Latency Delay Jitter에 대한 명쾌한 비교

Latency와 Delay가 같은 것일까 ? 틀린 것일까 ?

인터넷 서비스, 인터넷 전화기, 음악 작곡 프로그램, 사운드 카드 등 IT 관련 얘기가 나올때 가끔씩 레이텐시(Latency)라는 단어가 등장한다. 그러나 Latency라는 말의 뜻이 무엇인지 정확하게 몰라 당황하게 된다.

상대방 얘기의 문맥에 따라 추정할 때 Latency는 시간 지연 정도로 추정된다. 그렇다면 딜레이(Delay, 지연)라는 단어가 있음에도 불구하고 왜 Latency라는 말을 쓰는 것일까 ?

대화 중에 지터(Jitter)라는 말도 나온다. 알쏭달쏭해진다. IT 관련 영문 기사를 봐도 위와 같은 용어들이 자주 사용된다. 따라서 IT 관련 정확한 이해를 위해서는 이들 용어의 의미를 제대로 알아야 된다.

Latency, Delay, Jitter ! 과연 어떤 차이가 있고 무엇을 의미하는 것일까?

Latency, Delay, Jitter에 대한 궁금함, Image soure: pixabay.com

Latency는 어떤 시스템이나 장비에 내재되어 있는 잠재적 시간 지연을 의미 !

Latency는 어떤 시스템이나 장비, 요소에 잠재되어 있는 시간 지연을 의미한다.

아래의 그림은 070 인터넷 전화의 서비스 구조이다. 인터넷 전화기를 들고 이용자 A가 말을 한다. 음성이 상대방으로 전달되려면 인터넷 전화기가 음성을 디지털로 변환시켜야 한다. 이 과정에서 필연적으로 시간 지연이 발생된다. 이때 인터넷 전화기에서 발생되는 시간 지연을 인터넷 전화기의 Latency라 한다. 인터넷 전화기로 인해 발생되는 시간 지연, 인터넷 전화기에 본질적으로 내재되어 있는 시간 지연인 것이다.

음성이 인터넷 망을 통해 전달될 때에도 시간 지연이 발생된다. 물리적 전송 선로의 거리에 의한 지연이다. 이때 지연되는 시간을 인터넷 통신망의 Latency라 표현한다.

통화 상대방 역시 인터넷 전화기를 사용하는데 이용자 A와는 다른 회사의 제품이다. 이 경우 이용자 B의 인터넷 전화기에서 음성을 디지털 신호로 변환(복호화) 시키면서 시간이 소요된다.  이때 발생되는 지연은 인터넷 전화기의 또다른 Latency이다.

위 경우 총 지연 시간(Delay)은 개별 요소의 Latency가 합해진 것이다. Latency도 지연의 의미가 있으나 개별 요소 중심의 잠재된 시간 지연인 것이다.

이용자가 인터넷 전화기를 구매할 때 Latency가 높은게 좋을까? 낮은게 좋을까 ? 당연히 Latency가 낮은게 좋다. 빨리 처리되어 인터넷 전화기로 인한 시간 지연이 줄어들기 때문이다. 떠라서 장비를 개발하거나 구매할 때 Latency 특성에 주목할 필요가 있다.

컴퓨터 작곡 프로그램의 Latency는 무엇을 의미할까 ?

컴퓨터 작곡 프로그램인 Cubase 등에도 Latency 설정 항목이 존재한다. 그렇다면 이때의 Latency는 무엇을 의미할까 ?

Latency 지표는 통상 사운드 카드 또는 사운드 인터페이스에 존재한다. 그 수치도 서로 다르다.

음악 작곡 프로그램은 가상악기를 지원한다. 가상악기는 컴퓨터로 피아노나 바이올린, 드럼, 전자 기타 등의 음을 만들어내는 것이다. 이때 컴퓨터의 CPU가 이용된다.

악기의 음을 만들어 낸 이후 사운드 카드로 이를 출력하려면 변환이나 조정을 위해 또다시 시간이 소요된다. 총 지연시간이 증가될 수 밖에 없다.

아래는 컴퓨터 음악 작곡 프로그램에서의 Latency 발생 요소를 도식화 한 것이다.

작곡 프로그램에서 Latency가 문제되는 경우는 어떤 때일까 ?

Cubase에서 가상악기로 바이올린 음을 만들어내고, 사람은 디지털 피아노를 연주해 Midi로 입력한다. 이때 가상악기의 Latency와 Midi의 Latency에 큰 차이가 나면 어떤 현상이 발생될까 ?

똑같은 박자로 가상악기와 디지털 피아노가 연주해도 서로 Sync가 맞지 않는다. 동일한 시각에 연주를 시작해도 Latency가 다르다면 시간이 지날수록 박자가 틀어지고 이상하게 나온다. 따라서 컴퓨터 작곡 프로그램, 음악 연주 프로그램에서도 Latency가 중요하다.

실제로 Latency가 작은 사운드 카드나 가상악기의 경우 가격이 비싸다.

전문 스튜디오에서는 사운드 카드도 외장형으로 이용한다. 컴퓨터 내부에 사운드 카드가 들어있는데 굳이 번거롭게 외장형 카드를 사용할까?

이에 대한 답 역시 Latency이다. 컴퓨터에 내장되어 있는 사운드 카드는 음 출력 또는 조정 시 컴퓨터의 CPU가 이용될 수 밖에 없다.

외장형 사운드 카드를 이용하면 컴퓨터 CPU는 사운드 카드 처리 부담을 덜게 된다. 외장형 사운드 카드에는 별도의 CPU가 있어 음 출력 및 조정 역할을 한다. 외장형 사운드 카드의 Latency가 작을 수 밖에 없는 이유이다. 사람들이 비싸더라도 외장형 사운드 카드를 이용하는 이유가 된다.

Jitter는 Latency 또는 Delay의 변화량 수준을 의미 !

Latency 또는 이로 인한 Delay는 상황에 따라, 장비의 안정도에 따라 변화가 생길 수 밖에 없다. 지터(Jitter)를 지연 요소의 변동량으로 이해해도 좋다.

아래 사진은 지터에 대한 설명 그림이다. 이용자 A의 음성이 B에게 전달되는 평균 소요시간이 존재한다. 어떤 경우에는 소요시간이 평균치보다 더 걸리거나, 빨리 도달되는 경우가 있다. 이는 수신자 B 입장에서 들어보면 음이 끊겨 들리거나 떨려 들리는 현상으로 나타난다. Jitter에 의해 통화 품질이 나빠지는 것이다.

따라서 Jitter 역시 최소화 되는 것이 좋다. Jitter는 Latency나 Delay의 변화량 수준으로 이해하면 된다.

아래 사진은 Latency, Delay, Jitter에 대한 설명을 영문으로 만든 것이다. 번역기를 통해 외국에서 접속해오는 독자들도 있어 영문으로 된 자료를 추가한다.

위 설명 글을 통해 Latency가 왜 중요한지 이해했기를 바란다. 통신 장비나 서비스, 제품을 구매할 때 이제 Latency를 중요하게 보자. 구매시 중요하게 고려해야 하는 필수 성능지표이기 때문이다.