한국 방송 환경에 적합한 라우드니스 솔루션, 미디어 프락시 로그 서버

한국 방송 환경에 적합한 라우드니스 솔루션, 미디어 프락시 로그 서버

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최종화 BS Solutions 기술이사
Erik Otto Mediaproxy CEO

음량 조절의 필요성과 음량 표준안
현재 방송 음량은 방송사 간 시청자들의 관심을 끌기 위해 경쟁적으로 음량을 높이고 있는 상황으로, 시청자들의 청력 손상과 정서적 피해를 유발할 수 있으며, 국내 콘텐츠의 수출이 증가하는 추세에 따라, 콘텐츠의 음량 조정이 필수이다.

음량 조정 표준 및 표준화 단체와 표준안으로는 ITU-R의 BS-1770-3 & Rec. BS1864(-24LKFS), EBU Rec. 128(-23LUFS), ATSC RP A/85 등이 있으며, LKFS(Loudness K-weighted relative to Full Scale) = LUFS(Loudness Units relative to Full Scale)는 기술적으로 동일 음량을 표시한다.
국내 음량 표준은 ITU-R BS1770-3을 기준으로 제정, -24 +/-2 LKFS이며, 조사에 따르면 (레퍼런스 #1) 국내 KBS, MBC, 그리고 SBS 지상파 방송사의 평균 음량은 -16 LKFS로 표준치(-24 LKFS) 보다 8dB 높은 상태이며, 해마다 조금씩 높아지는 추세로 최근 조사에 의하면 음량평균치는 KBS는 -11 LKFS, MBC는 -14 LKFS, MPP의 경우는 -18 LKFS이다.

음량 조정 표준은 2016년 5월 29일부터 방송법을 실행할 예정으로, 라우드니스 평균치는 중간 광고 등을 제외한 순수한 프로그램의 시작부터 종료 지점까지 측정되어야 하며, 오디오는 주 음성은 물론 부음성도 측정되어야 한다. 그리고 측정치는 6개월 동안 저장되어야 하며, 관계 기관의 요청 시 제출해야 한다.

음량 조정 장비
음량 조정을 위해서는 음량 조정용 모듈러 장비와 모니터링 하는 측정기, 그리고 6개월간의 라우드니스 로그값들을 저장하는 장비 등 총 2~3종류의 장비가 필요하다.

음량 조절 모듈은 한국 음량 평균치 표준안의 허용 오차가 +/-2 LKFS인 점을 고려하면, 범위 내 음량 조절은 어렵지 않다고 판단되며, 음량 범위 내 조절보다는, 조정 후 얼마나 원음의 특질을 잘 보존하는 점이 주요 관건이 될 것으로 판단된다. 그런 이유로 최적의 제품을 선택하기 위해서는, 프로그램의 음악적 특색에 따라 음향관련 전문가의 경험에 기반한 청각적인 판단이 필요하며, 방송 채널의 목적과 성격, 그리고 비용도 고려되어야 한다.
고품질의 음질을 위해서는 주파수 대역별로 구분해서 복수의 프로세서로 별도로 처리해주는 기능이 필수이고, APC 등의 자동화 시스템과 RS422, GPI 혹은 네트워크 제어로 프로그램 특성에 최적화된 프리셋 값을 오디오의 튐 없이 프로그램별 적용하는 기능의 지원이 요구된다. 방송 채널에 따라 특성상 범위 내 음량 조정으로만 충분할 수도 있다.

모니터링 장비는 Momentary, Short-term, Integrated, 그리고 True-peak 값들 및 파형과 LKFS 오디오 바 등을 표시하며, 기능상 장비 업체별로 거의 대동소이하다.

라우드니스 로그 장비는 1) 라우드니스 측정치만을 저장하는 장비와 2) 영상을 원본 혹은 프락시로 같이 저장하는 녹화 기능을 갖춘 장비로 구분된다.

1) 라우드니스 측정 장비는 라우드니스 로그 데이터를 실시간으로 텍스트 파일이나 XML 출력 하는 기능이 있으나, 프로그램별 라우드니스 등 특정 구간의 라우드니스 데이터 엑세스를 위해서는 APC와의 별도의 연동 프로그램 개발이 필요하다.
2) 후자의 경우는, 라우드니스 측정 및 로깅은 물론, 방송 내용 녹화, 방송 실시간 감시, 오류 리포팅 등의 다양한 기능을 제공한다. 외산 업체로는 Mediaproxy와 Volicon이 대표적이며, 국내 방송 환경에 얼마나 맞출 수 있을 것인지가 국내시장 연착륙의 관건이 될 것으로 판단된다.

지능형 로그 서버 (Intelligent Log Server)와 미디어 프락시사 (Mediaproxy Ltd)
방송 내용을 실시간 모니터링 및 동시 저장하면서, 같은 네트워크 이내에 이용자들이 자유로이 개인 PC로 소재에 접근하여 검색, 자료 추출 등이 가능한 지능적인 솔루션에 대한 기대가 로그 서버의 탄생을 가져왔다. 고객 입장에서는 라우드니스 모니터링은 물론 다양한 기능을 제공하면서도 가격적으로 경쟁력 있으며, 방송사의 CMS나 APC와 연동되는 솔루션이 필요하다.
로그 서버는 라우드니스를 비롯한 송출되는 방송 내용의 품질을 실시간 감시, 송출 내용의 원본 혹은 프락시 영상 저장 기능이 있으며, 네트워크로 연결 다수의 유저들이 H.T.T.P 웹 인터페이스로 개인 PC에서 로그 서버로 연결, 라우드니스 위반 확인 및 측정치 추출은 물론, 다양한 기능을 이용할 수 있어야 한다.

[그림 1] 미디어 프락시 로그 서버 시스템 구성도
[그림 1] 미디어 프락시 로그 서버 시스템 구성도

Mediaproxy 사는 2001년 설립 이후 방송 로깅(Compliance Logging) 및 모니터링 분야에서 선도적인 역할을 하고 있다. 호주에 본사를 두고 있으며 북미의 ABC, CTV, FOX, CBC 및 AMC Networks, 아시아에서는 TV Japan 및 인도의 TATA 등 15,000채널 이상의 고객을 갖고 있는데, 한국에서는 현재 MBC 상암 및 MBC plus media의 주조에서 운용 중이다.

미디어 프락시 제품의 특징적 장점으로는,
• 모든 소프트웨어 개발 관련 리소스는 100% 미디어 프락시사의 자체 기술이고, 자사의 방송 엔지니어들이 직접 제품을 설계한다.
• 한국인 엔지니어를 보유, 메뉴 및 한글 708B CC 디코딩 및 검색, TS 한글 EPG 데이터 표시 등 한글화가 이미 되어있다.
• 한국의 라우드니스 법령 시행 일정에 맞춰 최적화된 모니터링, 로깅, 자료 추출 등의 기능을 갖춘 로그 서버 제품을 현재 QC 중이며 내년 초에 출시 예정이다.

제품군으로는 SDI 신호를 모니터링 하는 LogServer SDI, ASI/IP 신호 모니터링용 로그 서버 ASI, OTT Streaming 신호(HLS, Smooth-streaming, RTMP, DASH)용 LogServerOTT가 있다. 그리고 하나의 장비 내에 3가지 신호를 혼용 가능하며, 고객의 요구에 따라 아날로그 비디오나 AES 신호 모니터링 지원할 수도 있다.
오디오는 HD-SDI 신호는 16채널 embedded AES, AC3가 지원되며, Dolby AC3는 자동 다운 믹스되어서 AES 신호로 저장 된다.

라우드니스 모니터링 기능
로그 서버는
• 멀티채널 입력의 라우드니스 값들을 실시간으로 모니터링 하고,
• 주음성 및 부음성에 대해 라우드니스 파라미터 값들을 최대 6개월까지 저장한다.
• 원격 PC에서 네트워크로 라우드니스 값을 LKFS 오디오 바 형대로 모니터링하며,
• 측정기 스타일인 파형 스타일로 모니터링이 지원되며 개별 PIP에서 라우드니스 파라미터 값(momentary, short-term, integrated loudness 및 True-peak)을 표시한다. (한국에 최적화된 버전 내년 초 출시를 목표로 본사 QC 중임)

[그림 2] 원격 라우드니스 모니터링
[그림 2] 원격 라우드니스 모니터링

2RU 서버는 프락시 엔코딩하는 경우, HD SDI(1080i), 혹은 MPEG-4 TS 입력 기준, HD SDI 21채널 ASI 10채널이 지원되며, 프락시 엔코딩을 하지 않는 경우는 40채널 이상의 ASI/IP 신호 모니터링이 지원된다. 별도의 녹화 장비를 보유한 고객을 타겟으로, 최소 스토리지(5TB)에 라우드니스 데이터만 채널별로 6개월 저장하는 옵션도 출시 예정이다.

웹 기반 원격 접속 소프트웨어인 로그 플레이어에서는 인점/아웃점 간의 세그먼트 라우드니스를 측정할 수 있고, 매 순간의 thumb nail picture로 문제 장면을 바로 확인할 수 있는 기능이 있다.

[그림 3] 구간 라우드니스
[그림 3] 구간 라우드니스

라우드니스 리포팅 기능
라우드니스 값을 일별, 주간 및 월간 단위로 혹은 프로그램별 라우드니스 값을 리포팅하는 기능을 갖춘 전용 웹-브라우저가 연말/연초에 걸쳐 출시 예정이다. 프로그램별 평균치 및 True-peak 값이 표시된 Excel 혹은 텍스트 파일로 추출할 수 있다.
그리고 라우드니스 값은 물론 소재 자체에 방송사의 이름, 날짜, 시간 및 라우드니스 평균치, True-peak 등을 표시한 제출용 클립 추출 기능이 지원된다.

[그림 4] 제출용 프락시 영상 추출의 예
[그림 4] 제출용 프락시 영상 추출의 예

APC와의 연동
국내 외 자동화 및 APC 업체의 As Run Log를 읽어서 프로그램 시작 시간, 날자, 그리고 프로그램 이름을 프락시 정보와 라우드니스 데이터에 기록하는 기능이 현재 가능한데, 자동화 시스템에서 프로그램 시작점, 프로그램 이름, 그리고 날짜를 XML 혹은 텍스트 포맷으로 네트워크 공유 폴더 내에 로그 파일로 실시간 기록하면, 이와 연동하는 방식이다. 장비들과의 연동을 위한 별도의 솔루션을 현재 개발 중인 APC 업체도 있다.

[그림 5] As Run Log Integration Window
[그림 5] As Run Log Integration Window

로그 서버 웹-기반 프로그램
LogPlayer & LogPlayer IP
프락시 영상을 리플레이하는 LogPlayer와 저장된 TS 파일을 재생하는 LogPlayer IP가 있으며, 모두 원격 HTTP 접속으로 클라이언트 PC에서 이용할 수 있다.

[그림 6] 로그 플레이어
[그림 6] 로그 플레이어

인터페이스는 직관적으로 구성되어 이용이 용이하며,
• Thumb nail picture update : 5초 마다 업데이트. 화면 최 좌측
• 다채널 동시 재생 : 그림에서 8개의 채널 동시 재생 혹은 특정 채널만 재생
• 구간별 라우드니스 평균치 측정 기능 : Mark In & Mark Out 점 간의 구간 라우드니스 평균치 표시
• 프로그램 이름 및 설명 표시 : EPG 혹은 AS Run Log 상의 프로그램 정보를 현재 진행 중인 프로그램에 대해 표시
• 한글 Keyword 검색 : 708B CC 혹은 EPG 정보를 이용 특정 한글/영문 대사 들어간 프로그램 장면들을 채널별로 검색 후 이벤트로 표시한다.

기본 메뉴는 일반적인 비디오 콘트롤인 고속 전후진, 조그/셔틀 등의 비디오 콘트롤 기능이 지원된다.

Monwall(Remote Multi-viewer Client)
로그서버 본체에서 현재 진행 중인 채널들의 PIP 및 오디오 데이터(dBFS, LKFS, dBTP)를 RTSP 프로토콜로 스트리밍 출력하고 있으며, 원격 PC에서는 원하는 레이아웃을 선택 채널 모니터링을 한다. 주요 기능으로는 다음과 같다.

[그림 7] Monwall Layout의 예 (MBC 상암 주조)
[그림 7] Monwall Layout의 예 (MBC 상암 주조)

• 비디오, 오디오 라우드니스, 자막, TS packet 오류 날짜, 시간, 내용 이벤트로 표시
• 오류 발생 시 지정된 오디오 알람 파일 한번 혹은 연속 플레이
• 오류 발생 시 화면 테두리 빨간색 격자로 표시
• 한글 CC 표시
• TS 주 파라미터 표시되며, 표시 파라미터 선택 커스터마이징 지원

TS Analyzer Option
TS Analyzer는 측정기 수준으로 ASI/IP 채널을 실시간 모니터링 및 로깅하는 옵션이다. ETR290정보, 한글 EPG 데이터 표시는 물론, 한글 CC, Thumb nail로 진행 중인 프로그램 표시, 그리고 TS Packet 오류 등이 로그값으로 표시된다.

로그 서버 본체 하드웨어
로그 서버는 고객의 용도에 따라 보급형, 일반형과 고사양으로 구분된다.
PIC 8. 전면사진

[그림 8] 로그 서버 전후면 사진 (1RU, 2RU)
[그림 8] 로그 서버 전후면 사진 (1RU, 2RU)

1RU 서버는 HD-SDI 4채널, MPEG-4 TS 2채널, MPEG-2 TS 4채널까지 라우드니스 모니터링, 신호 품질 감시, TS 원본 및 프락시 영상 저장 기능 등이 지원되며, 저장 용량은 5TB, 8TB, 12TB 유저블 스토리지(Raid 5) 공간이 지원된다. 그리고 1~2채널 고객을 위한 가격경쟁력 있는 제품인 LogServer Light도 연말 출시 예정이다.
저장 프락시 영상의 비트 레이트는 250Kbps ~ 2,000Kbps 중에 스토리지 공간과 사용 목적에 따라 선택한다. 저장 포맷은 WMV나 H.264 중 선택한다.

HD SDI(1080i) 입력은 2RU 서버에 최대 21채널까지 수용 가능하다. ASI 입력(MPEG-4 HD TS)은 최대 10채널(SD는 20채널)까지 프락시 녹화가 2RU 서버에서 지원한다. 저장 스토리지는 12TB, 18TB, 25TB, 그리고 35TB가 Raid 5 구성으로 제공된다.

미디어 프락시 로그 서버의 미래
국내 라우드니스 모니터링은 2년간의 유예 기간을 거쳐, 내년 5월 29일을 기점으로 시작될 것이며, 연말에 무엇을 어떻게 모니터링 및 저장해야 되는지가 결정될 것으로 보인다. 미디어 프락시 사와 국내 딜러인 BS Solutions에서는 국내 방송법에 최적화된 제품을 연말/연초까지 출시하도록 진행 중이며, 라우드니스 모니터링 시장은 물론, 지능형 저장 및 자료 공유 시스템 시장을 목표로 프로젝트를 진행하고 있다.
미디어 프락시 사의 특징적 장점은 한국 방송 시장의 특색과 방향에 맞춰 어플리케이션을 커스터마이징 하려는 의지이다. 이를 위해 한국인 엔지니어를 보유하고 이미 국제적으로 검증 된 기술 선도적 솔루션에 한국 실정에 최적화된 업데이트를 한 후, 경쟁력 있는 가격으로 시장에 공급하고자 추진 중이다.

참고문헌
1. 디지털 방송 프로그램 음량 기준 및 시스템 도입 방안 연구, 한국통신위성우주산업연구회, 2013년 11월 30일
2. 디지털 텔레비전 방송프로그램 음량 등에 관한 기준, 미래부 고시 2014-00호
3. 디지털 방송 음량 레벨 운용기준, 한국정보통신기술협회, TTAK.KO-07.0114
4. 디지털 방송음량 정규화를 위한 표준화 및 주요 국가들의 정책 현황, 한국통신전파진흥원, 2014년 1월 14일
5. 2015 Mediaproxy Business Roadmap

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