4K를 구현하는 방식이 다양하기 때문에 실제 방송 제작에서 4K를 다루다보면 반드시 중간에 변환을 거쳐야하는 경우가 발생한다.
이런 상황을 위해 가능한 모든 경우의 수를 계산해서 4K 미니 컨버터를 구성한는 방법에 대해 살펴보려고 한다.
4K에 SDI를 사용하는 방법
현재 SDI를 사용해서 4K를 구현하는 방법은 4가지가 있다.
① 4개의 1.5G-SDI
이 방법은 4K 30p까지만 사용이 가능한 방법이다. 1080/60i 용으로 가장 많이 사용하던 1.5G-SDI 포맷을 4가닥 사용해서 4K 30p를 구현하는 것인데, 굳이 초당 60프레임의 비디오를 사용할 필요가 없는 의료기기, 판독기, 사진장비 등의 분야에서 사용되며 기존의 SDI 하드웨어를 사용할 수 있기 때문에 장비의 설계와 제작비용을 절감할 수 있다.
② 4개의 3G-SDI
현재 가장 많이 사용되고 있는 4K 구현 방식으로 초당 60프레임의 4K를 표준으로 하는 방송용 장비에서 주로 사용된다. 3G-SDI는 이미 방송에서는 표준으로 채택되어 사용되고 있으며 이에 관련된 기술 역시 보편화된 상황이므로 전송거리 등을 고려했을 때 가장 간편하게 사용할 수 있는 방식이다.
쿼드 3G-SDI를 사용해서 4K 60p를 구현하는 방식은 또 쿼드비전 방식과 2SI 방식으로 나뉘는데, 쿼드비전은 말 그대로 하나의 케이블이 1/4 영역의 4K를 전송하는 것이고 2SI 방식은 화면을 구성하는 도트를 4칸씩 건너뛰어가며 케이블별로 전송을 하는 방식이다.
2SI는 구현이 복잡하지만 케이블 한개가 끊어지더라도 화면이 약간 어두워지는 정도의 손실만 발생하기 때문에 방송사고에 민감한 방송국에서는 선호하는 방식이다.
③ 12G-SDI
케이블 하나로 12Gbps의 4K 60p 비디오를 전송하는 방식이다. 배선을 아주 단순하게 구성을 할 수 있지만 구리선의 특성상 전송거리가 대폭 줄어들게되며 신호 간섭에 민감해진다는 단점이 있다.
최근 장비가격이 하락하면서 비교적 저렴한 가격으로 구현이 가능한 12G-SDI 방식이 각광을 받고 있다.
④ 6G-SDI
초당 24프레임을 사용하는 영화 촬영 등에서 사용할 수 있는 방식으로 4K 30p 비디오까지 전송이 가능하다.
12G-SDI에 비해 전송거리가 길고 간섭에 덜 민감하다는 것과 HDMI 1.4와 직접 변환이 가능하다는 여러가지 장점이 있으나 방송 표준인 4K 60p를 지원하지 못한다는 것이 치명적인 단점이다.
따라서 4K 의료기기, 판독기, 사진장비 등에서는 일부 채택되었지만 국내 4K 방송 제작 환경에서는 일찍이 배제된 포맷이라 할 수 있다.
▶ HA5-4K
HDMI 신호를 4K 신호로 변환하는 미니 컨버터이다.
변환 가능한 HDMI 신호는 HDMI 1.4로 입력되는 4K 30p와 HDMI 2.0으로 입력되는 4K 60p가 모두 가능하며 물론 HD 해상도의 비디오도 SDI로 변환할 수 있다.
입력이 HDMI라면 이 제품 하나밖에 없으므로 달리 고민할 필요가 없다.
▶ Hi5-4K
HA5-4K와 정확하게 반대의 역할을 하는 제품이다. 쿼드 SDI로 입력되는 4K 영상을 HDMI로 출력한다.
다만 Hi5-4K의 출력은 HDMI 1.4 규격이기 때문에 4K 30p까지만 출력이 가능하다. 영화용 모니터링 등을 위해서는 30p 규격을 사용해도 무방하기 때문에 가격이 저렴한 Hi5-4K를 사용해도 된다.
▶ Hi5-4K Plus
Hi5-4K의 업그레이드 버전으로 HDMI 2.0 출력이 가능한 제품이다.
방송용 4K 60p 지원 장비들의 모니터링 용으로 UHD TV에 연결해서 결과를 보려고한다면 이 제품을 사용해야 한다. Hi5-4K Plus는 최근 이슈가 되고 있는 HDR의 모니터링 변환이 가능하기 때문에 방송 제작에 필수적인 제품이라 할 수 있다.
앞서 소개한 제품들은 SDI와 HDMI를 상호 변환하는 미니 컨버터들이었다.
그런데 처음에 살펴본 바와 같이 SDI 신호들 사이에도 다양한 변환이 필요한 경우가 존재한다. 이런 4K 표준간의 변환을 처리하는 장비가 바로 12GM이라는 미니 컨버터이다.
12GM은 상황에 따라 아래와 같이 다양한 모드로 동작이 가능하다.
■ 쿼드 3G-SDI to 12G-SDI 변환
일반적인 UHD 지원 장비들에서 많이 사용되는 쿼드 3G-SDI를 12G-SDI로 변환하는 모드이다.
이때 출력되는 12G-SDI는 4개가 동일하게 출력되기 때문에 간이 분배기로 동작한다.
■ 12G-SDI to 쿼드 3G-SDI 변환
12G-SDI로 입력되는 4K 60p 신호를 일반적인 4K 지원 장비에서 사용하는 쿼드 3G-SDI로 변환하는 모드이다.
■ 12G-SDI 분배기
12G-SDI로 입력되는 4K 60p 신호를 4개로 분배해주는 역할을 수행할 수 있다. 12G-SDI 간이 분배기로 동작한다.
■ 6G-SDI to 쿼드 1.5G-SDI 변환
4K 30p를 지원하는 6G-SDI 신호를 쿼드 1.5G-SDI로 변환하는 모드이다.
■ 쿼드 1.5G-SDI to 6G-SDI 변환
쿼드 1.5G-SDI를 4K 30p를 지원하는 6G-SDI로 변환하는 모드이다. 12G-SDI와 마찬가지로 4개의 동일한 출력이 나오기 때문에 간이 분배기로 동작한다.
https://ajakorea.com/products/12gm/
AJA의 미니 컨버터는 뛰어난 가격대비 성능으로 다양한 4K UHD 영상의 컨버팅을 수행한다.
비디오로만 놓고 보자면 현존하는 모든 HD/UHD 방식에 모두 대응 한다고 볼 수 있다.
다만 디지털/아날로그 오디오 변환이나 프리엠 레이트 변환, 광 optical 변환 등을 고려한다면 보다 전문적인 컨버터가
요구되는데, 이때 사용할 수 있는 제품이 바로 AJA의 FS시리즈이다.
FS4 멀티 컨버터의 경우 HD to UHD 업 컨버팅을 비록해서 오디오 컨버팅, 광 컨버팅, 프레임레이트 컨버팅 등
다양한 방식으로 사용자의 요구에 응답할 수 있으므로 전문 컨버팅을 원한다면 반드시 AJA FS4를 고려하기 바란다.
AJA FS4 멀티 컨버터
