지난 해에는 총 11회에 걸쳐 PTZ 카메라의 스펙에 대해 연재해 드렸다. 첫 강좌에서는 센서의 크기와 줌 배율 (초점거리)이 영상에 미치는 영향을 설명해 드렸고, 두 번째 입출력 단자 편에서는 SDI, HDMI, USB 등 영상을 출력해 주는 단자들에 대해 살펴 보았다. 세 번째 원격제어 편에서는 PTZ 카메라와 컨트롤러를 어떻게 연결하면 되는 지에 대해서, 그리고, 네 번째 네트워크 비디오 편에서는 SDI와 HDMI의 대체 혹은 보완하기 위한 방법으로 RTSP, SRT, NDI 등의 프로토콜에 대해 논해 보았다. 다섯 번째 강좌에서는 NDI와 SRT의 특성에 대해 좀더 자세히 살펴 봤고, 여섯 번째 강좌에서는 HDR을 지원하는 새로운 NDI 규격에 대해 설명 드렸다.
일곱 번째 강좌에서는 PTZ 카메라의 노출과 컬러를 설정하는 방법에 대해 깊이 있게 다루었고, 여덟 번째 강좌에서는 현장에서 흔히 접하게 되는 영상 케이블 문제와 해결책에 대해 실제 사례를 통해 설명해 드렸다. 아홉 번째 강의에서는 PTZ 카메라 전용 컨트롤러 사용법에 대해 설명하였는데, 주로 네트워크 설정 방법에 대해 최대한 쉽게 설명해 보았다. 열 번째 강좌는 네트워크 스위치 선택 방법에 대해 상세히 다루어 보았다. 열 한번째 강좌는 ‘초보자를 위한 IP 카메라 설정 방법’이라는 제목으로 네트워크 설정과 구성에 대해 세부적인 내용들을 논의하였다.
이번 강좌에서는 1년간의 강좌를 종합, 요약하여 구매가이드 형식으로 정리해 드리고자 한다. PTZ 카메라를 사용하는 목적에 따라 (1) 온라인 중계, (2) 강의녹화, (3) 화상회의, (4) 영상녹화 등 크게 4가지 사례로 나누어 어떤 제품을 선택하면 좋은지, 그리고 어떻게 구성하면 좋은 지에 대해 실제 사례와 함께 설명 드리도록 하겠다.
[온라인 중계]
PTZ 카메라를 가장 많이 활용하고 있는 곳 중 하나가 바로 교회 등의 종교시설일 것이다. 특히 코로나 판데믹 시절 온라인을 통한 예배 방송 송출이 급증했는데 다들 아시다시피 신도들이 교회에 올 수 없었기 때문이다. 우리나라의 경우 교회가 정말 많은데 그 규모도 매우 다양하다. 따라서 획일적으로 설명할 수는 없지만 대략 200~400명 정도의 신도가 입장할 수 있는 규모의 교회를 예를 들어 보도록 하겠다.
이 정도 규모의 교회의 경우 카메라는 3~4개 정도가 적합하고, 전용 PTZ 컨트롤러를 사용하는 것이 일반적이다. 전송 거리가 최대 50m가 넘을 수 있는 점을 고려하여 카메라의 영상은 SDI 케이블을 이용해 비디오 스위처로 보내 주는 것이 좋겠다. 광 HDMI 케이블 (혹은 AOC-HDMI 케이블)도 최대 50m까지 송신이 되지만 신뢰성이 높지 않아 매립공사에 활용하는 것은 좀 위험하다. 필자가 보기에는 AOC-HDMI 케이블의 양쪽 끝에 ‘HDMI 신호 ↔ 광신호’ 변환 칩이 있는데 이 칩의 신뢰성이 높지 않은 것 같다. 현장에서 문제가 생겨 케이블을 SDI로 변경하거나 다른 방식으로 보완하는 경우를 여러 번 봤다.
그리고, 일반적으로는 비디오 스위처의 프로그램 아웃 (PGM)을 USB 케이블을 이용해 컴퓨터로 보낸 후 OBS에서 YouTube로 송출하고 있다.
일단, 카메라의 선택은 순전히 용도와 예산에 따라 달라진다.
1) 이미지 센서
PTZ 카메라들은 대부분은 1” 이하의 작은 센서를 사용하지만, 최근에는 1”나 MFT (Micro Four Thirds), 심지어 Full Frame 센서를 장착한 PTZ 카메라도 등장하고 있다. 이미지 센서가 커질수록 카메라도 커지고, 무거워지며, 따라서 가격도 올라간다.
※ 이미지 출처: Wikipedia
이미지 센서가 커서 좋은 점은 딱 두 가지이다. 일반적으로 센서가 클수록 수광 능력이 좋아져 노이즈 적은 좋은 화질을 구현하는데 유리하다. 두 번째 장점은 배경흐림 효과로 좀 더 예쁜 영상을 만들 수 있다는 것이다. 하지만 두 번째 장점은 단점이 되기도 한다. 이미지 센서가 클수록 DOF (Depth of Field)가 낮아져 배경흐림 효과가 있는 것은 좋은데, 여기저기 초점이 다 맞아야 하는 곳이라면 이게 단점이 된다. 예를 들어, 목사님이 조금만 움직여도 미리 설정해 둔 Manual Focus 지점을 벗어날 수 있기 때문이다. 숙달된 운영자가 아니라면 오히려 작은 센서를 써서 초점범위가 넓은 경우가 유리한 것이 대부분이다. 필자가 현장 방문하면 이 Focus 문제를 덜어 주기 위해 대부분의 경우 조리개를 조여 (더 높은 F값)서 초점이 맞는 범위를 넓혀 준다.
※ 이미지 출처: City Academy
2) 줌 배율
줌 배율이 높을수록 렌즈 구조가 복잡해 지고, 렌즈도 더 커 져야 한다. 한마디로 말해 만들기 어렵기 때문에 가격도 비싸진다. 그런데 중요한 것은 줌 배율이 12배냐, 20배냐, 30배냐가 아니다. 줌 배율만 보고 선택하지 말고 실제 스펙에서 카메라의 화각을 확인하시기 바란다. 예를 들어, 12배 줌 카메라의 경우 최대 광각일 경우 수평 화각은 보통 70~80도, 그리고 최대 망원은 7~8도 정도이다. 20배 줌 카메라의 경우 보통 최대 광각일 때의 수평 화각은 약 60도 내외이고, 최대 망원일 때는 3도 정도이다. 30배 줌의 경우 보통 60도 ~ 2도 정도이다. 따라서 20배와 30배 줌의 차이는 10배가 아니고 수평 화각 1도, 약 30% 정도의 차이가 난다는 것이다.
공간의 거리, 즉 카메라와 피사체의 거리가 10~15m 정도면 20배 줌으로도 무난하고, 그 이상이면 30배 줌 렌즈가 적합할 것이다. 만약 피사체와의 거리는 짧지만 좀 더 좌우로 넓은 공간을 커버하고 싶다면 70~80도의 화각을 가진 12배 줌 렌즈를 선택하면 된다.
3) 해상도
YouTube 중계가 주 용도라면 FHD면 충분하다. 특히, 교회에 나오기 힘든 노인분들이라면 대게 스마트폰으로 시청하기 때문에 굳이 UHD를 권장하지는 않는다. 물론 UHD로 중계하면 화질면에서는 더 좋겠지만 카메라 뿐아니라 비디오 스위처, 컨버터 등 다른 모든 것들의 가격이 최소 2배 이상 상승한다. UHD 중계라면 FHD일 때에 비해 약 3배 정도의 예산이 필요하다고 보시면 되겠다.
※ 블랙매직디자인 ATEM Television Studio 4K8 (4K Video Switcher)
4) 비디오 인터페이스
PTZ 카메라의 주된 비디오 인터페이스는 SDI와 HDMI인데, HDMI의 경우 일반적인 구리선의 경우 전송거리는 5~7m에 불과하다. 그래서 거리가 15m 정도까지 커버 가능한 거리 연장형 HDMI 케이블도 있고, 일반적으로는 최대 50m까지 송신 가능한 광 HDMI (AOC-HDMI 케이블을 많이 사용한다. 하지만 앞서 언급한 바와 같이 AOC-HDMI 케이블의 경우 SDI만큼 신뢰성이 높지 않기 때문에 천정이나 벽을 따라 매립공사를 해 놓았는데 케이블에 문제가 생기면 매우 곤란한 상황이 발생한다. 5만원 내외의 AOC-HDMI 케이블 하나 때문에 배선 공사를 다시 해야 한다면 시공업체 입장에서는 매우 큰 손실이 발생할 것이다.
따라서 신뢰성이 높은 SDI 케이블을 사용하는 경우가 많다. 여기서 유의해야 할 것은 SDI (Serial Digital Interface)의 경우 생긴 것은 똑같아 보여도 등급이 있어서 정확한 규격을 사용해야 한다는 것이다. HD-SDI의 경우 최대 1.5Gbps의 데이터를 송수신할 수 있는 규격으로 1080/30p 혹은 1080/60i까지만 가능하다. 3G-SDI는 말 그대로 3Gbps의 데이터를 송수신할 수 있는 규격으로 1080/60p의 FHD 영상을 사용하려 할 경우 3G-SDI 케이블을 사용해야 한다. 만약 HD-SDI 케이블인데 카메라의 해상도/프레임레이트를 1080/60p로 설정한다면 영상이 나오지 않을 것이다. 2160/30p의 UHD 영상의 경우 6G-SDI 규격을 사용해야 하는데 이 6G-SDI는 거의 사라졌고, 바로 12G-SDI 규격을 사용해야 한다. 최대 2160/60p의 영상을 송수신할 수 있으며, 초당 데이터 레이트(data rate)가 12Gbps에 달하는 초고속 인터페이스이다.
참고로 SDI의 경우에도 송수신 거리에 한계는 있다. 최고급 품질의 3G-SDI 케이블을 사용할 경우 최대 150m 송수신 가능하다. 12G-SDI 케이블의 경우 최대 85m이기는 한데 필자의 경험상으로는 50m 이하가 적합하다.
5) 오디오 인터페이스
교회 내에서는 여러 개의 마이크가 사용되며 스피커로 소리가 출력되어야 하기 때문에 별도의오디오 믹서를 사용하게 된다. 온라인중계 방송에도 소리가 들어가 주어야 하는데, 카메라에 직접 오디오를 넣는 경우는 거의 없다. 일단 오디오 믹서에서 카메라까지 거리가 멀기 때문에 매우 긴 오디오 케이블을 설치해야 하는데 비용도 많이 들고, 선이 길어지면 노이즈가 생길 가능성이 높아진다. 그리고 일반적인 PTZ 카메라의 경우 오디오 입력단자는 좀 형식적인 옵션이라서 음질이 충분히 높지 않은 경우가 많다. 따라서, 오디오는 방송실로 보내서 비디오 스위처로 넣어 주거나 컴퓨터로 입력해서 OBS나 vMix에서 합성해 주게 된다.
[온라인 중계를 위한 꿀팁]
혹시 이 글을 읽는 분들이 온라인 중계를 위한 시스템을 처음 구축하는 분이라면 아래의 내용을 참고하시면 훨씬 안정적으로 시스템을 유지할 수 있을 것이다. 한 마디로 말해서 모든 장비는 언제든 오작동이나 고장 날 수 있다는 가정을 하고, 최대한 많은 대안을 마련해 놓으라는 것이다. 컴퓨터가 다운될 수도 있고, 카메라나 비디오 스위처 같은 제품들에 문제가 생길 수도 있다. 하지만 가장 흔한 것 중 하나는 네트워크 장애, 케이블이나 컨버터, 분배기 등 소모품성 제품들이 고장나는 경우이다. 따라서 아래와 같이 다양한 방법으로 이중화를 해 놓으면 문제가 생겼을 때 쉽게 대처할 수 있다.
1) 영상소스 이중화
얼마 전 어느 교회에서 있었던 일인데, 블랙매직 비디오 스위처와 2대의 컴퓨터를 USB로 연결하는데, 연결이 되다 안되다 하는 문제가 종종 발생한다는 것이다. 이것은 USB 케이블의 문제일 수도 있고, 스위처나 컴퓨터의 USB 단자의 접촉불량 문제일 수도 있는데 그 날은 또 문제가 없었기 때문에 정확하게 확인해 보지는 못했다. 어쨌든 얼마 전에 스위처와 컴퓨터간의 USB 연결이 끊어지는 바람에 그날 예배는 YouTube 중계를 하지 못했다고 한다. 이 교회는 카메라 à 스위처 à 컴퓨터 (OBS) à YouTube로 연결되는 구성이었다.
아마도 USB 접촉 불량인 것 같은데 어쨌든 비디오 스위처와 연결할 수 없거나, 비디오 스위처가 망가지는 경우를 대비해서 영상소스를 이중화할 필요가 있다. 즉, 비디오 스위처를 빼고 카메라 à 컴퓨터 (OBS)로 직접 연결하는 영상 전송 라인을 만들어 놓으면 스위처에 문제가 생겼을 때 곧장 대응이 가능하다. 이것은 의외로 간단한데 모르는 분들이 많다. 바로 대부분의 IP 카메라들이 지원하고 있는 RTSP 프로토콜을 사용하는 것이다. 카메라와 컴퓨터가 모두 같은 스위칭 허브 (혹은 공유기)에 연결되어 있을 테니 컴퓨터에서 OBS를 연 후 장면 (Scene) 하나를 추가한다. 그리고 여기에 1번, 2번, 3번 카메라를 연결해 주되, 각각의 RTSP 주소를 사용하는 것이다. 예를 들어, A7과 K6의 RTSP 영상 수신 주소는 아래와 같다. IP 주소는 공장출시 상태의 기본 주소이므로 실제 카메라의 IP 주소를 넣어 주면 된다.
* A7 카메라 --> rtsp://192.168.100.088:554
* K6 카메라 --> rtsp://192.168.1.118/1/h264major
혹시 vMix를 사용하시는 분이라면 좌측 하단에 있는 “Add Input”이라는 버튼을 누른 후 아래의 그림에서와 같이 “Stream / SRT”를 선택해 준다. 그리고 나서 아래의 그림에서와 같이 RTSP의 주소를 입력해 주면 된다.
참고로 RTSP 주소는 제조사마다, 그리고 어떤 경우에는 모델에 따라 다르게 설정되는 경우가 있으니 매뉴얼을 꼭 참고하시기 바란다. K6 카메라의 경우 Web UI로 접속하면 아래의 그림에서와 같이 RTSP의 주소를 표시해 주고 있어 편리하다. 이 주소를 복사해서 vMix나 OBS에 갖다 붙여 넣어주면 되기 때문이다.
2) 스트리밍 이중화
이번에는 반대로 OBS를 구동하고 있는 컴퓨터에 문제가 생겼다고 가정해 보자. 컴퓨터가 망가질 수도 있고, OBS라는 소프트웨어 스위처에 문제가 생길 수도 있다. 이런 경우 YouTube 생중계를 중단할 필요가 없다. 왜냐하면 요즘 나오는 비디오 스위처들은 대부분은 자체적인 레코딩과 스트리밍 기능을 탑재하고 있기 때문이다. 위에서 언급했던 교회의 경우에도 블랙매직의 스위처에는 LAN조차 꽂아 놓지 않고 있었다. 여기에 LAN만 연결해 주면 컴퓨터 (+OBS)를 거치지 않고 스위처에서 곧바로 YouTube 생중계를 시작하거나 끝낼 수 있다.
OBS에서 YouTube 라이브 설정할 때와 마찬가지로, 블랙매직 스위처에 미리 YouTube 스트림 키 (Stream Key)만 등록해 놓으면, 유사시에 스위처에 있는 버튼 하나로 스트리밍을 시작하거나 끝낼 수 있다.
Youtube의 스트림 키는 OBS건, vMix건, BlackMagic ATEM 스위처건 모두 필요한 것이니 셋 중 하나로 생방송 (Live Stream)을 해 봤다면 어떻게 사용하는 지 알고 있을 것이다. 단지, ATEM 스위처에 어떻게 넣어 주는 것인지 궁금한 분들이 있을 것 같아 부연 설명 드리겠다. 컴퓨터를 통해 USB로 연결된 ATEM 스위처로 들어가야 한다. 그러려면 전용 블랙매직 홈페이지에서 전용 소프트웨어를 내려 받아 설치하면 된다. 그런 다음에 아래의 그림에서와 같이 ATEM Software Control의 우측에서 Live Stream에서 YouTube를 선택한 후 ‘Key’라고 적힌 곳에 YouTube Live Stream Key를 복사해서 넣어 주면 된다.
3) 컨트롤 프로토콜 이중화
요즘은 대부분이 IP 카메라를 사용하기 때문에 일반적으로 PTZ 카메라와 PTZ 전용 컨트롤러를 네트워크로 연결한다. 즉, 네트워크 스위치 (혹은 스위칭 허브)에 카메라와 컨트롤러를 모두 LAN 케이블로 연결한 후, VISCA over IP라는 프로토콜을 이용해서 카메라를 제어하는 것이 가장 일반적인 설정이다.
그런데 아주 드물기는 하지만 어떤 이유에서인지 잘 되던 카메라가 갑자기 제어가 안 되는 경우가 생긴다. 이럴 때를 대비해서 ONVIF라는 프로토콜을 이용해 3대의 카메라를 한번 더 컨트롤러에 설정해 주는 것이 좋다. 즉, 같은 카메라를 VISCA over IP로 한 번, 그리고 ONVIF 프로토콜로 또 한 번 더 컨트롤러에 등록해 놓으면 혹시 하나가 안되더라도 다른 하나를 사용해서 작동시킬 수 있는 경우가 있다. 실제로 갑자기 어느 교회에서 VISCA over IP로 설정한 카메라가 연결이 안되어 ONVIF로 연결해서 문제를 해결해 드린 사례가 있다.
위의 그림은 C1 컨트롤러에서 같은 카메라를 한 번은 VISCA over IP로, 그리고 또 한번은 ONVIF로 2번 등록해 놓은 것을 보여 주고 있다. 카메라 번호는 사용자 마음대로 정하면 되지만 운영자가 바뀔 수도 있기 때문에 최대한 단순하게 설정하는 것이 좋다. 예를 들면, 아래와 같이 할 수 있을 것이다.
* CAM 1 ~ 3: 1번 카메라 ~ 3번 카메라 (VISCA over IP로 연결)
* CAM 4 ~ 6: 1번 카메라 ~ 3번 카메라 (ONVIF로 연결)
4) 전원 공급의 이중화
요즘에는 PoE를 지원하는 PTZ 카메라와 전용 컨트롤러들이 많다. 따라서 네트워크를 구성할 때 PoE+ (혹은 카메라 사양에 따라서는 PoE++)를 지원하는 네트워크 스위치 (혹은 스위칭 허브)를 사용하면 매우 편리하다. PoE는 Power over Ethernet, 즉 이더넷 케이블 (랜선)을 통해 전기까지 공급할 수 있는 기술이다. 따라서 전체 전력 소비량을 고려하여 적당한 PoE 스위칭 허브를 사용하면 랜선 하나를 통해 카메라 제어, 영상 전송, 전원 공급 3가지를 모두 할 수 있게 된다.
PoE+급 카메라라면 약 15~18W 정도의 전기를 소비하므로 카메라 3대와 컨트롤러까지 합쳐도 100W 이하가 된다. 하지만 나중에 카메라가 추가될 수도 있으므로 예비를 포함해 100~150W 정도의 스펙을 가진 PoE 스위치를 선택하는 것이 좋다. 그리고 네트워크를 통해 영상도 송수신할 수 있는데 NDI (Full NDI)와 같은 프로토콜을 사용할 경우라면 최대 150Mbps까지 비트레이트가 올라갈 수 있기 때문에 4K NDI와 같은 프로토콜을 사용할 경우라면 포트당 1G 이상이 지원되는 PoE 스위칭 허브를 선택해야 한다. RTSP나 SRT, NDI-HX와 같이 H.264 / H.265와 같이 압축률이 높은 (비트레이트가 낮은) 프로토콜이라면 포트당 100M인 PoE 스위칭 허브를 선택해도 전혀 무리가 없다. 단지, 업링크 포트는 1G를 지원하는 것이 안전하다.
물론 PoE 스위칭 허브를 사용한다 하더라도 각각의 카메라에는 DC 전원을 따로 연결해 주는 것을 권장한다. PoE 스위치가 어떤 이유에서든 전원이 제대로 공급되지 못하는 상황이 발생할 수 있고, DC 전원도 가끔 차단되는 경우가 있기 때문에 2중으로 준비해 놓는 것이 안전하다. 랜선을 포함한 각종 케이블, 그리고 전원 아답터 등은 모두 소모품이라고 생각하고 1년 정도 지나면 언제든 망가질 수 있다고 생각하는 것이 좋다. 1년 이상 문제 없으면 다행이고, 그렇지 못하더라도 가성비 제품의 현실을 인정하고 미리 이중화로 사고를 막는 게 최선이다.
※ 다음 강좌: 학교나 학원에서의 강의 녹화를 위한 PTZ 카메라 구매가이드
지난 해에는 총 11회에 걸쳐 PTZ 카메라의 스펙에 대해 연재해 드렸다. 첫 강좌에서는 센서의 크기와 줌 배율 (초점거리)이 영상에 미치는 영향을 설명해 드렸고, 두 번째 입출력 단자 편에서는 SDI, HDMI, USB 등 영상을 출력해 주는 단자들에 대해 살펴 보았다. 세 번째 원격제어 편에서는 PTZ 카메라와 컨트롤러를 어떻게 연결하면 되는 지에 대해서, 그리고, 네 번째 네트워크 비디오 편에서는 SDI와 HDMI의 대체 혹은 보완하기 위한 방법으로 RTSP, SRT, NDI 등의 프로토콜에 대해 논해 보았다. 다섯 번째 강좌에서는 NDI와 SRT의 특성에 대해 좀더 자세히 살펴 봤고, 여섯 번째 강좌에서는 HDR을 지원하는 새로운 NDI 규격에 대해 설명 드렸다.
일곱 번째 강좌에서는 PTZ 카메라의 노출과 컬러를 설정하는 방법에 대해 깊이 있게 다루었고, 여덟 번째 강좌에서는 현장에서 흔히 접하게 되는 영상 케이블 문제와 해결책에 대해 실제 사례를 통해 설명해 드렸다. 아홉 번째 강의에서는 PTZ 카메라 전용 컨트롤러 사용법에 대해 설명하였는데, 주로 네트워크 설정 방법에 대해 최대한 쉽게 설명해 보았다. 열 번째 강좌는 네트워크 스위치 선택 방법에 대해 상세히 다루어 보았다. 열 한번째 강좌는 ‘초보자를 위한 IP 카메라 설정 방법’이라는 제목으로 네트워크 설정과 구성에 대해 세부적인 내용들을 논의하였다.
이번 강좌에서는 1년간의 강좌를 종합, 요약하여 구매가이드 형식으로 정리해 드리고자 한다. PTZ 카메라를 사용하는 목적에 따라 (1) 온라인 중계, (2) 강의녹화, (3) 화상회의, (4) 영상녹화 등 크게 4가지 사례로 나누어 어떤 제품을 선택하면 좋은지, 그리고 어떻게 구성하면 좋은 지에 대해 실제 사례와 함께 설명 드리도록 하겠다.
[온라인 중계]
PTZ 카메라를 가장 많이 활용하고 있는 곳 중 하나가 바로 교회 등의 종교시설일 것이다. 특히 코로나 판데믹 시절 온라인을 통한 예배 방송 송출이 급증했는데 다들 아시다시피 신도들이 교회에 올 수 없었기 때문이다. 우리나라의 경우 교회가 정말 많은데 그 규모도 매우 다양하다. 따라서 획일적으로 설명할 수는 없지만 대략 200~400명 정도의 신도가 입장할 수 있는 규모의 교회를 예를 들어 보도록 하겠다.
이 정도 규모의 교회의 경우 카메라는 3~4개 정도가 적합하고, 전용 PTZ 컨트롤러를 사용하는 것이 일반적이다. 전송 거리가 최대 50m가 넘을 수 있는 점을 고려하여 카메라의 영상은 SDI 케이블을 이용해 비디오 스위처로 보내 주는 것이 좋겠다. 광 HDMI 케이블 (혹은 AOC-HDMI 케이블)도 최대 50m까지 송신이 되지만 신뢰성이 높지 않아 매립공사에 활용하는 것은 좀 위험하다. 필자가 보기에는 AOC-HDMI 케이블의 양쪽 끝에 ‘HDMI 신호 ↔ 광신호’ 변환 칩이 있는데 이 칩의 신뢰성이 높지 않은 것 같다. 현장에서 문제가 생겨 케이블을 SDI로 변경하거나 다른 방식으로 보완하는 경우를 여러 번 봤다.
그리고, 일반적으로는 비디오 스위처의 프로그램 아웃 (PGM)을 USB 케이블을 이용해 컴퓨터로 보낸 후 OBS에서 YouTube로 송출하고 있다.
일단, 카메라의 선택은 순전히 용도와 예산에 따라 달라진다.
1) 이미지 센서
PTZ 카메라들은 대부분은 1” 이하의 작은 센서를 사용하지만, 최근에는 1”나 MFT (Micro Four Thirds), 심지어 Full Frame 센서를 장착한 PTZ 카메라도 등장하고 있다. 이미지 센서가 커질수록 카메라도 커지고, 무거워지며, 따라서 가격도 올라간다.
※ 이미지 출처: Wikipedia
이미지 센서가 커서 좋은 점은 딱 두 가지이다. 일반적으로 센서가 클수록 수광 능력이 좋아져 노이즈 적은 좋은 화질을 구현하는데 유리하다. 두 번째 장점은 배경흐림 효과로 좀 더 예쁜 영상을 만들 수 있다는 것이다. 하지만 두 번째 장점은 단점이 되기도 한다. 이미지 센서가 클수록 DOF (Depth of Field)가 낮아져 배경흐림 효과가 있는 것은 좋은데, 여기저기 초점이 다 맞아야 하는 곳이라면 이게 단점이 된다. 예를 들어, 목사님이 조금만 움직여도 미리 설정해 둔 Manual Focus 지점을 벗어날 수 있기 때문이다. 숙달된 운영자가 아니라면 오히려 작은 센서를 써서 초점범위가 넓은 경우가 유리한 것이 대부분이다. 필자가 현장 방문하면 이 Focus 문제를 덜어 주기 위해 대부분의 경우 조리개를 조여 (더 높은 F값)서 초점이 맞는 범위를 넓혀 준다.
※ 이미지 출처: City Academy
2) 줌 배율
줌 배율이 높을수록 렌즈 구조가 복잡해 지고, 렌즈도 더 커 져야 한다. 한마디로 말해 만들기 어렵기 때문에 가격도 비싸진다. 그런데 중요한 것은 줌 배율이 12배냐, 20배냐, 30배냐가 아니다. 줌 배율만 보고 선택하지 말고 실제 스펙에서 카메라의 화각을 확인하시기 바란다. 예를 들어, 12배 줌 카메라의 경우 최대 광각일 경우 수평 화각은 보통 70~80도, 그리고 최대 망원은 7~8도 정도이다. 20배 줌 카메라의 경우 보통 최대 광각일 때의 수평 화각은 약 60도 내외이고, 최대 망원일 때는 3도 정도이다. 30배 줌의 경우 보통 60도 ~ 2도 정도이다. 따라서 20배와 30배 줌의 차이는 10배가 아니고 수평 화각 1도, 약 30% 정도의 차이가 난다는 것이다.
공간의 거리, 즉 카메라와 피사체의 거리가 10~15m 정도면 20배 줌으로도 무난하고, 그 이상이면 30배 줌 렌즈가 적합할 것이다. 만약 피사체와의 거리는 짧지만 좀 더 좌우로 넓은 공간을 커버하고 싶다면 70~80도의 화각을 가진 12배 줌 렌즈를 선택하면 된다.
3) 해상도
YouTube 중계가 주 용도라면 FHD면 충분하다. 특히, 교회에 나오기 힘든 노인분들이라면 대게 스마트폰으로 시청하기 때문에 굳이 UHD를 권장하지는 않는다. 물론 UHD로 중계하면 화질면에서는 더 좋겠지만 카메라 뿐아니라 비디오 스위처, 컨버터 등 다른 모든 것들의 가격이 최소 2배 이상 상승한다. UHD 중계라면 FHD일 때에 비해 약 3배 정도의 예산이 필요하다고 보시면 되겠다.
※ 블랙매직디자인 ATEM Television Studio 4K8 (4K Video Switcher)
4) 비디오 인터페이스
PTZ 카메라의 주된 비디오 인터페이스는 SDI와 HDMI인데, HDMI의 경우 일반적인 구리선의 경우 전송거리는 5~7m에 불과하다. 그래서 거리가 15m 정도까지 커버 가능한 거리 연장형 HDMI 케이블도 있고, 일반적으로는 최대 50m까지 송신 가능한 광 HDMI (AOC-HDMI 케이블을 많이 사용한다. 하지만 앞서 언급한 바와 같이 AOC-HDMI 케이블의 경우 SDI만큼 신뢰성이 높지 않기 때문에 천정이나 벽을 따라 매립공사를 해 놓았는데 케이블에 문제가 생기면 매우 곤란한 상황이 발생한다. 5만원 내외의 AOC-HDMI 케이블 하나 때문에 배선 공사를 다시 해야 한다면 시공업체 입장에서는 매우 큰 손실이 발생할 것이다.
따라서 신뢰성이 높은 SDI 케이블을 사용하는 경우가 많다. 여기서 유의해야 할 것은 SDI (Serial Digital Interface)의 경우 생긴 것은 똑같아 보여도 등급이 있어서 정확한 규격을 사용해야 한다는 것이다. HD-SDI의 경우 최대 1.5Gbps의 데이터를 송수신할 수 있는 규격으로 1080/30p 혹은 1080/60i까지만 가능하다. 3G-SDI는 말 그대로 3Gbps의 데이터를 송수신할 수 있는 규격으로 1080/60p의 FHD 영상을 사용하려 할 경우 3G-SDI 케이블을 사용해야 한다. 만약 HD-SDI 케이블인데 카메라의 해상도/프레임레이트를 1080/60p로 설정한다면 영상이 나오지 않을 것이다. 2160/30p의 UHD 영상의 경우 6G-SDI 규격을 사용해야 하는데 이 6G-SDI는 거의 사라졌고, 바로 12G-SDI 규격을 사용해야 한다. 최대 2160/60p의 영상을 송수신할 수 있으며, 초당 데이터 레이트(data rate)가 12Gbps에 달하는 초고속 인터페이스이다.
참고로 SDI의 경우에도 송수신 거리에 한계는 있다. 최고급 품질의 3G-SDI 케이블을 사용할 경우 최대 150m 송수신 가능하다. 12G-SDI 케이블의 경우 최대 85m이기는 한데 필자의 경험상으로는 50m 이하가 적합하다.
5) 오디오 인터페이스
교회 내에서는 여러 개의 마이크가 사용되며 스피커로 소리가 출력되어야 하기 때문에 별도의오디오 믹서를 사용하게 된다. 온라인중계 방송에도 소리가 들어가 주어야 하는데, 카메라에 직접 오디오를 넣는 경우는 거의 없다. 일단 오디오 믹서에서 카메라까지 거리가 멀기 때문에 매우 긴 오디오 케이블을 설치해야 하는데 비용도 많이 들고, 선이 길어지면 노이즈가 생길 가능성이 높아진다. 그리고 일반적인 PTZ 카메라의 경우 오디오 입력단자는 좀 형식적인 옵션이라서 음질이 충분히 높지 않은 경우가 많다. 따라서, 오디오는 방송실로 보내서 비디오 스위처로 넣어 주거나 컴퓨터로 입력해서 OBS나 vMix에서 합성해 주게 된다.
[온라인 중계를 위한 꿀팁]
혹시 이 글을 읽는 분들이 온라인 중계를 위한 시스템을 처음 구축하는 분이라면 아래의 내용을 참고하시면 훨씬 안정적으로 시스템을 유지할 수 있을 것이다. 한 마디로 말해서 모든 장비는 언제든 오작동이나 고장 날 수 있다는 가정을 하고, 최대한 많은 대안을 마련해 놓으라는 것이다. 컴퓨터가 다운될 수도 있고, 카메라나 비디오 스위처 같은 제품들에 문제가 생길 수도 있다. 하지만 가장 흔한 것 중 하나는 네트워크 장애, 케이블이나 컨버터, 분배기 등 소모품성 제품들이 고장나는 경우이다. 따라서 아래와 같이 다양한 방법으로 이중화를 해 놓으면 문제가 생겼을 때 쉽게 대처할 수 있다.
1) 영상소스 이중화
얼마 전 어느 교회에서 있었던 일인데, 블랙매직 비디오 스위처와 2대의 컴퓨터를 USB로 연결하는데, 연결이 되다 안되다 하는 문제가 종종 발생한다는 것이다. 이것은 USB 케이블의 문제일 수도 있고, 스위처나 컴퓨터의 USB 단자의 접촉불량 문제일 수도 있는데 그 날은 또 문제가 없었기 때문에 정확하게 확인해 보지는 못했다. 어쨌든 얼마 전에 스위처와 컴퓨터간의 USB 연결이 끊어지는 바람에 그날 예배는 YouTube 중계를 하지 못했다고 한다. 이 교회는 카메라 à 스위처 à 컴퓨터 (OBS) à YouTube로 연결되는 구성이었다.
아마도 USB 접촉 불량인 것 같은데 어쨌든 비디오 스위처와 연결할 수 없거나, 비디오 스위처가 망가지는 경우를 대비해서 영상소스를 이중화할 필요가 있다. 즉, 비디오 스위처를 빼고 카메라 à 컴퓨터 (OBS)로 직접 연결하는 영상 전송 라인을 만들어 놓으면 스위처에 문제가 생겼을 때 곧장 대응이 가능하다. 이것은 의외로 간단한데 모르는 분들이 많다. 바로 대부분의 IP 카메라들이 지원하고 있는 RTSP 프로토콜을 사용하는 것이다. 카메라와 컴퓨터가 모두 같은 스위칭 허브 (혹은 공유기)에 연결되어 있을 테니 컴퓨터에서 OBS를 연 후 장면 (Scene) 하나를 추가한다. 그리고 여기에 1번, 2번, 3번 카메라를 연결해 주되, 각각의 RTSP 주소를 사용하는 것이다. 예를 들어, A7과 K6의 RTSP 영상 수신 주소는 아래와 같다. IP 주소는 공장출시 상태의 기본 주소이므로 실제 카메라의 IP 주소를 넣어 주면 된다.
* A7 카메라 --> rtsp://192.168.100.088:554
* K6 카메라 --> rtsp://192.168.1.118/1/h264major
혹시 vMix를 사용하시는 분이라면 좌측 하단에 있는 “Add Input”이라는 버튼을 누른 후 아래의 그림에서와 같이 “Stream / SRT”를 선택해 준다. 그리고 나서 아래의 그림에서와 같이 RTSP의 주소를 입력해 주면 된다.
참고로 RTSP 주소는 제조사마다, 그리고 어떤 경우에는 모델에 따라 다르게 설정되는 경우가 있으니 매뉴얼을 꼭 참고하시기 바란다. K6 카메라의 경우 Web UI로 접속하면 아래의 그림에서와 같이 RTSP의 주소를 표시해 주고 있어 편리하다. 이 주소를 복사해서 vMix나 OBS에 갖다 붙여 넣어주면 되기 때문이다.
2) 스트리밍 이중화
이번에는 반대로 OBS를 구동하고 있는 컴퓨터에 문제가 생겼다고 가정해 보자. 컴퓨터가 망가질 수도 있고, OBS라는 소프트웨어 스위처에 문제가 생길 수도 있다. 이런 경우 YouTube 생중계를 중단할 필요가 없다. 왜냐하면 요즘 나오는 비디오 스위처들은 대부분은 자체적인 레코딩과 스트리밍 기능을 탑재하고 있기 때문이다. 위에서 언급했던 교회의 경우에도 블랙매직의 스위처에는 LAN조차 꽂아 놓지 않고 있었다. 여기에 LAN만 연결해 주면 컴퓨터 (+OBS)를 거치지 않고 스위처에서 곧바로 YouTube 생중계를 시작하거나 끝낼 수 있다.
OBS에서 YouTube 라이브 설정할 때와 마찬가지로, 블랙매직 스위처에 미리 YouTube 스트림 키 (Stream Key)만 등록해 놓으면, 유사시에 스위처에 있는 버튼 하나로 스트리밍을 시작하거나 끝낼 수 있다.
Youtube의 스트림 키는 OBS건, vMix건, BlackMagic ATEM 스위처건 모두 필요한 것이니 셋 중 하나로 생방송 (Live Stream)을 해 봤다면 어떻게 사용하는 지 알고 있을 것이다. 단지, ATEM 스위처에 어떻게 넣어 주는 것인지 궁금한 분들이 있을 것 같아 부연 설명 드리겠다. 컴퓨터를 통해 USB로 연결된 ATEM 스위처로 들어가야 한다. 그러려면 전용 블랙매직 홈페이지에서 전용 소프트웨어를 내려 받아 설치하면 된다. 그런 다음에 아래의 그림에서와 같이 ATEM Software Control의 우측에서 Live Stream에서 YouTube를 선택한 후 ‘Key’라고 적힌 곳에 YouTube Live Stream Key를 복사해서 넣어 주면 된다.
3) 컨트롤 프로토콜 이중화
요즘은 대부분이 IP 카메라를 사용하기 때문에 일반적으로 PTZ 카메라와 PTZ 전용 컨트롤러를 네트워크로 연결한다. 즉, 네트워크 스위치 (혹은 스위칭 허브)에 카메라와 컨트롤러를 모두 LAN 케이블로 연결한 후, VISCA over IP라는 프로토콜을 이용해서 카메라를 제어하는 것이 가장 일반적인 설정이다.
그런데 아주 드물기는 하지만 어떤 이유에서인지 잘 되던 카메라가 갑자기 제어가 안 되는 경우가 생긴다. 이럴 때를 대비해서 ONVIF라는 프로토콜을 이용해 3대의 카메라를 한번 더 컨트롤러에 설정해 주는 것이 좋다. 즉, 같은 카메라를 VISCA over IP로 한 번, 그리고 ONVIF 프로토콜로 또 한 번 더 컨트롤러에 등록해 놓으면 혹시 하나가 안되더라도 다른 하나를 사용해서 작동시킬 수 있는 경우가 있다. 실제로 갑자기 어느 교회에서 VISCA over IP로 설정한 카메라가 연결이 안되어 ONVIF로 연결해서 문제를 해결해 드린 사례가 있다.
위의 그림은 C1 컨트롤러에서 같은 카메라를 한 번은 VISCA over IP로, 그리고 또 한번은 ONVIF로 2번 등록해 놓은 것을 보여 주고 있다. 카메라 번호는 사용자 마음대로 정하면 되지만 운영자가 바뀔 수도 있기 때문에 최대한 단순하게 설정하는 것이 좋다. 예를 들면, 아래와 같이 할 수 있을 것이다.
* CAM 1 ~ 3: 1번 카메라 ~ 3번 카메라 (VISCA over IP로 연결)
* CAM 4 ~ 6: 1번 카메라 ~ 3번 카메라 (ONVIF로 연결)
4) 전원 공급의 이중화
요즘에는 PoE를 지원하는 PTZ 카메라와 전용 컨트롤러들이 많다. 따라서 네트워크를 구성할 때 PoE+ (혹은 카메라 사양에 따라서는 PoE++)를 지원하는 네트워크 스위치 (혹은 스위칭 허브)를 사용하면 매우 편리하다. PoE는 Power over Ethernet, 즉 이더넷 케이블 (랜선)을 통해 전기까지 공급할 수 있는 기술이다. 따라서 전체 전력 소비량을 고려하여 적당한 PoE 스위칭 허브를 사용하면 랜선 하나를 통해 카메라 제어, 영상 전송, 전원 공급 3가지를 모두 할 수 있게 된다.
PoE+급 카메라라면 약 15~18W 정도의 전기를 소비하므로 카메라 3대와 컨트롤러까지 합쳐도 100W 이하가 된다. 하지만 나중에 카메라가 추가될 수도 있으므로 예비를 포함해 100~150W 정도의 스펙을 가진 PoE 스위치를 선택하는 것이 좋다. 그리고 네트워크를 통해 영상도 송수신할 수 있는데 NDI (Full NDI)와 같은 프로토콜을 사용할 경우라면 최대 150Mbps까지 비트레이트가 올라갈 수 있기 때문에 4K NDI와 같은 프로토콜을 사용할 경우라면 포트당 1G 이상이 지원되는 PoE 스위칭 허브를 선택해야 한다. RTSP나 SRT, NDI-HX와 같이 H.264 / H.265와 같이 압축률이 높은 (비트레이트가 낮은) 프로토콜이라면 포트당 100M인 PoE 스위칭 허브를 선택해도 전혀 무리가 없다. 단지, 업링크 포트는 1G를 지원하는 것이 안전하다.
물론 PoE 스위칭 허브를 사용한다 하더라도 각각의 카메라에는 DC 전원을 따로 연결해 주는 것을 권장한다. PoE 스위치가 어떤 이유에서든 전원이 제대로 공급되지 못하는 상황이 발생할 수 있고, DC 전원도 가끔 차단되는 경우가 있기 때문에 2중으로 준비해 놓는 것이 안전하다. 랜선을 포함한 각종 케이블, 그리고 전원 아답터 등은 모두 소모품이라고 생각하고 1년 정도 지나면 언제든 망가질 수 있다고 생각하는 것이 좋다. 1년 이상 문제 없으면 다행이고, 그렇지 못하더라도 가성비 제품의 현실을 인정하고 미리 이중화로 사고를 막는 게 최선이다.
※ 다음 강좌: 학교나 학원에서의 강의 녹화를 위한 PTZ 카메라 구매가이드