[공개SW 활용사례] KBS, 오픈스택 기반 클라우드 시스템 구축

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입력 2015.07.03 12:17 | 수정 2015.07.06 00:00





 공개SW활용사례는 IT조선과 정보통신산업진흥원(NIPA) 공개SW 역량프라자가 공동으로 발굴한 기사입니다.



글로벌 IT산업의 트렌드가 개방과 협업을 통한 생태계 구축으로 흐르는 가운데, 공개SW 기술은 여러 분야에서 영향력을 넓혀가고 있다. 첨단 기술이 요구되는 방송 분야도 예외가 아니다. 최근 공영방송사인 KBS가 비디오 아카이브 시스템에 공개SW를 도입했다. 방송기술이 나아가야 할 새로운 길을 공개SW 활용에서 찾은 것이다.

공개SW가 이어준 클라우드와 방송의 만남

KBS는 1927년 국내 최초의 라디오 방송을 송출한 경성방송국이 전신이다. 해방 후 1947년, 국영방송기관인 서울중앙방송국으로 재출범했으며, 1961년 채널 9번으로 TV 방송을 개국했다. 1973년에 이르러 공영방송으로 체제를 전환해 한국방송공사를 창립했다. 이후 KBS라 명명되면서 우리나라의 국가기간방송으로 자리매김하고 있다.

KBS는 현재 KBS1, KBS2, KBS월드(World) 등 TV 3개 채널을 비롯해, 7개의 라디오 채널, 지상파 DMB 4개 채널 등을 방송하고 있다. 또 데이터 방송과 인터넷 방송 등 뉴미디어 서비스도 실시하고 있다. 올해 창립 42주년을 맞아 ‘가장 신뢰받는 창조적 미디어’를 비전으로 발표했다.

방송본 보관하는 비디오 아카이브의 디지털화

방송국은 끊임없이 콘텐츠가 생산된다. 방송에 송출된 각 콘텐츠는 기록 보관은 물론, 향후 재사용이나 다른 방송을 통한 보완을 위해서도 저장해 둬야 한다. 컬러스페이스까지 온전히 보존된 고품질 방송본은 1시간 분량이 25GB에 달한다. 최근 UHD 방송의 4K 해상도 영상은 용량이 8배로 뛴다.

이를 위해 KBS는 KBS 디지털 아카이브 시스템(KDAS)이라는 비디오 아카이브 시스템을 마련했다. 기존의 아날로그 테이프 방식에서 벗어나 디지털화된 파일 형식으로 방송본 파일을 관리하고, 해마다 추가 증설하고 있다. 사내 제작시스템 ‘NPS’를 비롯해 뉴스룸 시스템 ‘KDNS’, 대외 서비스 시스템 활용 연계를 위한 통합 CMS, KBS아메리카·KBS재팬 등 해외계열사까지 KDAS의 콘텐츠를 사용하고 있다.

이러한 방송본 콘텐츠는 이를 이루는 영상과 음원인 에센스, 촬영 일시나 장소 등 여러 정보를 담은 메타데이터가 결합돼 구성된다. KBS가 현재 보유 중인 에센스만 10PB(페타바이트) 이상이다. 때문에 KDAS의 영상 전송 시 서비스 병목이나 시스템 과부하가 초래될 수 있다는 문제점을 안고 있었다.

이에 따라 KDAS에는 ▲메모리 캐시 ‘멤캐시드(Memcached)’ ▲웹서버 ‘엔진X(Nginx)’ ▲WAS(웹 애플리케이션 서버) ‘톰캣(Tomcat)’ 등의 공개SW가 지난 2012년 도입됐다. 전송서버로 쓰이는 10여 대의 ‘톰캣’ 상에 고속전송 기능이 개발, 적용됐으며 메타데이터가 저장된 DB(데이터베이스)에 ‘멤캐시드’를 키/값 스토리지로 활용해 읽기 부하를 분산시켰다.

‘엔진X’는 사내 기간시스템 운용상 KDAS의 외부 웹서비스가 필요해 도입됐다. 비디오 아카이브의 콘텐츠에 대한 외부의 사용 요청에 대해 승인 또는 반려할 수 있도록 구현됐으며, 이 과정에서 SSL 인증서를 사용해 HTTPS 암호화 통신을 제공한다.

번거롭던 자막, 영상 편집, 제작을 효율적으로

KBS월드는 KBS 뉴스 실시간 방송을 비롯한 KBS의 우수 프로그램을 24시간 편성, 전 세계에 방송하는 국제위성방송 채널이다. 국내는 물론 해외에서도 시청 가능한 이 채널에서 방송되는 콘텐츠들은 외국어 자막을 입히는 경우가 적지 않다.
KBS NCPS 방송 워크플로우
기존에는 자막을 입히는 과정에서 번거로운 절차를 거쳐야 했다. 해당 콘텐츠가 담긴 아날로그 테이프를 인편을 통해 외부 자막 제작사에 맡겨, 파일 변환과 편집, 다국어 자막 작업을 진행했다. 방송 송출 대상이 해외임을 감안해 편집도 새롭게 이뤄진다. 특히 다국어 자막 작업은 현지에 맞춘 번역부터 해당 콘텐츠에 맞는 글꼴, 색, 느낌까지 고려한다.

하지만 이 같은 방식은 원본 유출의 위험은 물론, 작업 소요시간으로 인해 방송 송출 또한 본방보다 약 3~4주 늦어질 수 밖에 없었다. 그래서 KBS는 비디오 아카이브에 있는 영상에 직접 다국어 자막 작업 후 바로 송출 가능한 시스템의 구축에 착수했다.

이에 따라 KBS는 KBS월드 NCPS(네트워크 파일 기반 캡션 프로덕션 시스템)를 최근 구축했다. ▲클라우드 컴퓨팅 플랫폼 ‘오픈스택(OpenStack)’ ▲고가용성을 위한 로드 밸런서 ‘HA프록시(HAProxy)’ ▲오브젝트 스토리지 ‘모자일FS(MogileFS)’ ▲분산 스토리지 ‘글러스터FS(GlusterFS)’ ▲DBMS(데이터베이스관리시스템) ‘큐브리드(Cubrid)’ ▲웹서버 ‘엔진X’ ▲WAS ‘톰캣’ 등 공개SW를 적극 활용했다. KBS기술연구소에서 개발한 자막보정시스템, KBS와 SJ테크놀로지가 공동 개발한 클라우드형 CMS 등도 함께 적용했다.

최근 각광받고 있는 ‘오픈스택’ 플랫폼을 통해 서버 가상화를 구현, 필요에 따라 자원이 유동적으로 활용된다. WAS ‘톰캣’ 상에 CMS(콘텐츠관리시스템)를 구동, ‘글러스터FS’로 공유된 가상의 볼륨에 있는 영상을 ‘엔진X’를 활용해 스트리밍한다. 이를 통해 웹상에서 스트리밍 영상을 보면서 필요한 편집과 자막 작업이 가능하다.

이 작업은 TCP 데이터 통신을 통해 이뤄지므로 ‘HA프록시’가 세션 릴레이를 지원해 부하를 줄여준다. 이밖에 ‘모자일FS’는 필러(자투리 시간을 위한 영상)나 광고 등 작은 영상을 공유해 주조종실에서 바로 송출할 수 있도록 지원하며, 자막 저장에는 DBMS ‘큐브리드’가 활용된다.

이처럼 공개SW를 적극적으로 도입한 결과, 전체 사업비의 30% 이상을 절감할 수 있었다고 임태현 KBS 방송시설국 감독은 설명했다. 현재 NCPS는 실제 서비스를 실시하면서 구축부서에서 운영부서로 담당이 전환됐다.
KBS NCPS의 CMS 구성
한편, KBS는 분산 스토리지 솔루션 ‘세프(Ceph)’에 대한 테스트도 올 상반기 중 진행할 예정이며, SDN(소프트웨어정의네트워킹) 관련 다양한 공개SW에 대한 테스트도 고려하고 있다. 오픈스택 기반 클라우드 시스템을 구축하면서 주목 받고 있는 KBS는 앞으로도 공개SW 도입에 적극적으로 나서, 방송미디어 분야의 공개SW 활용 성공사례를 지속적으로 확보해 나가며 공개SW 확산에 기여할 계획이다.




공개SW 역량프라자(http://www.oss.kr)

 

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