전문가를 위한 SMPTE-2110 설정
Blackmagic Design 2110 IP Video 제품군은 사용이 매우 쉽기 때문에 IT 전문가가 따로 필요하지 않습니다. 이는 장비와 장비 사이를 점대점(Point to Point) 방식으로 연결하기 때문입니다. 이에 따라 BNC SDI 케이블을 연결하는 방식과 동일하게 이더넷 연결을 할 수 있습니다. 하지만 네트워크 스위치를 활용해 대규모 SMPTE-2110 시스템을 구축할 경우, 모든 연결이 잘 작동되도록 하기 위해 어느 정도의 설정 단계가 필요합니다. 무료 유틸리티 소프트웨어를 사용해 간단히 이런 설정을 업데이트할 수 있습니다. 이 유틸리티 소프트웨어는 Mac 및 Windows 지원 컴퓨터에서 사용할 수 있습니다. 그랜드마스터 클럭 설정을 업데이트할 수 있어, 모든 카메라 및 스위처, 데크 제품을 동기화할 수 있습니다. NMOS 라우팅 제어를 설정하고 송신기 및 수신기의 이름을 각각 정해 비디오 라우팅을 쉽게 할 수도 있습니다.
2022-7 리던던시
Blackmagic 2110 IP SDI to HDMI 12G-10 모델은 2개의 개별 10G 이더넷 포트를 갖추고 있어 SMPTE-2110 리던던시를 지원합니다. SMPTE-2110 리던던시를 통해 2개의 동일한 비디오 및 오디오 신호를 2개의 개별 네트워크 연결로 전송할 수 있습니다. 이런 방식은 운영자가 리던던시 이더넷 포트를 완전히 독립된 이더넷 스위치에 연결했을 경우에 더욱 큰 효과를 발휘합니다. 이러한 리던던시 방식을 SMPTE 2022-7 무중단 데이터 보호 전환(Seamless Protection Switching)이라 하며, 이는 2개의 이더넷 연결에 수신되는 RTP 패킷 시퀀스 번호를 비교한 후, 둘 중 먼저 도착한 픽셀 패킷으로 완전한 비디오 프레임을 재구성합니다. 이 전환 과정은 실시간 드롭 프레임이나 오디오 글리치 없이 완벽히 매끄럽게 이루어집니다.
송신측 및 수신측 설정
송신측 및 수신측 설정을 통해 SMPTE-2110 시스템 안에서 그 제품의 역할이 설정됩니다. 예를 들어, 송신측에서는 비디오, 오디오 또는 메타데이터 출력을 패키징한 다음 개별 IP 스트림으로 네트워크 전체에 전송하며 이후 수신기가 그 반대 역할을 수행합니다. 즉, 수신되는 IP 스트림을 ‘받아와’ 수신기가 이를 원래의 비디오 입력으로 재구성합니다. 이를 설정하기 위해, 각 스트림 유형에 적합한 멀티캐스트 목적지 주소와 포트 번호 그리고 스트림 포맷을 정의할 수 있습니다. 카메라를 송신기로, 모니터나 스위처 입력은 수신기로 설정 가능합니다. 이런 설정을 올바르게 구성해야만 2110 IP 스트림이 정확한 목적지에 도착하여 문제없이 영상으로 변환될 수 있습니다.
오디오 설정
오디오 설정(Audio Configuration)에서 SMPTE-2110-30 PCM 오디오 스트림을 통해 송/수신하는 방식을 제어합니다. SMPTE-2110는 오디오가 비디오에 임베드되는 SDI와는 달리 개별 IP 스트림으로 오디오를 운반합니다. 이 설정으로 스트림 당 오디오 채널 수, 샘플 레이트, 비트 심도, 패킷 시간을 정의할 수 있습니다. 어느 채널을 어느 스트림으로 보낼지 매핑할 수도 있습니다. 예를 들어, 스테레오 한 쌍을 하나의 스트림으로 보내고, 5.1 서라운드 음향 믹스를 또 다른 스트림으로 보낼 수 있습니다. 이는 오디오가 수신기에 도착해 올바르게 정렬되고 의도대로 채널이 배정되도록 합니다. 송신측과 수신측 간의 이러한 설정을 일치시키는 것이 중요합니다. 해당 설정이 일치하지 않을 경우, 채널이 무음으로 변하거나 오디오가 바뀌고 동기화 문제가 발생할 수 있습니다.
보조 데이터 식별자
보조 데이터 식별자(Ancillary Data Identifier, DID/SDID) 설정으로 SMPTE-2110-40 스트림에서 어떤 보조 데이터 유형을 임베드 또는 추출할지 설정할 수 있습니다. SDI의 경우에는 폐쇄 자막, 타임코드 및 AFD와 같은 보조 데이터는 비디오 신호의 여백(Blanking) 구간에 포함되었지만, 2110의 경우는 보조 데이터가 개별 IP 스트림으로 전송되는 방식입니다. 데이터 식별자(DID) 및 보조 데이터 식별자(SDID) 값으로 어떤 데이터가 운반되고 있는지 표시됩니다. 예를 들어, 폐쇄 자막은 타임코드 스트림과 다른 식별자 값을 사용해 구분합니다. 정확한 DID/SDID를 설정함으로써, 기기는 어떤 보조 패킷을 디코딩해야 하고 생성해야 하는지 알 수 있습니다. 이러한 설정 과정으로 올바른 메타데이터가 올바른 목적지에 연결됩니다.
Timecode
Closed Caption
AFD
NMOS 레지스트리
NMOS 레지스트리 설정은 네트워크에서 중앙 NMOS 등록 및 검색 서버를 확인할 수 있는 곳입니다. NMOS는 SMPTE-2110 비디오의 라우팅을 제어하며, 비디오 라우팅을 위해 송신자와 수신자 간의 연결을 관리합니다. NMOS 설정이 완료되면, IS-04 디스커버리 프로토콜을 사용해 스스로 등록을 완료함으로써 다른 IP 비디오 기기 및 컨트롤러가 이 NMOS를 찾을 수 있게 되며, IS-05 연결 관리 프로토콜을 사용하여 연결을 수락합니다. NMOS 레지스트리는 사용자의 네트워크에서 마치 전화번호부와 같은 역할을 합니다. 즉, 여기에 모든 장치가 등록되어 있으며 각 장치의 스트림 정보가 제공되어 컨트롤 패널을 사용해 라우팅할 수 있습니다. 따라서 이러한 NMOS 레지스트리가 없으면, 대형 2110 시스템에서 비디오를 관리 및 라우팅을 할 수 없습니다.
멀티캐스트 주소
각 비디오, 오디오 및 보조 데이터 스트림에 대한 멀티캐스트 주소를 사용자 지정할 수 있는 설정을 통해 IP 비디오 네트워크에서 이를 논리적으로 그룹화할 수 있습니다. 멀티캐스트 주소는 224.0.0.0부터 239.255.255.255까지의 범위를 갖는 특수한 IP 주소로, 일대다 통신을 가능케 합니다. 이를 통해 비디오, 오디오 및 보조 데이터 스트림을 여러 수신자에게 동시에 효율적으로 전송할 수 있습니다. 송신자는 각 수신자에게 동일한 정보를 직접 전송할 필요가 없으며, 이 작업은 네트워크 스위치가 대신 수행함으로써 대역폭과 네트워크 구조를 효율적으로 관리할 수 있습니다.
PTP 클럭 설정
일반적으로 전문 비디오 제품은 Tri-Sync 또는 블랙버스트를 레퍼런스로 사용하지만, SMPTE-2110 IP 제품은 PTP(Precision Time Protocol)라는 다른 레퍼런스를 사용합니다. 이러한 PTP를 대규모 방송 시스템에서 사용하기 위한 모든 설정은 유틸리티 소프트웨어에 포함되어 있습니다. 그랜드마스터 클럭은 IP 네트워크를 통해 사용자의 카메라, 스위처, 데크에 정확한 시간을 전달하며, 이 장치들은 그랜드마스터 클럭에 동기화됩니다. 이에 따라 비디오 및 오디오, 메타데이터 스트림이 독립적인 IP 흐름으로써 전송될 때에도 수신기에서 정확히 정렬될 수 있습니다. PTP 계층 구조에서 그랜드마스터가 최상위층에 있으며, 스위치의 경계 클럭(Boundary Clock)이 타이밍을 다운스트림 장치로 전송하고, PTP 클라이언트는 지속적인 조정을 통해 동기화를 유지합니다.
도메인 번호
PTP 도메인 번호를 설정하여 동기화할 PTP 클럭 그룹을 설정할 수 있습니다. 이 경우, 동일한 도메인을 공유하는 그랜드마스터에만 동기화되어, 네트워크 상에서 독립적인 여러 개의 PTP 시스템이 공존할 수 있습니다.
마스터
PTP 마스터를 설정하면 사용자의 장치를 그랜드마스터 클럭 후보로 지정하여 네트워크의 다른 장치들에게 타이밍을 전송하도록 하거나, 클라이언트로 지정하여 다른 그랜드마스터로부터 시간을 수신한 다음 이에 동기화하도록 할 수 있습니다.
PTP 잠금
PTP 잠금 표시기는 네트워크의 그랜드마스터 클럭과 성공적으로 동기화되었는지 여부를 보여줍니다. 잠금 상태가 되면 정확한 타이밍을 수신하고 있으며, 더 큰 시스템과 동기화하여 SMPTE-2110 스트림을 처리할 준비가 되었음을 의미합니다.
우선 순위
PTP 우선순위 설정은 여러 개의 클럭 생성기가 있는 경우, 어느 장치를 그랜드마스터로 지정할지 결정합니다. 값이 낮을수록 우선순위가 높습니다. ‘최상의 마스터 클럭 알고리즘’이 선호하는 클럭 소스를 자동으로 선택하는 동안 네트워크는 이 우선순위 값을 사용합니다.
알람 간격 및 알람 시간
PTP 알람 간격은 그랜드마스터가 자신을 알리는 알림 메시지를 보내는 빈도를 의미합니다. 이 알람 시간은 장치가 그랜드마스터 연결이 끊어졌다고 판단하여 새로운 최적의 마스터 클럭을 선택하기 전에 몇 번의 알람 간격이 누락되는지를 정의합니다.
팔로워 전용 모드
새 장치를 추가할 경우, PTP는 우선순위가 높은 클럭에 민감하게 반응하기 때문에 전체 네트워크가 이 신규 PTP 클럭에 맞춰 재동기화되기도 합니다. Blackmagic IP 제품을 사용하면 이러한 현상이 발생하지 않도록 우선순위를 ‘팔로워 전용’ 모드로 설정할 수 있습니다.
코덱 지원
방송 업계에서는 절대적으로 필요한 경우가 아니라면 원본은 절대 건드리지 않는 것이 오랜 철칙이었습니다. SDI 비디오가 아주 훌륭한 화질인 이유는 픽셀이 가공되지 않고 비압축으로 전송되어 수학적으로 완벽하기 때문입니다. 100G 이더넷을 사용하면, 8개의 비압축 비디오 채널을 확보할 수 있습니다. 하지만 10G 이더넷 또한 아주 보편적인 동시에 저비용으로 사용할 수 있어 IP 비디오에 훌륭한 선택지를 제공합니다. 게다가 PoE를 사용해 장비에 전원을 제공할 수도 있습니다. 문제는 10G 이더넷의 대역폭이 낮아 TV 표준 최대 화질인 2160p59.94 및 2160p60을 지원하지 못한다는 것입니다. 10G 이더넷을 사용하려면, IP10 비디오 코덱을 활성화해야 합니다. IP10 코덱은 공개 표준 규격을 따르며 무손실 방식을 제공하기 때문에, 저비용 10G 이더넷을 사용해 IP 비디오를 제작할 수 있습니다.
