EDL(Edition Decision List ; 편집 결정 목록)
편집 결정 리스트. 일련의 편집을 나타내주는 편집 리스트로서 EDL은 오프라인(off-line)에서 만들어져서 최종 편집을 수행하기 위해 온라인(on-line)으로 넘겨진다. EDL은 방송 제작자들이 본인의 컴퓨터를 통해 자신이 필요한 자료 즉, 음성/영상의 인/아웃 위치, 화면 전환 효과 등의 내용 등을 NLE 편집실로 보내기 전에 텍스트화하여 직접 처리하는 것을 말한다. 즉, 개인용 컴퓨터에 장착된 EDL 시스템은 방송 제작자들이 자신들에게 필요한 영상을 요량이 적은 프리뷰(preview) 화면을 통해 직접 편집할 수 있는 기능을 부여한 것이다. 앞으로 이러한 EDL 시스템이 원활하게 가동될 수 있는 상황이 마련된다면 본 편집에 들어가기에 앞서 테이프에 녹화되어 있는 자료 화면을 일일이 찾는 수고를 덜 수 있으며, 원하는 타이밍에 적절한 화면이 제공되고, 더 나아가 NLE 편집 시간도 훨씬 단축될 수 있을 것이다.
● 아카이빙
아카이빙이란 주로 데이터를 원래 있던 위치에서 다른 곳으로 이동해 보관하는 의미로 백업과 함께 데이터 보전을 위한 하나의 방법으로 사용되기도 하나 백업이 제공하는 것 이상의 의미를 갖고 있다. 현재, IT 업계에서는 다양한 기술의 아카이빙 기술을 제공하는데 이는 크게 세가지로 도식화해서 정리해 볼 수 있다.
1. 백업 후 삭제 - 이 것은 가장 원시적인 방법으로 백업 소프트웨어를 이용해서 테이프나 2차 스토리지로 백업을 한 후 즉시 또는 일정 기간이 지나 1차 스토리지에서 원래의 데이터를 삭제하는 방법이다. 대부분은 수작업이나 스크립트를 이용해 이뤄지며 데이터를 다시 찾고자 할 경우 백업 소프트웨어로부터 정보를 찾아 1차 스토리지로 다시 리스토어(Restore) 과정을 거쳐야 한다.
2. HSM(Hierarchical Storage Manager) - HSM은 이전하고자 하는 데이터의 포인터 부분은 원래의 위치에 두고 그 이하 부분(데이터 영역)은 2차 스토리지나 테이프로 이전하는 방법을 제공하는 기술이다. HSM은 일반적으로 애플리케이션 영역보다는 파일시스템 영역에서 동작하며 입출력을 중간에서 가로채 이 기능을 수행하게 된다.
3. 아카이빙 툴 - 이것은 좁은 의미의 아카이빙을 의미하는 것으로 넓은 의미의 아카이빙과 많이 혼동돼 사용되기도 한다. 아카이빙 툴은 애플리케이션 서버와 데이터 시스템 사이에 별도의 아카이빙 툴을 두고 이 툴을 이용해 데이터를 이전하고 관리하는 방법이다. 따라서 애플리케이션은 아카이빙 툴에 데이터를 요청하고 아카이빙 툴은 데이터의 위치 정보를 갖고 해당 데이터를 읽어 들여 애플리케이션에 제공하는 원리다. 이 아카이빙 툴은 주로 방송시스템의 대용량 영상데이터를 관리하는 시스템으로 사용되고 있다. |
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