SMPTE ST2110

SMPTE ST2110은 현대 방송국 및 대형 스튜디오의 IP 기반 라이브 미디어 프로덕션 환경에서 가장 핵심이 되는 '실시간 고해상도 비디오, 오디오 및 메타데이터의 IP 네트워크 전송 표준'이다.

기존의 방송용 하드웨어 연결 방식이었던 SDI(Serial Digital Interface) 케이블 체계를 완전히 대체하며, 표준 이더넷(Ethernet) 네트워크 인프라 위에서 압축되지 않은 실시간 미디어 스트림을 초저지연으로 전송하는 방송 음향 및 영상 공학의 최첨단 규격이다.

과거의 SDI 규격은 하나의 케이블 안에 비디오와 오디오, 보조 데이터가 무조건 하나로 묶여서(Embedded) 전송되는 방식이었다. 이로 인해 오디오만 따로 처리하려면 신호를 분리하는 디임베더(De-embedder) 하드웨어가 필수적이었다.

SMPTE ST2110은 이 비효율을 심리음향 및 네트워크 아키텍처 관점에서 완벽히 깨뜨렸다.

• 에센스 기반 전송: 비디오(ST2110-20), 오디오(ST 2110-30), 메타데이터(ST2110-40)를 각각 독립적인 개별 IP 스트림으로 분리하여 전송한다.
• 라우팅 효율 극대화: 오디오 엔지니어는 비디오 장비를 거칠 필요 없이, 네트워크 스위치 단에서 오디오 스트림 데이터만 골라 오디오 콘솔이나 DAW로 다이렉트 라우팅할 수 있어 시스템 오버헤드가 극적으로 줄어든다.

오디오 엔지니어 입장에서 SMPTE ST2110이 가지는 가장 강력한 무기는 바로 오디오 파트 표준인 ST 2110-30이 AES67 규격을 기반으로 설계되었다는 점이다.

• AES67 기반의 호환성: ST2110-30은 디지털 네트워크 오디오 표준인 AES67을 고스란히 흡수하여 호환되도록 명시하고 있다.
• AoIP 통합 인프라 구성: 이 덕분에 방송 스튜디오용 ST 2110 장비들과 일반 프로 오디오 시장의 대세인 던트(Dante), 레이븐나(Ravenna) 등의 AoIP 장비들이 AES67 호환 모드를 통해 하나의 스위칭 허브 안에서 아무런 포맷 변환 없이 오디오 신호를 상호 교환할 수 있다.

각각 분리된 IP 스트림으로 날아가는 비디오와 오디오가 최종 화면에서 어긋나 입모양이 맞지 않는 립싱크(Lip-Sync) 오류를 방지하기 위해, ST 2110은 매우 정밀한 마스터 클럭 표준을 요구한다.

• IEEE 1588 PTP v2 도입: 네트워크상의 모든 장비가 마이크로초($\mu\text{s}$) 미만의 오차로 실시간 동기화되는 PTP(정밀 시간 프로토콜) 시스템을 기저에 둔다.
• 모든 비디오 프레임과 오디오 샘플 데이터에 동일한 PTP 타임스탬프가 찍혀 전송되므로, 수신단 장비에서 이 타임스탬프를 매칭하는 것만으로 완벽한 미디어 동기화가 이루어진다. 디지털 마스터링 룸의 워드클럭(AES11) 개념이 대규모 네트워크 전체로 확장된 형태이다.