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덕분에 실시간으로 콘텐츠 즐깁니다, 스트리밍에 압도적 감사를!

2021. 3. 24. 09:30

 


스트리밍(Streaming) 없는 세상은 생각할 수 없습니다. 우리가 실시간으로 즐기는 대부분의 콘텐츠는 스트리밍 기술을 통해 접할 수 있는데요. 만약 스트리밍이 없다면 지금의 세상은 훨씬 재미없고 무미건조했을지도 모릅니다.  흔히 ‘스밍’이라는 용어로 줄여 부르기도 하는 스트리밍은 인터넷에서 오디오나 비디오 파일을 실시간으로 재생하는 기술입니다. 스트리밍을 활용한 서비스는 주위에서 쉽게 찾아볼 수 있습니다. 유튜브와 넷플릭스, 온라인 수업 등 화상채팅 서비스, 인터넷 실시간 방송 등 영상 기반 서비스가 있습니다. 멜론과 스포티파이의 음악 스트리밍은 물론 각종 온라인 게임도 스트리밍을 활용합니다. 


이처럼 인터넷과 모바일에서 접하는 비디오와 오디오는 스트리밍을 통해 제공됩니다. 스트리밍이 일상 가까이 자리하게 된 계기는 네트워크 기술의 발전과 인터넷의 상업화, 모바일의 출현 등 여러 이유가 있습니다. 그렇다면 스트리밍은 어떻게 시작했고, 앞으로 어떻게 발전할까요?
 

스트리밍의 개념은 1970년대부터 시작했습니다. 라디오나 TV 방송과 같이 컴퓨터에 있는 파일을 실시간으로 보고 듣기 위한 시도가 있었습니다. 하지만, 당시 컴퓨터와 네트워크의 성능으로는 스트리밍이 어려웠습니다. 


1990년대 인터넷의 전성기가 찾아오면서 스트리밍의 가능성이 엿보이기 시작했습니다. 네트워크의 대역폭이 넓어졌고, TCP/IP와 같은 여러 표준화 프로토콜이 제정됐습니다. 파일을 조각으로 나눠 전송하는 방식도 고안됐습니다. 스트리밍을 위해 파일을 작게 나누고 이를 압축합니다. 작게 압축된 파일 조각은 네트워크를 타고 전송되고, 압축이 풀리면 영상이나 소리가 재생됩니다. 이때 압축된 파일 조각을 내려받는 과정을 ‘버퍼링(Buffering)’이라고 합니다.


1995년, 리얼 플레이어(Real Player)가 비디오 스트리밍의 시작을 알렸습니다. 느린 인터넷 네트워크 환경에서도 비디오 파일을 재생할 수 있어 많은 사용자가 리얼 플레이어를 사용했습니다. 물론 당시 리얼 플레이어를 비롯한 스트리밍 플레이어를 사용할 때 네트워크 환경에 따라 버벅거리며 재생이 끊기거나 멈추는 현상이 자주 있었습니다. 


2000년대부터 네트워크 속도가 빨라지고 이를 뒷받침하는 하드웨어의 발전으로 스트리밍은 대부분 끊김 없이 제공되기 시작했습니다. 스트리밍의 진행 과정은 다음과 같습니다.


스트리밍 제공 서버에서 비디오와 오디오가 각각 압축되고 인터넷을 통해 클라이언트로 전송됩니다. 압축이 풀리면 비디오와 오디오가 재생됩니다. 비디오는 H.264, MP4와 같은 비디오 코덱을, 오디오는 MP3, AAC와 같은 오디오 코덱을 사용해 압축됩니다. 최근 주목받는 스트리밍은 이러한 기본 과정을 통해 서비스를 제공하며 크게 음악, 영상, 게임 스트리밍 등으로 구분할 수 있습니다. 


* 코덱: 데이터를 압축하거나 해제할 때 사용하는 소프트웨어 혹은 장치

 

 

스트리밍 진행 과정  

 


현재 인터넷은 45억 명이 사용하고, 스마트폰은 35억 명이 정기적으로 사용합니다. 전 세계 인터넷 트래픽의 80%가 압축된 비디오 데이터입니다. 분당 500시간 분량의 비디오가 유튜브에 업로드될 정도로 비디오 데이터는 스트리밍 선두에 자리합니다. 


비디오 스트리밍을 비롯한 각종 스트리밍이 원활하게 이루어지는 배경에는 네트워크, 인프라 등의 발전이 있습니다. 가장 쉽게 떠올릴 수 있는 유튜브, 넷플릭스와 같은 영상 스트리밍을 생각해보면, 대량의 데이터를 더 작게 압축하고 이를 빠르게 전송할 수 있는 기술과 인프라 구축이 가장 중요합니다.


인터넷은 수백만 명의 사람들에게 대량의 데이터를 스트리밍하도록 설계되고 구축되지는 않았습니다. 게다가 컴퓨터뿐만 아니라 스마트폰, 태블릿, 게임 콘솔, 스마트TV 등 다양한 재생 장치가 등장하고 기기와의 연결이 복잡해지고 있습니다. 이 때문에 많은 기업은 안정적으로 비디오와 오디오를 전송하기 위해 스트리밍 관련 인프라를 구축하는 데 오랜 시간과 막대한 비용을 투자했습니다. 


작게 쪼갠 데이터를 전송하고 지연 없이 재생하기 위해 HLS(HTTP Live Streaming)이라는 표준 스트리밍 프로토콜이 탄생했습니다. 빠르고 안정적인 스트리밍 콘텐츠를 전송하기 위해 콘텐츠 전송 네트워크(CDN, Contents Delivery Network)도 생겼습니다. CDN은 서버와 사용자 사이의 물리적인 거리를 줄여 콘텐츠 로딩에 드는 시간을 최소화합니다.


CDN은 비디오와 음악 등 대용량 파일을 안정적으로 제공하기 위해 구상된 기술입니다. CDN은 애초 이미지 전송을 목적으로 시작했으나 점차 확장되어 영상과 음악 콘텐츠를 빠르게 전달해 안정적인 스트리밍을 지원하기 시작했습니다. 
대용량 영상 등을 수많은 시청자가 접속해 시청하려면 과부하가 생길 수밖에 없습니다. CDN은 이러한 과부하를 방지합니다. 여러 복제 서버를 통해 네트워크를 분산시키고 정리해주기 때문입니다. 영상을 보기 위해 시청자의 요청이 들어올 때 대기시간이 길면 버퍼링이 생기고 시청자의 이탈을 초래할 수 있습니다. 이때 CDN에서 미리 준비한 콘텐츠를 빠르게 시청자에게 스트리밍하면 병목현상을 해결할 수 있습니다. 고용량 음원과 영상 매체의 전송 빈도가 늘어나면서 빠른 전송은 서비스 제공자의 장점이 될 수 있습니다. 


스트리밍에 CDN이 핵심 역할을 맡으면서 CDN만 서비스하는 기업이 생겨났습니다. 자체적으로 CDN을 구축하는 기업도 생겼을 정도입니다. 넷플릭스는 CDN인 ‘Netflix Open Connect’를 2011년 자체 구축했습니다. 아마존, 애플, 페이스북, 구글, 마이크로소프트 등 대형 IT 기업도 스트리밍 자체 CDN을 보유하고 있습니다. 

콘텐츠 전송 네트워크 (출처: 위키피디아)

 


스트리밍 CDN은 클라우드를 활용합니다. 특정 국가나 지역을 대상으로 스트리밍 서비스를 운영하면 CDN이 크게 필요하지 않습니다. 하지만 전 세계를 대상으로 스트리밍을 서비스할 경우 클라우드를 활용한 CDN이 필수입니다. 넷플릭스는 AWS로 대규모 마이그레이션을 완료한 바 있습니다. 아마존 프라임 비디오(Amazon Prime Video) 역시 AWS의 글로벌 클라우드 인프라를 사용합니다. 


클라우드가 스트리밍에서 큰 비중을 차지하는 것처럼 인공지능의 역할도 이에 못지않습니다. 인공지능 알고리즘이 판단해 데이터 요청량을 판단해 최적의 영상을 전송하고 품질을 조정합니다. 예를 들어 버퍼 기반 알고리즘은 시청자 기기에 있는 동영상 버퍼링의 양을 확인합니다. 그리고 스트리밍이 끊기지 않도록 낮은 품질의 영상을 전송하거나 버퍼에 따라 다시 높은 품질의 영상을 전송합니다. 


인공지능은 스트리밍 데이터 전송에 관한 판단은 물론 스트리밍 데이터의 종류를 분석해 사용자 경험을 강화할 수 있습니다. 어느 사용자에게 언제 어떠한 품질의 비디오 혹은 오디오를 전송하면 지연 없이 스트리밍할 수 있는지 학습하고 판단할 수 있습니다. 


인공지능은 스트리밍 데이터 전송 외에도 스트리밍 데이터에서 발생하는 저작권 침해나 여러 문제를 인식하는 데 사용합니다. 대표적으로 유튜브에서 음악이나 영상 저작권을 인공지능이 판단하고 인식해 차단하고 경고 알림을 보낼 수 있습니다. 인공지능을 스트리밍 서비스에 사용하면 사용자 요구에 따라 작동 및 확장할 수 있고 안정적인 네트워크 솔루션을 구축하는 데 도움이 됩니다.

 


스트리밍의 미래는 향후 상호 호환성, 속도 향상과 연결성 확장이 중심이 될 전망입니다. 독자적인 스트리밍 프로토콜을 개발하는 기업도 있지만, 최근에는 사용자에게 포괄적인 솔루션을 제공하기 위해 오픈소스 기반의 협력이 이어지고 있습니다. 비디오를 압축하는 AV1 코덱은 아마존, 넷플릭스, 시스코, 구글, 텐센트 등 글로벌 IT 기업이 오픈 미디어 연합이라는 제휴를 통해 만들었습니다. 

 

오픈소스 기반 연합체 (출처: 오픈 미디어 연합)


네트워크의 발전에 의한 속도 향상 역시 눈여겨봐야 합니다. 고화질 비디오와 고품질 오디오가 제작되면서 스트리밍에 부담이 될 수 있습니다. 하지만 5G 시대가 본격적으로 열리면 더욱 지연 시간이 짧은 스트리밍이 가능해질 것입니다. 


앞으로 더 많은 기기가 연결되고 스마트폰, 태블릿은 물론 향후 자율주행차, 드론 등 인터넷으로 연결된 다양한 하드웨어의 수는 늘어날 것입니다. VR(가상현실)/AR(증강현실) 기기가 대중화되면 콘텐츠 전송을 위한 스트리밍은 더욱 중요해질 것입니다. 사람과 사물과의 연결은 물론 사물 간의 연결도 스트리밍이 중심에 있습니다. 


스트리밍 시장은 더욱더 빠르게 발전할 것입니다. 유튜브, 넷플릭스에 이어 디즈니플러스 등 영상 스트리밍 서비스의 규모가 점차 커지면서, 틱톡 같은 숏폼 영상 플랫폼, 클럽하우스와 스포티파이 등 음성 스트리밍 서비스의 경쟁과 사용자가 더욱 늘어날 것이기 때문입니다. 


스트리밍은 인터넷 시대의 중심에 있습니다. 스트리밍은 마치 사람의 몸에 피가 원활히 공급될 수 있는 동맥과 같은 역할을 합니다. 데이터를 필요한 곳에 빠르게 전달하는 스트리밍은 인터넷 시대에서 메타버스 시대로 넘어가는 시대적 변화 속에서도 중추적인 역할을 담당할 것입니다.

 


글ㅣ 윤준탁ㅣ IT 저널리스트

 

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Posted by IT로 만드는 새로운 미래를 열어갑니다 LG CNS

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