강의영상 녹화를 위한 NDI 프로젝트
휴일 저녁에 걸려 온 전화 한 통!
2024년 가을, 새로 입고된 NDI PTZ 카메라를 열심히 테스트 하고 있던 어느 휴일 저녁에 교육 분야 S.I (System Integrator)를 수행하는 한 고객으로부터 전화를 받았다. 어느 대형 학원에 'NDI 기반의 녹화 시스템'을 구축해 주려 하는데 전체적인 시스템 구성과 장비에 대해 궁금한 것이 많았던 것이다. 이미 다른 업체로부터 전체적인 시스템과 장비를 제안받았지만, NDI가 처음인 고객 입장에서 질문이 많을 수 밖에 없었는데, 마침 연휴라 전화 통화가 어려웠던 것 같다. 나의 첫 (대규모) NDI 프로젝트는 이렇게 시작되었고, 이 후 약 6개월 정도 이 고객(4도씨에이아이)과 함께 프로젝트를 수행하게 되었다.
그가 추진하고 있던 프로젝트는 SDI나 HDMI와 같은 기존의 익숙한 영상 인터페이스를 대신하여 네트워크를 통해 영상을 송수신하는 네트워크 프로토콜을 기반으로 '강의 녹화 시스템'을 구축하는 것이었다. 즉, 카메라에서부터 저장매체 (Storage)까지를 모두 네트워크로 연결하는 All-IP 프로젝트였다고 할 수 있다. 그 고객 (S.I)는 이미 AV 시스템의 설치에 대해서는 많은 지식과 경험을 가지고 있었고, 컴퓨터 및 네트워크에 대한 이해도와 경험도 많았다. 하지만 NDI와 같은 네트워크 프로토콜을 사용하는 장비로 녹화 시스템을 구축하고, 이를 중앙집중적으로 관리하는 방식은 처음이었기 때문에 전체적인 시스템 구성 및 적합한 장비의 선택, 운영 방법, 세부적인 기술 등에 대해 많은 질문이 있었던 것이다.
이 프로젝트는 한 대형 기숙학원 (가칭: GDS)를 위한 것이었는데, 이 학원은 국내에서 가장 크고 유명한 학원 체인 중 하나이다. 학생들에게 강의 영상을 추가로 제공함으로써 학습 효율을 높이는 것이 목적이었다. 학생들은 그날 있었던 수업의 영상을 24시간 이내에 학원 자체 VOD 시스템을 통해 제공받으며, 학원에서 제공하는 태블릿으로 시청하게 된다. 명문 대학이나 의과 대학 등을 목표로 하는 이 기숙학원에서 강의영상을 제공하기 위해 일단 모든 강의를 녹화한 후, 간략하게 편집해서 VOD 시스템에 올리게 된다. 이 녹화 과정을 개별 강의실이 아닌 중앙에서 제어하고 모니터링하고자 하였다. 경기도 남부에 총 2개의 기숙학원이 있었는데 각각 12개의 강의실에서 주당 40시간 이상의 강의가 진행되고 있었다.
※ M 기숙학원 전경 (출처: 학원 홈페이지)
※ S 기숙학원 전경 (출처: 학원 홈페이지)
이 기숙학원의 시설 2곳을 편의상 머릿글자를 따서 GDS-M과 GDS-S라 부르도록 하겠다. M은 Medical의 약자로 '의과대학'을 뜻하고, S는 '서울 (혹은 서울대)'을 뜻하는 것으로 필자가 편의상 구분하기 위해 붙인 것이다. 이름에서 느껴지듯이 성적이 우수한 재수생들을 위한 기숙학원인데, 서울 중심부 (서울 시청)에서 약 70~80km 떨어졌고, 필자의 사무실 (파주)로부터는 경로에 따라 120~150km 정도 떨어져 있다. 장기간 숙박하며 아침부터 밤 늦게까지, 그리고 심지어 주말에도 수업이 이루어지기 때문에 비용도 꽤 높은 편이라고 한다.
고객의 니즈 분석
필자의 생각에는 "더 나은 도구를 통한 더 높은 성과"가 학원에서 원하는 것이었고, 이러한 학원의 요구사항을 효율적으로 만족시키기 위해서는 NDI와 같은 네트워크 기반의 영상 송수신 방식을 택하는 것이 효율적일 것이라는 게 고객 (S.I)의 판단이었다. 정확하게 말해서 최종 사용자 (End-user)는 강의 녹화 시스템이 검증된 전통적인 Baseband로 구축되건, 아니면 새로운 방식인 네트워크 기반으로 구축되건 크게 중요한 것은 아니었지만 최신의 기술적 추세로 봤을 때 NDI가 최선이라 판단한 것이다. 우선 사용자의 니즈를 반영한 고객(S.I)의 요구사항을 요약하자면 아래와 같다.
1) 중앙 제어식 NDI 기반 녹화 시스템: 개별 교실이 아닌 중앙에서 녹화를 관리하고, 중앙 서버에 모든 영상을 녹화해야 함.
2) 중앙 제어식 모니터링 시스템: 모든 NDI 소스를 한 곳에서 모니터링하고 관리해야 함.
3) 이중 녹화 시스템 구축 필요: 메인 녹화 시스템에 문제 발생할 경우를 대비하여 백업 녹화 시스템 구축할 것.
4) 하나의 장비에서 인코딩과 디코딩이 모두 가능해야: 강의실 당 인코더 1개만 배치 (예산 절감 및 구성 단순화)
5) 영상 포맷의 호환성 및 용량: 기존의 시스템과 호환이 잘 되며, 편집과 저장매체 용량을 고려한 비디오 포맷 사용할 것.
6) 신뢰성 및 기술지원: 기숙학원의 수업 특성상 1년 365일 안정적으로 작동해야 하며, 원활한 기술 지원이 가능해야 함.
위와 같은 고객의 핵심 니즈를 정의한 후, 필자는 이 프로젝트를 효과적으로 수행할 수 있는 장비를 탐색하기 위해 광범위한 조사를 시작하였다. 가능성이 있는 모든 종류의 인코더, 디코더, 레코더 장비들의 스펙을 검토하고 제조사 혹은 유통사에 문의하였으며, 경험있는 전문가들의 조언도 청취하였다. 또한, 중앙 제어식으로 녹화를 할 수 있는 소프트웨어와 서버 혹은 하드웨어도 검토하고, 일부는 테스트하기도 하였다. 기존에 필자가 알고 있거나 (잘 알지는 못하지만) 오다가다 접한 방송용 솔루션의 경우 일단 너무 비싸고, 전문적이었으며, 학원에서 사용하기에는 너무 무거웠다. 적합한 솔루션을 찾는 것은 고객 뿐 아니라 필자에게도 큰 도전이었지만, 약 2개월 동안 9차례 정도 버전을 업데이트해 가며 최종적인 결론에 도달할 수 있게 되었다.
메인 녹화 시스템
다양한 녹화 솔루션들을 검토한 결과 최종적으로는 국내 제조사에서 만든 녹화 소프트웨어를 워크스테이션에 설치하여 사용하기로 하였다. 고객측의 요청에 따라 일부 제품의 경우 구체적인 모델명을 적지 못하는 점 이해 부탁 드린다. S사에서 개발한 NDI 녹화 소프트웨어는 (설치된 컴퓨터가 연결된) 네트워크를 통해 들어 오는 NDI-HX 영상을 컴퓨터 내부 혹은 외부의 네트워크 스토리지에 mp4 포맷으로 저장해 준다. 좀 더 자세히 설명하자면 H.264 혹은 H.265로 인코딩된 NDI-HX2 혹은 NDI-HX3 프로토콜을 지원하며, 효율적으로 많은 NDI-HX 소스를 동시에 녹화할 수 있다. 방송급 소프트웨어나 장비들 중에서는 NDI (혹은 Full NDI, NDI High Bandwidth)로 녹화하는 솔루션도 있었지만 네트워크 용량이나 (NAS)의 저장용량, 편집의 효율성, 시스템 비용 등을 전반적으로 고려해야 했다.
최종적인 시스템은 각 교실에 NDI-HX 인코더를 1대씩 배치하고, NAS (네트워크 스토리지)에 연결된 중앙의 메인 녹화 서버, 그리고 NDI 인코더와 카메라 등을 제어하고 모니터링할 수 있는 보조 PC 등으로 구성하였다. 각 교실의 강사 추적용 PTZ 카메라와 오디오 장비는 좀 낡긴 했지만 기존에 설치된 것을 그대로 활용하였고, (메인 녹화 장치에 문제가 생길 경우를 대비한) 백업 녹화는 인코더 자체의 녹화 기능을 사용하기로 하였으며, 이를 자동으로 수행할 수 있는 별도의 소프트웨어를 개발하기로 하였다. 최초의 구성에는 없었지만 혹시 발생할 수 있는 정전에 대비하여 메인 녹화 장치와 NAS를 보호하기 위해 UPS (비상용 전원 공급장치)도 추가하였다.
※ NDI 녹화 시스템 구성도
전체적인 강의영상 녹화 시스템의 구성 자체는 그다지 복잡하지 않지만, 네트워크로 연결되어 있는 모든 장비들이 조화롭게 작동되도록 하는 것은 결코 쉬운 일은 아니다. 왜냐하면 기존의 SDI나 HDMI와 같이 연결하면 무조건 영상과 음향을 확인할 수 있는 전통적인 인터페이스와 달리 NDI와 같은 네트워크 인터페이스는 눈에 잘 보이지 않고, 문제의 원인과 해결을 위해서는 IP에 대한 지식과 경험이 많아야 한다. 카메라와 오디오 믹서 뿐 아니라 TV, SDI 분배기, HDMI 셀렉터, 여러 종류의 네트워크 스위치 등 현장에는 다양한 장비들이 엉켜 있었고, 여기에 추가된 NDI 인코더는 예상치 못한 문제를 일으키곤 하였다. 처음에는 많은 시행착오가 있었으나 하나씩 해결하였고, 많은 경험치를 쌓을 수 있었다.
※ 메인 녹화 시스템 - 강의 스케쥴러 (위) 및 멀티뷰어 (아래)
앞서 언급한 바와 같이 이 프로젝트를 위한 최적의 솔루션으로 국내 제조사 S社에서 개발한 NDI-HX 녹화 소프트웨를 선정하였다. 이 솔루션은 이미 한 국가 기관의 교육훈련 센터에서 2년 이상 사용되고 있어 그 안정성이 어느 정도 입증되어 있었고, 하드웨어 스펙에 비해 녹화가 효율적이었으며, 스케쥴러와 멀티뷰어가 있어 강의 영상 녹화 프로젝트에 안성맞춤이었다. 이 소프트웨어를 D사의 워크스테이션에 설치한 후, 2개의 S社 NAS에 연결하여 영상을 절반씩 분산하여 녹화하도록 하였다. NAS 하나 당 실 저장용량은 약 96TB였다. 필자가 아무래도 방송장비 업체 출신이다 보니 애초에는 녹화 포맷을 1080/60p를 H.264, 8비트, 4:2:0, 16bps로 녹화하는 것으로 설계를 했었는데, (학원측의 요구로) 현장의 현실과 편집상의 부담 감소를 위해 최종적으로는 1080/50p (혹은 25p)에 4Mbps로 변경하였다. 덕분에 NAS는 2년 이상 계속 저장해도 문제가 없는 수준이 되었다. 참고로 네트워크 스위치는 N社의 PoE 지원 스위치를 채용하였다.
※ 메인 NDI 녹화 시스템 (위에서부터 24" 모니터, NAS, UPS, Workstation)
VELA - NDI 인코더, 디코더, 레코더
시장에 나와 있던 다양한 NDI 인코더와 디코더들을 검토한 결과 최종적으로 Science Image의 VELA Rack SDI라는 제품을 채용하기로 하였다. 2024년 12월에 양산을 시작한 이제 막 나온 제품이었지만, 앞서 분석한 고객의 니즈를 모두 만족하는 거의 유일한 제품이었기 때문이다. 이 제품은 NDI 인코딩과 디코딩 모두 가능하고 여기에 (내부에 장착된 SSD를 통해) 녹화도 가능하다. 또한 Full NDI, NDI-HX2, NDI-HX3를 모두 지원하며, mp4 혹은 mov 포맷을 선택할 수 있다. 기존의 SDI 레코더와 같은 개념으로 사용할 수도 있는 것이다.
VELA는 기본적으로는 NDI 인코더이지만, 필요에 따라 디코더로도 전환하여 사용할 수도 있기 때문에 디코더를 추가하지 않아도 되므로 원가절감에도 기여했다. 또한 자체 저장소에 녹화도 할 수 있기 때문에 메인 녹화 장치에 문제가 생겼을 때 백업 녹화 장치로서의 효과적인 대안이 된다. NVME M.2 SSD (최대 2TB)를 VELA에 삽입하여 녹화를 할 수 있는데, mp4와 TS 파일을 동시에 생성해 준다. 앞서 언급한 바와 같이 mov 포맷으로도 녹화할 수 있다.
※ 강의실에 투입된 VELA
※ 메인 NDI 녹화용 워크스테이션 (왼쪽) vs 모니터링 및 관리용 보조 PC (오른쪽)
VELA: 모니터링 및 운영/관리
워크스테이션에 설치된 메인 NDI 녹화 소프트웨어의 경우 필자가 원격으로 직접 관리하였고, 필요할 경우 제조사의 기술지원을 받기도 한다. 학원의 스탭은 강의 녹화 스케쥴을 변경할 경우에만 제한적으로 접속한다. 학원 스탭들도 강의 영상을 실시간으로 직접 모니터링하고 관리할 필요가 있기 때문에 보조 PC가 준비되었다. 여기에는 효율적인 모니터링을 위해 vMix를 설치하였고, 강사 추적용 PTZ 카메라는 웹 브라우저를 통해 제어하였다.
※ NDI 모니터링 및 (유사시) 1채널 백업 녹화가 가능한 vMix
각 강의실에 설치된 NDI 인코더 (VELA)들을 관리하기 위해 Science Image에서 제공하는 Dyna Hub라는 소프트웨어를 설치하였다. 이 소프트웨어를 이용해서 VELA의 펌웨어를 업그레이드 하거나 각종 파라미터를 설정할 수 있다. 즉, NDI 스트리밍 이름이나 IP주소, 인코딩 품질, 비트레이트, GOP, DHCP 설정, NDI 종류, 인코딩/디코딩 선택, 녹화 시작/중단, 오디오 지연 설정 등 다양하다. 특히 여러 대의 VELA를 동시에 운영하는 경우에 매우 편리하고 직관적인 사용자 인터페이스를 제공한다.
※ Dyna Hub (VELA 관리용 소프트웨어 - 무료)
참고로 이 Dyna Hub는 VELA 뿐아니라 Studio 2나 NDI HD mini와 같은 Science Image의 다른 인코더/디코더의 관리에도 사용될 수 있다. 2025년 봄에 추가된 이 기능 덕분에 여러 대의 VELA, Studio 2, NDI HD mini 제품들을 편리하게 통합적으로 관리할 수 있게 되었다. Studio 2와 NDI HD mini의 경우 Dyna Hub가 아니더라도 (IP 주소만 알면) Web Browser를 통해서도 접속하여 직접 제어가 가능하다.
※ Dyna Hub로 NDI HD mini 인코더와 VELA를 통합 관리하는 모습
앞서 언급한 바와 같이 필자는 VELA Manager라는 추가적인 소프트웨어를 개발하여 백업 레코딩 및 정기 재부팅에 활용하였다. Science Image에서 제공하는 VELA용 API를 기반으로 만들어진 이 Windows 응용 프로그램은 VELA의 주요 파라미터의 설정 및 자동 녹화 (스케쥴 녹화)가 주요 임무이다. 추가적으로 VELA 내부에 삽입된 저장장치 (NVME M.2 SSD, 최대 2TB)에 수동 혹은 자동으로 직접 녹화하며, 녹화된 영상을 내려받거나 삭제할 수 있다. 또한, 매일 혹은 매주 일정한 시간에 VELA를 자동 재부팅시켜 주는 기능도 있다.
※ VELA manager Software - VELA 파라미터 정보
※ VELA manager의 강의 시간표 설정
※ VELA Manager의 녹화 스케쥴 설정 (각 강의실마다 개별 설정 가능)
※ VELA의 SSD에 저장된 녹화 파일 리스트
결론: 고진감래 (苦盡甘來)
솔직히 말해서 이번 프로젝트가 쉽지 않을 것이라 충분히 예상은 했지만, 실제로는 그 예상보다 훨씬 많은 노력과 시간이 투입되었다. 예를 들어, 메인 NDI 레코더 소프트웨어를 해당 학원의 운영 특성에 맞게 일부 커스터마이징 해야 했고, 기존에 설치되어 있던 오디오 믹서나 카메라들은 꽤나 비우호적이었다. 카메라나 오디오 믹서와 인코더의 궁합(?)으로 인한 문제의 원인과 해결책을 찾기 어려울 때가 많았다. 네트워크 문제나 컴퓨터의 문제가 더해지기도 하였지만, 제조사의 지원과 고객(S.I)의 도움으로 인내를 갖고 하나하나 해결해 나아갔다.
시간과 거리와 같은 물리적인 요소들도 설치와 유지보수를 어렵게 하였다. 일단 2주간의 짧은 겨울 방학 동안 설치를 마쳐야 했다. 정상 수업을 하는 경우에는 아침 8시에 시작한 강의는 밤 10시가 되어 끝나는 경우가 대부분이고, 주말에도 강의가 이어지는 경우가 많다. 또한 필자의 사무실에서 현장까지 150km 떨어져 있다 보니 어려움이 배가 되었다. 최대한 많은 기술지원을 원격으로 하였지만, 직접 장비를 점검해야 하는 경우도 많았기 때문에 잦은 장거리 운전으로 인한 피로로 위험한 순간이 발생하기도 하였다. 덕분에 13년된 디젤 SUV를 최신 운전자 보조 기능을 갖춘 CUV로 교체하기도 하였다.
많은 시간과 노력의 투입, 제조사들과 고객(S.)의 적극적인 지원, 그리고 최종 사용자 (학원)의 인내와 협조 덕분에 현장에서 발생했던 예상치 못한 문제점들은 하나씩 해결되었다. 중요한 것은 제품의 기능과 필자의 경험치 역시 고생한 만큼 향상되었다는 점이다. 함께 고생을 마다하지 않은 모든 분들께 깊은 감사를 드린다. 이번 프로젝트를 통해 함께 성장했음을 느낀다. '끝'
강의영상 녹화를 위한 NDI 프로젝트
휴일 저녁에 걸려 온 전화 한 통!
2024년 가을, 새로 입고된 NDI PTZ 카메라를 열심히 테스트 하고 있던 어느 휴일 저녁에 교육 분야 S.I (System Integrator)를 수행하는 한 고객으로부터 전화를 받았다. 어느 대형 학원에 'NDI 기반의 녹화 시스템'을 구축해 주려 하는데 전체적인 시스템 구성과 장비에 대해 궁금한 것이 많았던 것이다. 이미 다른 업체로부터 전체적인 시스템과 장비를 제안받았지만, NDI가 처음인 고객 입장에서 질문이 많을 수 밖에 없었는데, 마침 연휴라 전화 통화가 어려웠던 것 같다. 나의 첫 (대규모) NDI 프로젝트는 이렇게 시작되었고, 이 후 약 6개월 정도 이 고객(4도씨에이아이)과 함께 프로젝트를 수행하게 되었다.
그가 추진하고 있던 프로젝트는 SDI나 HDMI와 같은 기존의 익숙한 영상 인터페이스를 대신하여 네트워크를 통해 영상을 송수신하는 네트워크 프로토콜을 기반으로 '강의 녹화 시스템'을 구축하는 것이었다. 즉, 카메라에서부터 저장매체 (Storage)까지를 모두 네트워크로 연결하는 All-IP 프로젝트였다고 할 수 있다. 그 고객 (S.I)는 이미 AV 시스템의 설치에 대해서는 많은 지식과 경험을 가지고 있었고, 컴퓨터 및 네트워크에 대한 이해도와 경험도 많았다. 하지만 NDI와 같은 네트워크 프로토콜을 사용하는 장비로 녹화 시스템을 구축하고, 이를 중앙집중적으로 관리하는 방식은 처음이었기 때문에 전체적인 시스템 구성 및 적합한 장비의 선택, 운영 방법, 세부적인 기술 등에 대해 많은 질문이 있었던 것이다.
이 프로젝트는 한 대형 기숙학원 (가칭: GDS)를 위한 것이었는데, 이 학원은 국내에서 가장 크고 유명한 학원 체인 중 하나이다. 학생들에게 강의 영상을 추가로 제공함으로써 학습 효율을 높이는 것이 목적이었다. 학생들은 그날 있었던 수업의 영상을 24시간 이내에 학원 자체 VOD 시스템을 통해 제공받으며, 학원에서 제공하는 태블릿으로 시청하게 된다. 명문 대학이나 의과 대학 등을 목표로 하는 이 기숙학원에서 강의영상을 제공하기 위해 일단 모든 강의를 녹화한 후, 간략하게 편집해서 VOD 시스템에 올리게 된다. 이 녹화 과정을 개별 강의실이 아닌 중앙에서 제어하고 모니터링하고자 하였다. 경기도 남부에 총 2개의 기숙학원이 있었는데 각각 12개의 강의실에서 주당 40시간 이상의 강의가 진행되고 있었다.
※ M 기숙학원 전경 (출처: 학원 홈페이지)
이 기숙학원의 시설 2곳을 편의상 머릿글자를 따서 GDS-M과 GDS-S라 부르도록 하겠다. M은 Medical의 약자로 '의과대학'을 뜻하고, S는 '서울 (혹은 서울대)'을 뜻하는 것으로 필자가 편의상 구분하기 위해 붙인 것이다. 이름에서 느껴지듯이 성적이 우수한 재수생들을 위한 기숙학원인데, 서울 중심부 (서울 시청)에서 약 70~80km 떨어졌고, 필자의 사무실 (파주)로부터는 경로에 따라 120~150km 정도 떨어져 있다. 장기간 숙박하며 아침부터 밤 늦게까지, 그리고 심지어 주말에도 수업이 이루어지기 때문에 비용도 꽤 높은 편이라고 한다.
고객의 니즈 분석
필자의 생각에는 "더 나은 도구를 통한 더 높은 성과"가 학원에서 원하는 것이었고, 이러한 학원의 요구사항을 효율적으로 만족시키기 위해서는 NDI와 같은 네트워크 기반의 영상 송수신 방식을 택하는 것이 효율적일 것이라는 게 고객 (S.I)의 판단이었다. 정확하게 말해서 최종 사용자 (End-user)는 강의 녹화 시스템이 검증된 전통적인 Baseband로 구축되건, 아니면 새로운 방식인 네트워크 기반으로 구축되건 크게 중요한 것은 아니었지만 최신의 기술적 추세로 봤을 때 NDI가 최선이라 판단한 것이다. 우선 사용자의 니즈를 반영한 고객(S.I)의 요구사항을 요약하자면 아래와 같다.
1) 중앙 제어식 NDI 기반 녹화 시스템: 개별 교실이 아닌 중앙에서 녹화를 관리하고, 중앙 서버에 모든 영상을 녹화해야 함.
2) 중앙 제어식 모니터링 시스템: 모든 NDI 소스를 한 곳에서 모니터링하고 관리해야 함.
3) 이중 녹화 시스템 구축 필요: 메인 녹화 시스템에 문제 발생할 경우를 대비하여 백업 녹화 시스템 구축할 것.
4) 하나의 장비에서 인코딩과 디코딩이 모두 가능해야: 강의실 당 인코더 1개만 배치 (예산 절감 및 구성 단순화)
5) 영상 포맷의 호환성 및 용량: 기존의 시스템과 호환이 잘 되며, 편집과 저장매체 용량을 고려한 비디오 포맷 사용할 것.
6) 신뢰성 및 기술지원: 기숙학원의 수업 특성상 1년 365일 안정적으로 작동해야 하며, 원활한 기술 지원이 가능해야 함.
위와 같은 고객의 핵심 니즈를 정의한 후, 필자는 이 프로젝트를 효과적으로 수행할 수 있는 장비를 탐색하기 위해 광범위한 조사를 시작하였다. 가능성이 있는 모든 종류의 인코더, 디코더, 레코더 장비들의 스펙을 검토하고 제조사 혹은 유통사에 문의하였으며, 경험있는 전문가들의 조언도 청취하였다. 또한, 중앙 제어식으로 녹화를 할 수 있는 소프트웨어와 서버 혹은 하드웨어도 검토하고, 일부는 테스트하기도 하였다. 기존에 필자가 알고 있거나 (잘 알지는 못하지만) 오다가다 접한 방송용 솔루션의 경우 일단 너무 비싸고, 전문적이었으며, 학원에서 사용하기에는 너무 무거웠다. 적합한 솔루션을 찾는 것은 고객 뿐 아니라 필자에게도 큰 도전이었지만, 약 2개월 동안 9차례 정도 버전을 업데이트해 가며 최종적인 결론에 도달할 수 있게 되었다.
메인 녹화 시스템
다양한 녹화 솔루션들을 검토한 결과 최종적으로는 국내 제조사에서 만든 녹화 소프트웨어를 워크스테이션에 설치하여 사용하기로 하였다. 고객측의 요청에 따라 일부 제품의 경우 구체적인 모델명을 적지 못하는 점 이해 부탁 드린다. S사에서 개발한 NDI 녹화 소프트웨어는 (설치된 컴퓨터가 연결된) 네트워크를 통해 들어 오는 NDI-HX 영상을 컴퓨터 내부 혹은 외부의 네트워크 스토리지에 mp4 포맷으로 저장해 준다. 좀 더 자세히 설명하자면 H.264 혹은 H.265로 인코딩된 NDI-HX2 혹은 NDI-HX3 프로토콜을 지원하며, 효율적으로 많은 NDI-HX 소스를 동시에 녹화할 수 있다. 방송급 소프트웨어나 장비들 중에서는 NDI (혹은 Full NDI, NDI High Bandwidth)로 녹화하는 솔루션도 있었지만 네트워크 용량이나 (NAS)의 저장용량, 편집의 효율성, 시스템 비용 등을 전반적으로 고려해야 했다.
최종적인 시스템은 각 교실에 NDI-HX 인코더를 1대씩 배치하고, NAS (네트워크 스토리지)에 연결된 중앙의 메인 녹화 서버, 그리고 NDI 인코더와 카메라 등을 제어하고 모니터링할 수 있는 보조 PC 등으로 구성하였다. 각 교실의 강사 추적용 PTZ 카메라와 오디오 장비는 좀 낡긴 했지만 기존에 설치된 것을 그대로 활용하였고, (메인 녹화 장치에 문제가 생길 경우를 대비한) 백업 녹화는 인코더 자체의 녹화 기능을 사용하기로 하였으며, 이를 자동으로 수행할 수 있는 별도의 소프트웨어를 개발하기로 하였다. 최초의 구성에는 없었지만 혹시 발생할 수 있는 정전에 대비하여 메인 녹화 장치와 NAS를 보호하기 위해 UPS (비상용 전원 공급장치)도 추가하였다.
※ NDI 녹화 시스템 구성도
전체적인 강의영상 녹화 시스템의 구성 자체는 그다지 복잡하지 않지만, 네트워크로 연결되어 있는 모든 장비들이 조화롭게 작동되도록 하는 것은 결코 쉬운 일은 아니다. 왜냐하면 기존의 SDI나 HDMI와 같이 연결하면 무조건 영상과 음향을 확인할 수 있는 전통적인 인터페이스와 달리 NDI와 같은 네트워크 인터페이스는 눈에 잘 보이지 않고, 문제의 원인과 해결을 위해서는 IP에 대한 지식과 경험이 많아야 한다. 카메라와 오디오 믹서 뿐 아니라 TV, SDI 분배기, HDMI 셀렉터, 여러 종류의 네트워크 스위치 등 현장에는 다양한 장비들이 엉켜 있었고, 여기에 추가된 NDI 인코더는 예상치 못한 문제를 일으키곤 하였다. 처음에는 많은 시행착오가 있었으나 하나씩 해결하였고, 많은 경험치를 쌓을 수 있었다.
앞서 언급한 바와 같이 이 프로젝트를 위한 최적의 솔루션으로 국내 제조사 S社에서 개발한 NDI-HX 녹화 소프트웨를 선정하였다. 이 솔루션은 이미 한 국가 기관의 교육훈련 센터에서 2년 이상 사용되고 있어 그 안정성이 어느 정도 입증되어 있었고, 하드웨어 스펙에 비해 녹화가 효율적이었으며, 스케쥴러와 멀티뷰어가 있어 강의 영상 녹화 프로젝트에 안성맞춤이었다. 이 소프트웨어를 D사의 워크스테이션에 설치한 후, 2개의 S社 NAS에 연결하여 영상을 절반씩 분산하여 녹화하도록 하였다. NAS 하나 당 실 저장용량은 약 96TB였다. 필자가 아무래도 방송장비 업체 출신이다 보니 애초에는 녹화 포맷을 1080/60p를 H.264, 8비트, 4:2:0, 16bps로 녹화하는 것으로 설계를 했었는데, (학원측의 요구로) 현장의 현실과 편집상의 부담 감소를 위해 최종적으로는 1080/50p (혹은 25p)에 4Mbps로 변경하였다. 덕분에 NAS는 2년 이상 계속 저장해도 문제가 없는 수준이 되었다. 참고로 네트워크 스위치는 N社의 PoE 지원 스위치를 채용하였다.
VELA - NDI 인코더, 디코더, 레코더
시장에 나와 있던 다양한 NDI 인코더와 디코더들을 검토한 결과 최종적으로 Science Image의 VELA Rack SDI라는 제품을 채용하기로 하였다. 2024년 12월에 양산을 시작한 이제 막 나온 제품이었지만, 앞서 분석한 고객의 니즈를 모두 만족하는 거의 유일한 제품이었기 때문이다. 이 제품은 NDI 인코딩과 디코딩 모두 가능하고 여기에 (내부에 장착된 SSD를 통해) 녹화도 가능하다. 또한 Full NDI, NDI-HX2, NDI-HX3를 모두 지원하며, mp4 혹은 mov 포맷을 선택할 수 있다. 기존의 SDI 레코더와 같은 개념으로 사용할 수도 있는 것이다.
VELA는 기본적으로는 NDI 인코더이지만, 필요에 따라 디코더로도 전환하여 사용할 수도 있기 때문에 디코더를 추가하지 않아도 되므로 원가절감에도 기여했다. 또한 자체 저장소에 녹화도 할 수 있기 때문에 메인 녹화 장치에 문제가 생겼을 때 백업 녹화 장치로서의 효과적인 대안이 된다. NVME M.2 SSD (최대 2TB)를 VELA에 삽입하여 녹화를 할 수 있는데, mp4와 TS 파일을 동시에 생성해 준다. 앞서 언급한 바와 같이 mov 포맷으로도 녹화할 수 있다.
※ 강의실에 투입된 VELA
※ 메인 NDI 녹화용 워크스테이션 (왼쪽) vs 모니터링 및 관리용 보조 PC (오른쪽)
VELA: 모니터링 및 운영/관리
워크스테이션에 설치된 메인 NDI 녹화 소프트웨어의 경우 필자가 원격으로 직접 관리하였고, 필요할 경우 제조사의 기술지원을 받기도 한다. 학원의 스탭은 강의 녹화 스케쥴을 변경할 경우에만 제한적으로 접속한다. 학원 스탭들도 강의 영상을 실시간으로 직접 모니터링하고 관리할 필요가 있기 때문에 보조 PC가 준비되었다. 여기에는 효율적인 모니터링을 위해 vMix를 설치하였고, 강사 추적용 PTZ 카메라는 웹 브라우저를 통해 제어하였다.
※ NDI 모니터링 및 (유사시) 1채널 백업 녹화가 가능한 vMix
각 강의실에 설치된 NDI 인코더 (VELA)들을 관리하기 위해 Science Image에서 제공하는 Dyna Hub라는 소프트웨어를 설치하였다. 이 소프트웨어를 이용해서 VELA의 펌웨어를 업그레이드 하거나 각종 파라미터를 설정할 수 있다. 즉, NDI 스트리밍 이름이나 IP주소, 인코딩 품질, 비트레이트, GOP, DHCP 설정, NDI 종류, 인코딩/디코딩 선택, 녹화 시작/중단, 오디오 지연 설정 등 다양하다. 특히 여러 대의 VELA를 동시에 운영하는 경우에 매우 편리하고 직관적인 사용자 인터페이스를 제공한다.
※ Dyna Hub (VELA 관리용 소프트웨어 - 무료)
참고로 이 Dyna Hub는 VELA 뿐아니라 Studio 2나 NDI HD mini와 같은 Science Image의 다른 인코더/디코더의 관리에도 사용될 수 있다. 2025년 봄에 추가된 이 기능 덕분에 여러 대의 VELA, Studio 2, NDI HD mini 제품들을 편리하게 통합적으로 관리할 수 있게 되었다. Studio 2와 NDI HD mini의 경우 Dyna Hub가 아니더라도 (IP 주소만 알면) Web Browser를 통해서도 접속하여 직접 제어가 가능하다.
※ Dyna Hub로 NDI HD mini 인코더와 VELA를 통합 관리하는 모습
앞서 언급한 바와 같이 필자는 VELA Manager라는 추가적인 소프트웨어를 개발하여 백업 레코딩 및 정기 재부팅에 활용하였다. Science Image에서 제공하는 VELA용 API를 기반으로 만들어진 이 Windows 응용 프로그램은 VELA의 주요 파라미터의 설정 및 자동 녹화 (스케쥴 녹화)가 주요 임무이다. 추가적으로 VELA 내부에 삽입된 저장장치 (NVME M.2 SSD, 최대 2TB)에 수동 혹은 자동으로 직접 녹화하며, 녹화된 영상을 내려받거나 삭제할 수 있다. 또한, 매일 혹은 매주 일정한 시간에 VELA를 자동 재부팅시켜 주는 기능도 있다.
※ VELA manager Software - VELA 파라미터 정보
※ VELA manager의 강의 시간표 설정
※ VELA Manager의 녹화 스케쥴 설정 (각 강의실마다 개별 설정 가능)
※ VELA의 SSD에 저장된 녹화 파일 리스트
결론: 고진감래 (苦盡甘來)
솔직히 말해서 이번 프로젝트가 쉽지 않을 것이라 충분히 예상은 했지만, 실제로는 그 예상보다 훨씬 많은 노력과 시간이 투입되었다. 예를 들어, 메인 NDI 레코더 소프트웨어를 해당 학원의 운영 특성에 맞게 일부 커스터마이징 해야 했고, 기존에 설치되어 있던 오디오 믹서나 카메라들은 꽤나 비우호적이었다. 카메라나 오디오 믹서와 인코더의 궁합(?)으로 인한 문제의 원인과 해결책을 찾기 어려울 때가 많았다. 네트워크 문제나 컴퓨터의 문제가 더해지기도 하였지만, 제조사의 지원과 고객(S.I)의 도움으로 인내를 갖고 하나하나 해결해 나아갔다.
시간과 거리와 같은 물리적인 요소들도 설치와 유지보수를 어렵게 하였다. 일단 2주간의 짧은 겨울 방학 동안 설치를 마쳐야 했다. 정상 수업을 하는 경우에는 아침 8시에 시작한 강의는 밤 10시가 되어 끝나는 경우가 대부분이고, 주말에도 강의가 이어지는 경우가 많다. 또한 필자의 사무실에서 현장까지 150km 떨어져 있다 보니 어려움이 배가 되었다. 최대한 많은 기술지원을 원격으로 하였지만, 직접 장비를 점검해야 하는 경우도 많았기 때문에 잦은 장거리 운전으로 인한 피로로 위험한 순간이 발생하기도 하였다. 덕분에 13년된 디젤 SUV를 최신 운전자 보조 기능을 갖춘 CUV로 교체하기도 하였다.
많은 시간과 노력의 투입, 제조사들과 고객(S.)의 적극적인 지원, 그리고 최종 사용자 (학원)의 인내와 협조 덕분에 현장에서 발생했던 예상치 못한 문제점들은 하나씩 해결되었다. 중요한 것은 제품의 기능과 필자의 경험치 역시 고생한 만큼 향상되었다는 점이다. 함께 고생을 마다하지 않은 모든 분들께 깊은 감사를 드린다. 이번 프로젝트를 통해 함께 성장했음을 느낀다. '끝'