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CCTV 기술이 진화하고 있다

CCTV뉴스l승인2009.02.23 00:00:00

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1. 지능형 CCTV 개요 우리는 현재 일상생활에서 얼마나 많은 CCTV, 혹은 감시카메라에 노출되어 있을까? 이로 인해 개인의 일반적인 사생활이 침해당하는 일은 없는 것일까. 테러 예방, 범죄단속의 명목하에 어디선가 끊임없이 자신이 감시당하고 누군가에 의해 일거수 일투족이 기록되고 저장되어지고 있다면 과연 인간 개개인의 사생활에 대한 침해는 있지 않을까.

예를 들면, 우선 아파트 문을 나서서 엘리베이터에 탈 때, 주차장에서, 노면 주차장, 병목현장, 톨게이트, 회사, 연구소 정문, 프론트입구, 부서입구, 복도, 현관, 그리고 외출시 지하철, 버스, 은행, 서비스 창구, 공공기관 등이 있다. 이와 같이 현대 사회는 테러에 대한 위협, 보안등의 이유로 인해 본인이 좋든 싫든, 의식되는 장소이든, 전혀 모르는 장소에서 조차 자기의 존재 유무를 타인에게 노출 시킬 수밖에 없는 감시의 세계에서 우리는 살고 있는지 모른다. CCTV의 가장 큰 설치 목적은 보안 및 감시의 역할이며 각종 도난 범죄의 대책 차원에서 사람들에게 경각심을 줌으로서 사전 예방의 효과가 높다. 일례로 서울 강남 일대의 CCTV 설치로 거리 범죄 발생의 감소는 CCTV가 사전 예방효과가 높다는 것을 반증한다. 그림 1은 일례로서 거리에 설치된 CCTV의 역할을 단적으로 보여주고 있다.
  
  이러한 대표적인 감시, 보안 시스템인 CCTV기술, IP 카메라 네트워크 기술이 최근 급속히 발전해 지능화되어 가고 있고 관련 기업도 우후죽순처럼 생기고 자체 경쟁에서 도태하고 있는 상황이다. 또한 CCTV는 시계가 좋은 평상시의 일상 조건에서 뿐만 아니라 앞으로 눈, 비, 안개 등의 악천후, 칠흑 같은 밤에서도 고화질, 장시간적으로 모르는 장소에 자신이 알게 모르게 녹화되고 있는 기술발전 추이에 따라 일정 감시인물을 찾아내어 일거수 일투족이 감시되는 지능형 CCTV, 범법자의 식별, 상황예측, IPS와 연계된 도로 교통정보 예측 등의 첨단 지능형 기술 이 관련 부품, 시스템, 소프트웨어 기술의 발전에 따라 진화에 진화를 거듭하여 발전하고 있다.
  지능형 CCTV의 기술발전은 비단 일정 시계(視界)의 화면만을 모니터링하는 기술에서 악천후의 기후 조건에서도 선명하게 기록 재생하는 기술, 패턴인식과 움직임 동작의 수상한 점을 가려 예방, 경고하는 시스템 등으로 주변기술과 접목되고 부가가치를 올리는 기술로 또한 응용범위가 광범위하게 넓어지고 있다. 최근 u-시티에서는 차선, 건널목마다 CCTV를 부착해 교통 흐름을 인지, 자동적인 교통신호의 변환을 꾀하고 있는 것도 지능형 CCTV의 좋은 응용례라고 할 수 있다. CCTV 카메라와 네트워크 카메라(IP Camera)의 차이점은 서로 개념이 다르므로 동등하게 보기 어렵다. 그 이유는 CCTV 용도로 사용되는 모든 카메라가 CCTV 카메라라고 할 수 있기 때문이다. 아날로그 CCTV 카메라는 영상 출력을 1Vp-p의 전기적인 신호로 출력하는 아날로그 영상 촬상 장치다.

방송용 카메라나 캠코더와 마찬가지로 아날로그로 영상을 출력하므로 바로 아날로그 모니터 연결하여 출력이 가능하다. 반면에 현재 CCTV 시장에서 네트워크 카메라는 네트워크 카메라(Network Camera), IP 카메라, 웹서버(Web Server), 웹카메라(Web Camera)등으로 불리고 있지만 거의 대부분은 내부에 소형의 아날로그 CCTV카메라와 인코더를 내장하고 있는 형태의 복합형 장치다. 여기서 인코더(Encoder)는 아날로그 영상 신호를 TCP/IP 네트워크를 통하여 전송할 수 있는 데이터 패킷의 흐름으로 변환하는 장치다. 그러므로 단순하게 비교하자면 네트워크 카메라는 아날로그 CCTV카메라에 한 가지 더 구성 요소(인코더)가 더 해진 장치라고 볼 수 있다.

고성능 아날로그 CCTV 카메라의 영상을 TCP/IP 네트워크를 통하여 전송, 감시, 저장이 가능하도록 하는 전문적인 인코더(외장형)가 있다.  어떤 아날로그 CCTV 카메라들은 저가형 네트워크카메라보다 훨씬 비싼 장비들도 많다. 물론 고가형 고성능 네트워크 카메라들도 있지만 아직까지는 아날로그 CCTV 카메라들이 보다 많은 선택폭과 고성능을 제공하므로 아날로그 CCTV 카메라와 외장형 인코더를 사용하는 것이 전문적인 CCTV 시스템은 구축할 경우 많이 사용된다. 요즘 대세는 TCP/IP 네트워크 기반의 영상 전송과 저장 및 관리다. TCP/IP 네트워크를 구성하는 네트워크 스위치, 네트워크 기반 저장 장치, 네트워크 기반 디스플레이 장치, 보안 및 관리 서버등의 모든 장비가 사용 용도에 맞아야 된다는 사실이다. 필요한 용도, 구축 규모, 운영 방안과 예산 규모에 따른 개별 장비 및 시스템 구축이 필요하다. 네트워크 카메라의 경우 영상 하나 하나가 데이터이다. 이 데이터가 많아지면 트레픽이 많이 걸리고, 그러다보면 가끔 약간의 회선 불안정이 생긴다.

특히 인터넷을 이용하는 경우에 발생하는데, 동영상이 구현되지 않고, 가끔 끊기기도 한다. 이는 올림픽공원이나, 스키장 등의 싸이트에서도 확인이 가능한데, 실시간 동영상 보기를 클릭해 보면 동영상이 많이 부자연스러운 것을 볼 수 있다. IP 네트워크의 발달은 인터넷을 실시간 통신의 근간으로 삼을 만큼 충분히 이루어졌고 유상의 traffic을 처리하는 주요수단으로 각 분야에서 활용하기에 이르렀다. 처음 아날로그 CCTV를 기반으로 시작이 된 영상 보안 분야에 있어서 아날로그와 디지털 기술의 중간에서 이를 연결시키며 각종의 데이터 처리를 디지털 기술로 대체한 DVR을 거쳐 3세대 기술 및 제품으로 일컬어지는 IP 서베일런스가 시장의 주도적인 기술 및 제품으로의 이행과정을 겪고 있다. 영상보안제품의 특성은 대용량의 데이터를 발생시키는 것으로서 이에는 실시간성 및 안정적인 저장의 수단을 필요로 하고 있다. 실시간성 및 안정적인 저장의 수단으로서 네트워크 의존성이 비교적 작은 DVR이 큰 시장을 형성하였고 이에는 국내의 업체들이 기술개발에 대한 주도는 물론 세계시장을 선도하여 왔다. 인터넷 기반의 확충 및 저렴하여진 네트워크 기반 설비는 국지적인 영상관제의 수단을 제공하여온 DVR에 변화를 요구하여 왔고 오늘날의 DVR 은 네트워크 기능을 필수의 기능으로 요구하고 있다.
  
  반면 초기부터 IP 네트워크를 전송의 수단으로 삼아 개발이 진행되어 왔던 IP 영상 보안장비의 경우 네트워크내에 설치된 서버 또는 저장장치를 저장의 수단으로 삼아 광역 영상 보안 분야의 새로운 근간 기술로 떠오르고 있다. 이를 뒷받침하는 추세로 몇 가지를 들어보자.
 
1. internet 의 광역화 및 광대역화
2. Digital 기술의 채용에 따른 급속한 가격 하락
3. Analog 시스템 대비 저렴한 TCP(Total Cost of Ownership)
4. 원격 관제 및 통제의 용이성
5. Network 기반의 유지 보수를 통한 유지 보수비용 절감
6. 다양한 Client 기기의 보급(PC, PDA, 휴대폰)

이처럼 과거 설치된 CCTV 카메라 설비 등을 재활용하지 않는 신규 설치 분야에서 그의 채용이 크게 늘어나고 있다. 영상보안 장비는 보안 분야의 특성상 고도의 보안성을 요구하고 있으며 이에 참여하고 있는 각 기업별 별도의 규격을 제정하여 개발 판매가 이루어지고 있는 분야로서 전세계적인 공용의 표준이 존재하고 있지 않다. 또한 표준화의 가능성도 거의 찾아볼 수 없는 분야로서 업체간의 협력보다 주도적인 기업으로의 성장을 위하여서는 나름의 표준으로 모든 솔루션을 제공할 수 있는 vertical solution의 제공이 필수적인 분야이다. 그나마 표준이라고 할 수 있는 분야는 이에서 채택하고 있는 영상 및 음성의 압축 방식으로서 주로 최근의 제품은 영상 표준으로서 주로 MPEG-4 또는 H,264를 많이 활용하고 있으며 음성의 경우 ADPCM 또는 PCM 의 활용이 주를 이루고 있다.

그러나 상기 코덱의 호환성 이외에 각종 제어를 위한 정보의 전달, 영상 스트리밍 포맷 등 타 분야는 업계 공용의 표준이 실질적으로 존재하고 있지 않음과 아울러 타사 제품과의 호환성이 없다. 반면 IP 비디오 세게일런스 분야는 고도의 실시간 음성/영상 통신 기술의 집합체로서 응용분야에 따른 다양한 솔루션 및 고도의 편의성을 제공하여야만 한다. 많은 경우 이는 시스템 인터그레이션 사업자가 별도의 솔루션을 가지고 주관하고 있으나 기본적으로는 접속 및 통제의 편의성, 영상의 저장/검색 등의 편리성에 주안점을 맞추고 있으며 경우에 따라 액세스 컨트롤 시스템과의 연동 등 프로젝트 기반의 사업으로 진행이 되고 있다. 기본적으로 실시간 통신 시스템인 IP 서베일런스 시스템의 경우 궁극적으로는 제한된 일반 사용자들에게 오늘날의 휴대폰 등과 비견할 만한 편의성을 줄 수 있는 시스템으로의 진화가 필요한 것으로서 이를 위하여서는 IP 카메라와 같은 캡쳐 및 전송 장비 뿐 아니라 필요한 서비스를 네트워크 상에서 제공하기 위한 각종 서버 (DDNS, 스트리밍 릴레이 서버, VOD 서버, 웹 서버 등) 및 각종의 클라이언트 기기에서 상황에 맞는 관제 및 통제를 할 수 있는 클라이언트 솔루션을 필요로 하는 등 독자적인 표준으로 별도의 실시간 통신망을 새로이 구성하는 사업이 된다.
 
IP 서베일런스 기술은 이에 채용되고 있는 디지털 기술 및 부품의 급속한 가격 하락에 힘입어 영상 보안 시장과 같은 프로패셔널 마켓과 더불어 일반인을 대상으로 하는 모니터링 서비스와 같은 민수용 IT 애플리케이션 분야에의 응용이 새로운 시장으로 등장하게 되었으며 프로패셔널 마켓보다 그 규모면에서 훨씬 더 큰 시장이 형성될 것으로 기대하고 있다. 이의 관건은 역시 편의성 및 적절한 가격으로서 이를 위한 기술의 개발 및 관련 부품, 제조기술의 확충이 장기적인 경쟁력 확보에 필수 요건이 될 것으로 판단된다. DVR의 경우 국내 업체가 세계시장을 창출하고 이를 선도하여 왔다. 동영상 코덱의 경우 현재 이의 주력을 이루고 있는 기술은 MPEG-4 기술이며 H.264 가 새로운 기술로 부각되고 있다. 동영상 코덱의 경우 CPU, OS, 네트워크 기술과 함께 디지털 기술의 핵심분야로서 다양한 업체가 이의 개발 및 판매에 참여하여 급속한 성능의 향상 및 가격의 하락이 있어 왔다. 그만큼 제품 개발에 있어서는 다양한 선택을 할 수 있음으로서 이 부분 H/W적인 부가가치의 한계에 어느 정도 근접하였다는 판단이 되고 있으며 실질적인 제품의 부가가치는 이 같은 코덱의 시스템적 활용으로서 네트워크와의 정합, 다양한 상황에서의 코덱의 운용 방식 등 주로 S/W 적인 요소가 좀더 큰 부가가치를 창출하는 것으로 평가되고 있다.

이 같은 추세는 앞으로 좀더 심화될 것이며 이를 위하여서는 IP 카메라에서, 네트워크, 클라이언트 시스템에 이르는 토탈 솔루션 에서의 상호 호환성을 가지는 S/W 체인을 요구하고 있다. 대표적인 신규 분야로는 IVS(intelligent video system)와 같은 분야로서 지능화된 영상 시스템을 들 수 있으며 IP 서베일런스와 상호 보완적인 분야로서 프로페셔널 마켓에서 큰 부가가치를 형성하고 있다. 디지털 기술의 발전은 민수용 분야에서 괄목할 만한 성과를 보여 왔고 그 대표적인 분야는 디지털 TV 와 같은 고화질 영상 분야를 꼽을 수 있다. 아날로그 TV 에 비하여 약 6배에 이르는 해상도는 아직은 주로 D1 급에 머물고 있는 영상 보안 장비 분야에 큰 자극 및 변화의 기폭제가 될 것이며 이 같은 추세가 일부 분야에서 시작되고 있다. 이는 메가픽셀 급의 IP 서베일렌스 카메라로서 프로패셔널 마켓에서 이를 도입하기 위하여서는 메가픽셀 급의 IP 카메라 시스템 외에 이의 수신 및 복원/재생 분야에 좀 더 많은 기술개발을 요하고 있다.

프로패셔널 시스템의 경우 한 개의 클라이언트에서 여러 영상의 동시 관제를 필요로 하는 바 대용량 영상의 수신 및 재생에 일반적으로 사용하고 있는 PC의 성능 한계로 대량의 채널 수용에 한계가 있다. LAN의 경우 일반적인 환경에서는 현존하고 있는 가장 고도의 영상 서비스를 시행하는데 큰 어려움이 없는 광대역 전송기능을 가지고 있고 또한 그 설치 및 유지 비용이 매우 저렴하여 국지적인 통신망 구축에 큰 어려움이 없다. 문제는 공용망이 고도화되지 않은 경우 WAN 상으로 이를 전송하는데에 있으며 이를 위한 다양한 노력이 행하여 지고 있다. 아날로그 부품의 경우 현재 성장 및 성숙의 속도가 매우 저하되어 있는 상황이다. 새로운 사업자의 진입이 적어 상대적으로 경쟁이 없는 분야로서 이 기술에 기반한 부품 및 기술의 가격은 상당히 안정된 상태에 이르렀다. 반면 디지털 분야의 경우 다양한 사업자의 진입 및 경쟁에 기인하여 가격 하락이 급속히 이루어지고 있으며 궁극적으로 동일한 목적의 제품 구현에 있어 초기 디지털 기술의 채택이 보다 고가인 경우에도 시간의 흐름에 따라 아날로그 제품과 가격의 역전이 이루어 질 수 있는 분야이다.

2. 주요 지능형 CCTV 제조업체 기술동향

현재 세계 최고 수준의 인터넷 기반을 가지고 있는 우리나라는 개발된 솔루션을 이용한 새로운 IT 서버에 충분한 정도의 네트워크 인프라를 가지고 있어 네트워크 인프라 관련 추가투자 없이 관련 솔루션 의 상용화를 통하여 새로운 IT 서비스의 창출을 기대할 수 있으며 이를 통한 직/간접의 고용 및 경제적 유발효과는 IP 카메라 제조 및 판매로 얻어지는 경제적 유발 효과보다 훨씬 클 것을 기대할 수 있다. 이는 IT 및 인터넷 기반을 활용한 대용량 실시간/VOD 서비스로서 세계적인 표준사례로 될 수 있을 것으로 기대된다.  IP 카메라 부문에 있어 이의 시작은 단순한 영상 압축 기술인 JPEG 또는 MJPEG 에 간단한 스트리밍 기술을 부가한 정지 영상기반의 제품으로 시작이 되었다. 현재 이부문의 주력 시장은 D1 급의 해상도(720×480 또는 720×576)를 가지며 MPEG-4 기술을 채택한 IP 카메라 가 그 주력을 이루고 있다. 이에 저속 통신망에서의 동시 사용을 위해 MJPEG 기능을 동시 구현하는 듀얼 스트리밍기술을 많이 채택하고 있으며 네트워크 전송기술로는 주로 RTSP/RTP, HTTP 스트리밍 기술을 사용하고 있다.

이들 시장에 대응하기 위하여 전세계 많은 전문업체가 이에 사용할 비디오 코덱을 개발 판매하고 있으며 이들 전문업체의 역할에 의하여 비디오 코덱의 자체개발 중요성은 많이 퇴색하고 있다. 또한  이들 전문 업체의 하드웨어 기반 코덱과 고성능 DSP를 기반으로 하는 소프트웨어 방식의 코덱 사이의 가격 경쟁력에 있어서도 초기 착수 비용 및 제품 구성 주요부문의 가격상 거의 동등한 수준이 달성되게 되어 하드웨어 기반의 코덱 사용이 더욱 확대될 것으로 예상된다. 현재 주력을 이루고 있는 MPEG-4 기술의 차세대 기술로 지목되고 있는 H.264 기술은 초기의 기대와는 달리 클라이언트 부문의 부담이 매우 크기 때문에 다채널을 동시 접속하여야 하는 프로패셔널 마켓에서는 그리 큰 역할을 하지 못하여 IP 카메라에서의 채용이 지연되고 있는 이유가 되고 있다.

반면 H.264 코덱은 별도 클라이언트의 중요성이 그리 크지 않은 DVR 부문에서는 클라이언트의 부담이 상대적으로 적기 때문에 신규제품에서 많은 채용이 이루어지고 있다. IP 카메라 부문의 주력시장은 현재 비디오 시큐리티 부문으로서 이 분야에 걸맞는 성능을 보이고 있는 CCD 센서 및 MPEG-4 기술의 채용이 보편적이지만 앞으로 다른 부문과 유사하게 양극화의 길을 걸을 것으로 예견이 된다. 현재로서 IP 카메라 의 주력 최종 사용자는 기업, 관공서 등과 같은 mid -to-high-end 응용제품의 사용자이다. 이에 따라 이들을 대상으로 하는 시스템 인터레이털 업체의 역할이 매우 중요한 위치를 차지하고 있다. 반면 IP 카메라 는 그 사용의 편리성 및 다양한 클라이언트 기기 지원의 가능성 때문에 수량면에서 매우 큰 규모를 차지할 홈 및 SOHO 마켓 이후 시장으로 크게 기대가 되고 있으며 이부문의 시장의 주도적인 역할은 보안 업체 및 통신사업자가  될 것으로 기대하고 있다. 이부문은 가격적으로 매우 민감한 시장으로서 전기된 프로패셔널 마켓과는 다른 제품의 전개방향을 필요로 하고 있다. 시장의 추세를 감안할 시 양극화의 방향으로서 하이-엔드 시장의 예견방향은 다음과 같다.

(1) 고해상도 (D1 - mega pixel 급)
(2) Professional housing 및 packaging solution
(3) 다양한 SI 용의 solution
(4) PoE 적용
(5) VCS(video contents analysis) 기능
    - front end video analysis,
이와 같이 비디오 코덱에 의한 부가가치 보다는 고해상도 센서, 네트워크 및 SI  솔루션, 인텔리전스 기능에 의한 부가가치의 비중이 점차 확대될 것이다. Mid-low급은 SOHO나 일반인 등을 대상으로 하는 시장으로서 사업의 주체는 보안 업체 또는 네트워크-서비스 업체등이 될 것으로서 (1) 저해상도(QCIF-D1)
(2) CMOS camera 채용
(3) Industrial design
(4) Mobile Phone 대응 서비스
(5) 영상 저장 서비스 등의 요소가 중요한 요인으로 작용하게 될 것이다.

1세대 지능형 시스템, 모션 디텍션 기능
CCTV 카메라에 접목된 1세대 지능형 영상보안 시스템을 꼽으라면 모션 디텍션(Motion Detection) 기능을 첫 손가락에 꼽을 수 있다. 모션 디텍션은 움직이는 물체를 카메라가 스스로 감지해 포착하는 기능으로, 이미 몇몇 업체에서 대표적 기술로 내세우고 있는 등 시장에서 호평을 받고 있는 기술 중 하나다. 하지만 정도의 차이는 있겠지만 모션 디텍션은 영상의 픽셀을 감지해 이동물체를 탐지하는 것으로 포괄적인 감도를 조정하고, 수동으로 감지 레벨을 설정하기 때문에 하루 평균 수십 회의 오보가 발생할 수 있다는 점은 큰 문제로 지적돼 왔다. 지능형 영상보안 시스템이 스스로 판단하고, 생각한 그 결과물을 경보를 통해 담당자들에게 알려주는 것이라면 모션 디텍션은 아직 완전하지 못한 모습을 갖추고 있는 셈이다.

ㅇ 모션 디텍션의 단점
- 영상의 픽셀을 감지해 이동물체를 감지함
- 포괄적인 감도 조정, 수동으로 감지레벨 설정
- 하루 평균 수십 번의 오보
- 저조도 환경에 따른 오보 발생
- 변장, 위장(옷, 나무, 덤불) 등에 취약
- 날씨와 기상변화에 대웅이 어려움 2세대 지능형 영상보안 시스템

모션 디텍션 기능의 뒤를 이어 새로운 지능형 영상보안 시스템이 시장에 선보이고 있다. 아직은 별도의 장비(인코더 형태)로 구성된 탓에 높은 가격대를 형성하고 있지만, 대량생산이 이루어진다면 빠른 시간 안에 대중화도 가능해 보인다. 이 밖에 그림자 등에 의해 오보가 발생하지 않는다거나 궂은 날씨와 악천후 속에서도 오보 없는 감지기능을 갖추고 있다는 점 등은 인코더 형태의 2세대 지능형 영상보안 시스템이 갖고 있는 또 다른 장점이라고 할 수 있다.

또한, 인코더 형태의 외장형 타입은 모든 형태의 카메라와 연동이 가능한 것이 특징으로, B/W, Color, IR, Thermal 카메라 등 고정형 은 물론이고, PTZ 카메라와도 연동될 수 있다. 국내 DVR 업계는 전 세계 DVR 시장을 주도하고 있음에도 불구하고 지능형 DVR 개발에 있어서는 대응이 한 박자 늦은 상황이다. 몇몇 제품에서 지능형 영상처리 기능을 탑재했을 뿐 명실상부 지능형 DVR이라고 불릴만한 제품은 출시되지 않은 상태인 것이다. 향후에도 DVR 분야에서 주도권을 갖기 위해서는 지능형 DVR 개발에 대한 좀더 과감한 투자가 필요할 때다. 영상보안 시스템이 인공지능을 부여 받아 지능형 시스템으로 거듭나기 위한 방법은 크게 3가지가 있다.

첫 번째는 별도의 서버를 두고 이곳에서 여러 곳의 영상을 수집, 수집된 영상을 다양하게 분석하는 기능을 소프트웨어 형태로 구현하는 것이다. 두 번째 방법은 CCTV 카메라가 포착한 영상을 저장·녹화·재생하는 DVR에 움직임 감지기능보다 한 단계 진화한 지능형 기능을 추가하는 것이다. 그리고 마지막으로는 카메라 자체 내에 또는 인코더 장비에 칩을 내장하거나 네트워크 연결을 통해 소프트웨어를 구동시키는 방법이 있다. 이 가운데 별도의 서버에 소프트웨어를 구동시켜 여러 가지 지능형 기능을 가능토록 하는 지능형 영상감시 시스템은 컴퓨터 소프트웨어의 발전과 그 궤를 같이 한다.

컴퓨터에 활용되는 각종 소프트웨어가 비디오 영상처리에도 적용되기 시작하면서 영상이 분석·추적·분류되기 시작했던 것이다. 이러한 지능형 감시 시스템의 등장은 각 카메라로부터 입력되는 영상 데이터를 단순하게 체크하는 정도에서 벗어나 컴퓨터 비전과 영상처리 소프트웨어를 통해 영상 데이터내 관심 있는 객체탐지와 추적 등으로 초보적인 단계의 무인감시 체계를 구축할 수 있음을 의미하는 것이기도 하다. 일례로 흔들리는 나뭇가지나 출렁이는 물결 등과 같이 반복적인 동작을 수행하는 외부환경에서도 동물이나 차량의 움직임은 무시하고 사람만을 감지해 경보를 발생시킬 수 있고, 배경이나 외부환경이 새롭게 바뀌더라도 다시 프로그래밍할 필요 없이 스스로 적응할 수 있어 보안요원을 최소화한 영상감시 시스템 구축이 가능해졌다는 얘기다.

별도의 서버를 통한 지능형 영상감시 시스템의 등장과 함께 DVR 장비에 지능형 기능을 추가하기 위한 노력도 진행되고 있다. 그러나 우리나라는 DVR 분야에 있어 최대 강국임에도 불구하고, 지능형 DVR 개발 움직임은 상대적으로 더디게 진행돼 온 게 사실이다. 이제야 서서히 선두업체들을 중심으로 지능형 영상처리기능을 탑재시킨 고사양의 DVR 신제품을 출시하기 시작하거나 준비하고 있는 단계다.  그럼 여기서 어느 정도까지의 기능을 보유해야 지능형 DVR이라고 할 수 있는지의 문제가 제기된다. 이와 관련 DVR 업계의 한 관계자는 "우선적으로 영상이 입력되면 해당영상에서 원하는 객체를 구분해내는 기술이 있어야 한다"면서 "이 기술을 기반으로 해서 다양한 응용기능을 탑재야야만 비로소 지능형 DVR이라고 할 수 있을 것"이라고 말한다.

일례로, 카 카운팅(Car Counting) 기능의 경우 영상에서 자동차를 분리해내고 여기서 다시 개수를 세는 기능이 들어가야 한다는 것. 즉, 영상에서 객체를 구분하고 가공해 사용자가 지켜보고 있지 않아도 자동적으로 여러 정보를 제공할 수 있는 기능이 있어야 지능형 DVR로 볼 수 있다는 설명이다. 또 다른 업계 관계자도 "객체탐지와 추적기능이 핵심으로, 국내에는 지능형 DVR이라고 불릴 만한 제품이 아직 등장하지 않았다고 본다"는 견해를 피력했다. 그럼 왜 DVR에서 지능형 기능의 탑재가 늦어졌던 것일까. 이는 크게 기술과 시장 측면에서 구분해볼 수 있다. 우선 기술적 측면에서 보면 객체추출기술은 1990년대에도 이미 완성돼 있었지만 많은 연산을 필요로 했기 때문에 DVR에 내장된 CPU 용량의 한계로 기능이 구현되기가 어려웠다는 게 업계 관계자의 설명이다.

그러나 최근에는 듀얼 코어 CPU가 출시되면서 기본적인 DVR 기능을 구현하면서도 추가적으로 영상처리를 할 수 있는 여건이 만들어지고 있는 상황이다. 또한, 시장 측면에서는 DVR의 경우 영상화질을 최우선시 하다보니까 지능형 기능보다는 화질 개선에 대한 시장의 요구가 많았다. 그러다가 최근 들어 좀 더 편하고 자동적인 기능을 원하면서 지능형 DVR이 부각되기 시작했다는 견해가 설득력을 얻고 있다. 현재 한 DVR 업체에서는 도로에 운행되는 자동차의 수를 세어주는 카 카운팅이나 움직이는 물체를 따라다니는 트래킹 기능, 그리고 화면상에서 사람이 물건을 두고 갈 경우 경고를 울려주는 알람 기능 등이 탑재된 지능형 DVR 개발을 완료한 것으로 전해지고 있다. 향후 국내에도 지능형 DVR이 본격적으로 보급될 경우 국가 중요산업시설 및 공항, 군사·교정시설, 박물관, 물류센터 등 보다 높은 보안을 요구하는 시장에서 각광받게 될 것으로 보인다.
  
  3. 지능형 CCTV 시장
현재 시장의 주요한 부분을 차지하고 있는 IP 비디오 서베일런스에서 IP 카메라 의 시장규모는 2005년 기준 2.6억 USD에 이르고 있으며 매년 38%정도의 성장을 예견하고 있다. IP 카메라 의 경우 주로 신규 설치하는 영상보안 시스템에서 채택을 하고 있으며 이는 설치의 단순성에 의한 총 소요비용의 절감 및 유지보수 비용의 절감, 광역 모니터링 서비스의 편리함에 기인하고 있다. 아래의 그림 3은 시큐리터 & ID for IMS 리서치에서 발간한 자료로서 IP 카메라 부문의 시장규모는 2005년에서 2010년 사이 매년 약 38%의 성장을 기록할 것이라는 예견이다. 그림 4은 Frost & Sullivan에서 발표한 자료와 그림 3 의 자료를 합성한 자료로서 IP 서베일런스 시장이 2011년에서 2012 년 사이에 시장의 주력으로 등장할 것이라는 예견자료이다.
  
 
  


현재 이미지 센서 시장의 추세는 사용분야 및 시장 요구 성능에 의해 CCD와 CMOS가 시장을 양분 하고 있다. CCD는 고가격, 고성능 시장을, CMOS는 저가격, 저성능 시장을 점유하고 있다. 그러나 CMOS는 CCD가 지배하고 있는 고성능 시장을 이미 넘보기 시작했다. 마이크론, 픽토스, 옴니비전, 조란에서는 이미 300만화소급 이상의 CMOS가 출시되었고, 국내의 경우에도 500만화소급 CMOS를 탑재한 폰이 출시가 되었고 줌밍등의 부가기능이 한창 진행 중이다.

이 사실은 CMOS가 지배하고 있는 부문도 점차 고성능화 되어 가고 있음을 보여주고 있다. CCD도 마찬가지로 CMOS가 지배하고 있는 시장을 뺏기 위한 노력을 하고 있다. 그 한 예가 산요에서 출시된 1/9인치 CIF급 CCD이다. 이 이미지 센서는 구동전압이 2V, 전력소모량이 45㎽에 불과하여 휴대폰 카메라 부문에서 CMOS의 독주를 막으려는 시도를 하고 있다. CMOS는 CCD의 지난 몇 년간의 기술발전을 뛰어넘는 초고속의 기술발전을 이룩하여 향후 5년 안에 이미지 센서 시장에서 부동의 1위를 지키고 있는 CCD를 밀어내고 새로운 제왕의 자리에 올라설 것으로 생각되고 현재 올라서고 있다.
  
 
보안 분야 내에서 빠른 속도의 변화를 보이는 한 분야가 있다면 그것은 렌즈 기술이다. 최근 많은 고객들이 줌 렌즈에 비해 경제적으로 저렴한 범위가 확장된 다초점 렌즈가 상용화 되고 있다. 그리고 이러한 선택은 경제적인 것을 떠나 더 많은 기업과 공공단체들이 넓은 지역을 감시하기 위해 다초점 렌즈를 선택한다는 것을 의미한다. 초점거리가 5~50mm인 다초점 렌즈가 적용 가능하게 된 지가 얼마 되지 않았는데, 이제 20~100mm와 20~120mm짜리 렌즈가 상용화 되고 있는 것이다. 또 다른 성장 분야가 있다. 줌 vs 스피드 돔 렌즈인데  테러에 대한 공포가 극심해지고, 자연스럽게 국경 보안에 대한 관심이 높아지자 자동 줌 렌즈 시장도 덩달아 성장했다.

스피드 돔의 발전과 인기가 여전함에도 불구하고 많은 고객들은 광범위 줌 렌즈 사용의 장점을 포기하지 못하는 모습이다. 이것은 그 제품들이 쇼핑몰과 같은 많은 실내외 장소에 적합하기 때문이다. 한편, 스피드 돔에 사용되는 렌즈들의 단점은 그것들이 그리 빠르지 않다는 것과 전통적인 줌 렌즈들과 비교할 때 빛의 양이 적은 상황에서 결과가 좋지 않다는 것이다. 그러나 아직 조명이 좋은 상황에서 설치 편리성과 일반적인 성능만을 놓고 봤을 때 큰 장점을 갖추고 있다는 것은 무시할 수 없는 사실이다. 그러나 이와 같은 스피드 돔 카메라의 성공에도 불구하고, 빛이 적은 상황에서도 고화질을 요구하는 시장 상황이 늘어나고 있다는 것은 제품 공급업체들이 주목할만하다.

현재 다초점 렌즈에 대해 갈수록 관심이 높아지고 있으며, 자동 줌 렌즈에 대한 높은 수준의 연구 역시 홍수처럼 쏟아지고 있다. 이런 시장상황이 나타나는 원인은 공공시설이나 대중시설 등의 보안수준이 갈수록 높아지고 있다는 것과 이에 따라 CCTV 카메라에 대한 추가구매를 염두하고 있기 때문이다. 한마디로 줌 렌즈나 다초점 렌즈 틈새시장을 적극적으로 공략해야 한다는 것이다. 다초점 렌즈 시장은 광대역 모델을 향해 나아가고 있다. 앞서나가기 위해서 신뢰받는 제품과 연구개발 부서를 갖춘 저명한 기업들은 표준 제품들을 제공하고, 또한, 틈새 시장을 공략하기 위한 양질의 제품도 함께 출시한다. 아마도 특별한 초점거리나 요구조건에 대해 적합성을 갖추기 위해 집중한 결과일 것이다. 그리고 그것은 가격경쟁에 뒤쳐지지만 높은 기술력을 보유하고 있는 업체들에게 긍정적으로 받아들여질 수 있다.

가격경쟁은 피할 수 없지만, 고품질 제품은 가격에 덜 민감하기 때문에 제조업자와 유통상인, 그리고 사용자들이 서로 적극적으로 협력할 수 있다. 렌즈를 선택할 때 뷰 영역, 유효범위, 그리고 주변 광도의 양과 특징을 포함한 즉시 시작점을 살펴봐야 한다. 광범위한 초점거리를 가진 줌 렌즈는 야간에는 성능이 별로지만, 대부분의 활동이 낮 동안에 일어나는 지역에서는 야간의 동작은 예외가 될 수 있기 때문에 줌 렌즈도 사용된다. 낮 동안의 감시가 제일 중요한 것이라면, 사용자는 작으면서도 초점거리가 긴 렌즈를 선택할 것이다. 이것은 일반적인 주택에 적당하고, 대형 렌즈를 설치하기에 적합하지 않은 곳에서 작동시키려는 업자들에게 혜택을 부여할 것이다. 빛이 적은 곳에 사용하기 위해서 소비자들은 레인보우 10~250mm 렌즈를 사용할 수 있다. 렌즈가 커지면 15~300mm 렌즈보다 더 비싸지지만, 빛이 부족한 상황에서는 양질의 성능을 발휘하는 타협안이 될 수 있다. IR 조명을 많이 만드는 업체들에게는 야간 사용시 성능이 중요한 문제가 된다.

그러나 그런 조명은 IR 시프트를 더 복잡하게 만드는데, 백색이나 IR 조명 하에 있는 렌즈의 초점차이가 그것이다. 더욱 멀리 떨어진 물체를 주야간 지속적으로 감시할 필요가 있는 곳은 특별히 더 신경을 써야 하는데, 줌 비율이 커질수록 초점 깊이도 더 낮아지기 때문이다. 참고로 사람의 눈을 봤을 때 일반적으로 홍채가 넓어지는 야간에 초점 깊이는 최악이 된다. 이것은 IR 조명을 사용한 응용기기에 필요한 양질의 주야간 렌즈에 투자하는 것이 중요하다고 강조하는 이유이다. 응용기기가 24시간 감시를 필요로 하고, 가로등이나 투광조명등보다 IR 사용에 의존한다면, 주야간용 렌즈가 반드시 필요할 수밖에 없다. 주야간용 렌즈를 적절하게 이용한다면 사용자들의 비용을 절감할 수 있다.

주간의 뷰와 시프트를 보정하기 위한 IR 조명에 맞춤 렌즈를 장착한 별도의 흑백 유닛을 지닌 응용기기들은 극단적인 상황에서 방해가 되고 공간을 낭비할 수 있다. IR 렌즈 사용의 장점은 사용자가 비용을 더 효과적으로 사용되게 할 수 있는 제조업체들까지 확장된다. 열상 분야의 응용이 산업은 전분야로 확산되고 가파르게 성장하고 있다. 군수에서 시작된 열상 분야의 응용은 민수 분야로 스핀 오프되어 성공적으로 성장하고 있는 대표적인 분야이다. 군수 분야에서는 야시, 정찰, 식별, 감시, 초계의 목적으로 널리 사용되고 있으며 민수분야에서도 초기에는 보안/감시 분야에서 주로 사용되던 것이 공정제어, 환경, 자동차, 예지예방보수, 교통, 소방, 플랜트, 의료진단 등 산업 전반에 걸쳐 그 활용도가 증가하고 있다.
  



4.  결  론 CCTV 업계에서는 내부적으로 DVR 등 다른 영상보안업계에 비해 다양함을 갖추지 못하고 있다는 비판 아닌 비판에 시달려야 했다. CCTV 카메라도 알고 보면 다양하면서도 특화된 기능을 갖춘 CCTV 제품군이 많이 포진돼 있기 때문이다. 하지만 소비자들은 CCTV 제품군을 선택하는데 있어 기능성보다는 제품 브랜드에 치중해 소비하는 성향이 더욱 뚜렷하게 나타나고 있다. 그나마 해외시장의 경우는 제품의 품질과 기술을 평가해 구매하는 경우가 많지만 아직 국내시장은 그런 수준까지 도달하지 못하고 있다는 것이 업계의 전반적인 평가다.

이런 평가를 반전시킬 수 있는 요소로 지능형 영상보안 시스템이 CCTV 업계의 새로운 화두로 급부상하고 있다. 몇몇 업계는 이 기능만이 CCTV 업계를 한 단계 발전시키고 차별화할 수 있는 또 다른 대안이 된다고 강조하고 있는 상황이다. 이미 몇몇 업체에 의해 개발과 제품화가 이루어지고 있는 이러한 기능은 이미 CCTV 카메라에 접목되기 시작했으며, 시장에서의 높은 호응을 바탕으로 그 영역을 점차 확대해나가고 있는 중이다. 업계에서는 CCTV에 접목된 지능형 영상보안 시스템을 VID(Video Intruder Detection Systems) 혹은 IVMD(Intelligent Video Motion Detection)라 부르는데,

이 기능들은 현재까지 CCTV 내부에 삽입되는 것보다는 인코더 형태의 외부장비로 존재하는 것이 대부분이다. CCTV 업계 관계자들은 다양한 변화를 시도하고 있다. 저조도 카메라를 개발해 어두운 밤에도 피사체를 식별할 수 있는 카메라를 개발하는가 하면 한정된 각도만을 관찰할 수 있었던 렌즈의 한계를 뛰어넘어, 180° 또는 360°의 각도를 관찰할 수 있는 카메라를 개발해냈다. 뿐만 아니라 스피드 돔 카메라를 개발해 관찰자가 원하는 부분의 영상을 최대한 빠른 시간 안에 관찰할 수 있게 만들었는가 하면, 인터넷과 연결할 수 있는 네트워크 카메라도 개발해 원격에서 영상을 감시할 수 있도록 만들었다. 그럼에도 불구하고 소비자들은 "아직도 부족해"를 외치며 좀 더 다양한 기능을 갖춘 카메라를 요구하고 있다.
 

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