네트워크 영상시스템의 변화
다가올 영상시대의 대세는 애플리케이션
2009-07-08 CCTV뉴스
아날로그 CCTV카메라는 2000년 전후로 PC와 저장장치의 발전으로 DVR(Digital Video Recorder) 시장으로 변화하였다.
그리고, 2005년 이후 국내에서는 네트워크화를 할 수 밖에 없는 공공부문의 불법 주정차 관리 시스템의 등장으로 DVR시장이 거대한 네트워크 영상시장으로 교체되었다.
인터넷 환경과 네트워크의 발전으로 실시간의 영상을 원격에서 보고자 하는 수요의 확대, 모니터링과 영상관리의 다양한 서비스요구가 맞아 떨어졌기 때문이다.
더욱이 이젠 한 개의 네트워크 카메라영상을 용도에 따라 다양하게 이용하는 시대로 접어 들고 있다. 예를 들면, 불법쓰레기 투기를 감시하기 위한 카메라 영상을 생활방범이나 그린파킹의 보안과 관리용으로 이용되도록 설계하고 있으며, 비상시 도시 재난방재용으로 활용할 수 있다.
이러한 다양한 용도로 이용되는 것이 네트워크 카메라의 기본기능이다. 네트워크 카메라 및 비디오서버의 압축방식이나 통신속도, 접속자의 수 등으로 논란이 많이 있었으나, 이제는 소프트웨어의 성능을 요구하는 애플리케이션의 시대로 변화하고 있다고 판단된다. 따라서, 기존의 네트워크 환경이 다음과 같이 변화하는 시장의 징후를 살펴본다.
1) Megapixel IP Network Camera
기존에는 카메라의 41만 화소가 (VGA, 640x480) 대부분이었다. 그러나, 근래에 영상수집을 위한 네트워크 카메라는 Megapixel이 (SXGA, 1280x1024이상지원)기준이 되고 있으며, 압축방식의 H.264지원 등으로 이제는 네트워크 부담과 저장장치의 고용량화를 어느 정도 줄일 수 있어 보다 높은 화질의 영상을 요구하는 환경에서는 쉽게 메가픽셀 카메라를 선택하고 있다.
표1. 디지털 TV의 해상도
TV에서도 이미 HDTV를 방송으로 수신하고 있는 추세이기 때문에 이제는 카메라에서의 영상을 받아들이는 화질도 매우 중요하게 되었으며, 최소 HDTV에 표출하여도 손색이 없는 카메라의 영상을 요구하게 되었다.
TV의 디지털화와 디스플레이 모니터의 표출에 고화질화가 지속되고 있으며, 카메라의 CCD 및 영상처리 칩의 성능향상으로 고해상도 영상을 제공하는 환경도 발전하였다.
특히, 고화질의 카메라도 네트워크를 통해 저장과 운영까지 하나의 시스템으로 구축하는데, 네트워크 지원과 시스템 구축 및 기술 구현에 문제가 없어 앞으로 도입되는 CCTV 시스템은 메가픽셀 카메라의 도입이 자연스러운 현상이 될 것으로 내다 본다.
표2. 표준 디스플레이의 해상도
2) 통합영상관제시스템의 도입
2-1 네트워크 카메라 및 서버의 일원화
통합영상관제 및 영상운영관리에 가장 걸림돌이 되고 있는 것이 네트워크 카메라와 비디오 서버의 다양화이다. 지금까지 네트워크 카메라와 비디오서버의 제조 및 공급업체에서는 단순히 OCX 또는 WEB PAGE에 접속 정도를 지원하는 등 소극적으로 기술지원을 하였다, 이것을 무기로 통합관리와 호환성 등을 주장하며 동일제품을 공급하기도 하였다.
그림1. 통합네트워크 영상시스템 구성도
하지만 이제는 기술적으로 통합이 가능한 구조로 API를 지원하는 것이 자사에 이득이 된다는 것을 알고, 많은 네트워크카메라 및 비디오서버 업체에서 영상접속을 위한 인터페이스를 오픈한 상태이며, 접속된 영상을 이용하여 다양한 어플리케이션을 개발하려는 업체도 이와 함께 많이 나타나고 있어, 이 또한 영상 시장의 확대를 불러오고 있다.
한편, 영상시스템의 통합환경 구축에 API 등 기술지원이 불가능한 네트워크 카메라 및 서버는, 경우에 따라 새로운 네트워크 카메라 또는 비디오서버로 제품을 교체하는 경우가 늘고 있다. 또 다른 영상 통합의 방법으로 OCX를 활용하여 부분적으로 통합하는 방법을 시도하고 있다.
따라서, 이제는 압축방식의 차이, 메가픽셀과 41만화소의 카메라 영상사이즈의 차이 등 다양한 네트워크 카메라와 비디오서버의 영상장비가 일원화되고 있으며, 이제는 함께 표출하고 영상 관리하는데 큰 문제가 되고 있지 않다.
앞으로 어떠한 환경에서도 다양한 카메라와 비디오 영상을 통합하여 영상관리를 할 수 있어 보다 차원 높은 관제시스템 구축이 기대되고 있다.
2-2 네트워크 영상저장 (NVR-Network Video Recorder) 시스템
그림 2. 저장영상의 표출방식의 구성화면
지금까지 네트워크 비디오 저장 S/W 또는 저장장치 (NVR-Network Video Recorder)는 저장을 기반으로 하는 DVR( Digital video recorder)시장을 넘어 서고 있다. 카메라 설치의 숫자가 수 백대에서 수 천대를 넘어서는 카메라의 모니터링을 위하여 기존의 DVR로는 구조적인 해결이 어렵다. 이러한 환경에서 기존의 DVR과 같은 단순한 접근은 이미 관리기준을 넘어 서고 말았다.
정보기술의 발전으로 컴퓨터관리에 중앙 집중화에서 분산 관리로 논쟁이 벌어졌듯이 이제 영상관리시스템에서도 이러한 설계구조와 시스템의 관리규격이 검토되어야 한다고 말할 수 있다.
많은 수의 저장장치는 이에 따라 저장스케줄과 저장 데이타의 검색, 그리고 시스템의 안정적 운영환경 제공과 지난 데이타의 백업 등도 반영하여 이제는 단순 저장기술을 네트워크 환경과 함께 영상 관리센터의 개념도 도입이 고려 되어야겠다.
2-3 영상 모니터링 시스템
저장장치뿐만 아니라 모니터링도 같은 문제를 안고 있는 실정이다. 많은 수의 카메라 영상을 DLP, PDP, LCD Wall 등에 표출하는데 한계가 있으며, 수많은 카메라를 모니터링 한다는 것의 제약사항은 이미 관련 분야에 종사하는 분들이 익히 알고 있다.
영상모니터링도 일방적 모니터링이 아니라 현장의 센서 등으로부터 상황에 따라 오류 및 사고, 알람 등의 이벤트가 영상모니터링에 전해지면 운영자의 요구에 관계없이 상황에 따른 시나리오에 의하여 자동으로 관제실의 상황지시 및 통제 등을 시스템이 운영가이드 하게 되어야 할 것이다.
그림 3. 카메라와 저장영상, 분석영상 등의 통합표출 시스템 개략구성도
이러한 상황은 시나리오에 따라 다양하게 운영될 수 있을 것이다. 상황에 따라 영상시스템이 시나리오에 의하여 일사불란하게 업무처리를 할 수 있는 좋은 방안이 될 수 있다.
2-4 Digital MAP 시스템
다수의 카메라의 영상을 표출하기 위하여 해결방안으로 디지털 MAP을 제시한다. 모니터링 해야 하는 대상에 설치된 카메라의 위치와 수많은 카메라의 이름을 몰라도 이벤트와 상황에 대응하여 카메라 아이콘이나 자동으로 POP-UP등 위치정보와 상황의 영상을 알려주는 시스템이다. 양방향의 제어와 통제를 위한 인터페이스를 디지털 MAP을 활용하여 영상카메라와 접목하면 괜찮은 모니터링 시스템으로의 발전이 기대된다.
그림 4. Digital MAP을 활용한 통합영상감시 화면
그림의 예를 보면 위치와 카메라의 설치거리, 카메라의 용도와 제어가능 유무에 따라 더욱 많은 정보를 수집하게 되며, 필요에 따라 상황별 예상 시나리오를 활용하여 보다 수준 높은 관제 시스템 도입도 가능하리라 본다.
3) 영상인식 및 추적시장
영상인식분야는 지능형 영상시스템으로 많이 얘기하고 있으나 영상인식은 오래된 기술이며, 학문적 뒷받침이 어느 정도 이루어져 있다, 하지만 단순한 부분의 적용을 제외하고는 현장적용에 아직은 무리인 듯하다.
공공부문에 여기저기서 적용하여 활용을 시도하고 있으나 수요자의 요구에 부합하는 시스템은 아직은 부족하다. 영상인식은 하드웨어와 소프트웨어적으로 접근하는 2분류가 있다.
1) 하드웨어적으로 접근하는 곳은 인식알고리즘이 들어 있는 소프트웨어를 하드웨어에 탑재하여 편리하고 간편하게 사용할 수 있도록 하고 있어 장점이 있으나, 다양한 인식시스템의 접근에는 한계가 있고 조금은 높은 가격이 단점이다.
2) 영상인식처리용 소프트웨어의 장점은 편리하게 요구사항을 적용할 수 있는 반면에 아직은 기술적으로 정교하지 못하여 수요자에게 만족을 주지 못하고 있다. 또한 업체별 성능의 차이를 많이 보이고 있는 것도 사실이다.
따라서, 앞으로 지능형 영상 또는 영상인식 부문은 다양한 감지센서와 장치를 함께 사용하여 활용하는 것도 대안이라 하겠으며, 이 분야는 1-2년 안에 많은 발전이 기대되는 분야라 하겠다.
4) 타 시스템과의 인터페이스
그림 6. 네트워크 카메라를 활용한 교통정보 관리
이제는 영상분야가 접목되지 않은 부분이 없을 정도이다. 따라서 시리얼통신과 TCP/IP 등 물리적 통신접속은 문제가 되지 않는 단계가 되었다고 할 수 있으며, 어플리케이션과 다양한 장치, 시스템의 통합이 이제는 큰 흐름이 되지 않을까 한다.
공공부문의 항만 및 항공부분의 관제시스템과의 통합이라든지, 대형 공장의 생산관리시스템과의 통합운영, 교통정보시스템, 철도관제시설, 재난재해관리 시스템 등의 데이터와 통합하여 보다 많은 정보와 사실적인 현황파악에 많은 도움이 기대되는 부분이다.
결론
정리하면 영상시스템은 네트워크와 IT기술의 발전과 함께 환경적 변화를 이미 겪고 있다 하겠다. 앞으로는 얼마나 많은 다양한 어플리케이션을 개발하고 공급하느냐가 큰 관심분야가 될 것으로 보인다.
인간의 눈이 70-80%의 정보 수집 역할을 하고 있듯이, 네트워크 영상도 이제는 다양한 산업부문의 시스템들의 중심이 되어 보다 정확하고 명확한 데이터를 제공하는 시스템으로 정보시스템의 중심이 될 것을 믿어 의심치 않는다.
그림 7. 종합상황실의 다양한 어플리케이션과 통합표출
따라서, 이제는 보다 다양한 시스템과의 통합과 영상운영 관리기술을 접속한 세계적인 어플리케이션으로 부가가치를 만들어야 하겠으며, 국내기업이 DVR로 전세계 50%이상의 시장을 확보하였듯이 이제는 네트워크 영상시장에서도 선도적인 역할을 기대한다.