영상보안의 시장규모 변화와 아날로그 영상보안의 위상 제고
네트워크 영상보안에 대한 시장 성장률 예측은 익히 알고 있어 언급하지 않기로 하고 향후 아날로그 영상보안 시장의 변화를 살펴보고자 한다. IMS 2009년 자료에 의하면 2012년 기준 카메라와 DVR의 시장규모는 약 82억불로 전체 시장규모 117억불의 70%를 점유하고 카메라 시장에서는 아날로그와 네트워크 카메라의 금액 비중은 6:4로 아날로그 시장이 여전히 큰 비중을 차지하고 있다.
차세대 영상보안의 키워드
① 네트워크화 및 통합화
통합화는 시스템적으로 결합되어 연동되는 영상보안의 본질적인 특징과 맞물려 지속적인 진전이 이루어지고 있다. 최근 IP 기반의 기기와 네트워크 인프라가 발전하면서 변화가 가속화되고 있다. 특히 네트워크 기반의 통합 솔루션이 적합한 광역 도시감시 분야를 중심으로 주로 대규모 사이트에서의 수주가 증가하고 있다. 네트워크 영상보안 시스템을 중심으로 출입통제, 방재, 공조제어 시스템까지 통합할 수 있는 IP 기반의 플랫폼이 제안되고 있다.
② 고화질화
영상감시 분야에서 화질 개선은 IT 시장의 변화에 비하면 느린 편이다. 디지털 기록기기인 DVR이 보급되면서 진전은 있었으나 그 효과가 현저하지 못한 것이 사실이다. 이것은 감시용 시스템의 구조적인 요인에 기인한다고 생각한다. 즉 카메라가 인터레이스 주사 방식을 채택하고 있고 감도의 중요성으로 인해 저조도 환경에서의 감도가 불리한 고화소 센서의 도입이 제한적이었다는 점이다.
최근에는 감도 문제를 개선한 고화소의 메가픽셀 네트워크 카메라의 도입이 늘어나고 있고 SD급 화질의 네트워크 카메라에서도 대부분 프로그레시브 방식을 채택하고 있어 영상보안 분야에서도 고화질 바람이 불고 있다.
③ 지능화
감시업무의 효율을 개선하기 위한 지능화는 미래 영상보안의 핵심 요소로 부각되고 있다. 실시간 영상분석을 통한 이상 상황의 자동경보와 조건별 선별기록과 검색기능의 지원은 감시 환경을 획기적으로 개선시키는 유일한 대안이기 때문이다. 카메라, DVR 등 개별기기에 탑재되는 지능형 영상분석의 수준은 자원을 공유하기 때문에 전문적인 용도의 전용기기에 비해 성능이 제한적일 수밖에 없으나 기존의 움직임 검출 알고리즘과 상호 보완하면 현장에서 오류율을 현저하게 개선할 수 있는 효과가 있다.
네트워크와 아날로그 시스템의 비교
네트워크 시스템은 기술적으로 차세대 영상보안의 핵심 키워드를 구현하기에 유리한 플랫폼을 가지고 있다. 반면에 아날로그 시스템에 비해 현장에서 요구되는 다양한 제품의 구색은 아직 부족한 편이다. 타사 제품 간 호환성이 유지되지 못하는 점도 큰 단점이나 현재 국제 표준화 활동이 활발하게 진행되고 있으므로 내년에는 어느 정도 극복이 될 것으로 기대한다.
아날로그 시스템은 기기간 호환성이나 실시간 영상전송 품질은 상대적으로 우수하고 각 사별로 다양한 제품 라인업이 제공되어 현장에서 더 가깝다. 아날로그 시스템은 통합, 확장성 측면과 메가픽셀 영상의 전송, 지능형 영상분석의 적용 등 향후 영상보안의 메가트렌드의 반영이 쉽지 않다는 단점이 있다.
영상보안의 시장 변화를 큰 축에서 보면 네트워크 중심으로 전환된다는 점에는 누구도 이의가 없을 것이다. 단지 시장규모가 아직 크지 않고 언급한 몇 가지 선결해야 될 과제들이 있어 본격적인 성장까지는 더 인내가 필요하다고 생각한다. 대안의 하나로 상대적으로 큰 시장 규모를 가지고 있는 아날로그 제품의 기능과 성능을 미래지향적으로 개선하여 차세대 보안 환경에서도 손색없이 적용될 수 있도록 제공하면 양쪽 시장 전체를 자극하는 효과가 있어 결국 시장이 확대될 것으로 예상된다.
아날로그 시스템의 진화
아날로그 제품에 차세대 영상보안의 핵심 키워드를 적용하여 개선한 사례를 소개한다.
① DVR을 활용한 대규모 네트워크 영상보안 솔루션
② VMS를 활용한 하이브리드 방식의 네트워크 통합 솔루션
③ 프로그레시브 스캔 방식을 적용한 아날로그 카메라
④ 지능형 영상분석 기능이 탑재된 아날로그 카메라
사례 1. DVR을 활용한 대규모 네트워크 영상보안 솔루션
기존 DVR과 저장 및 서버 기능을 하는 VMS와 클라이언트 뷰어를 연동하여 분산설치된 수백 대의 DVR을 중앙에서 관리하는 솔루션이다(그림 3). 네트워크 카메라와 서버를 사용하여 구성하는 방식에 비해 DVR에 의한 분산 저장의 효과가 있어 신뢰성 측면에서 유리하다.
그림 4는 200~500kbps의 저 대역망 환경에서 수천 대 규모의 DVR을 중앙에서 관리하는 경우다. 분산된 각 지점에서 응급 상황이 발생하면 이벤트 정보와 함께 해당 영상을 별도의 콜백(Callback) 이벤트 서버에 저장하여 관리하는 방식이다. 이벤트가 발생한 경우에만 서버가 영상을 요청하므로 저 대역에서의 부하 문제를 최소화시켰다.
사례 2. VMS를 활용한 하이브리드 방식의 네트워크 통합 솔루션
그림 5는 하이브리드 DVR을 사용하지 않고 VMS를 통해 아날로그와 네트워크 카메라를 통합하는 예이다. 이 경우 VMS는 서버 역할을 하며 네트워크 카메라의 영상과 함께 DVR의 영상도 저장하게 된다. 하이브리드 DVR은 아직 시장진입 단계이므로 전용기기 도입에 대한 부담을 줄이고 현장에서 활용할 수 있는 솔루션을 제공한다는 의미가 있다. 대부분의 DVR 업체가 보유하고 있는 VMS에 저장기능을 강화하면 하이브리드 솔루션을 유연하게 구성할 수 있다.
사례 3. 프로그레시브 스캔 방식을 적용한 아날로그 카메라
기존의 아날로그 카메라는 인터레이스 스캔 방식을 사용하고 있다. 이것은 종래의 감시용 모니터가 아날로그 TV와 동일한 인터레이스 방식을 사용했기 때문이다. 최근에는 대부분의 감시용 모니터가 LCD, PDP 등 프로그레시브 방식의 평판 디스플레이를 사용하고 있어 인터레이스 방식의 카메라와 서로 궁합이 맞지 않은 상태이다. 이 문제를 해결하기 위해 인터레이스 방식을 프로그레시브 방식으로 변환해주는 디인터레이스 과정이 필요하게 된다. 현재의 감시용 평판 디스플레이는 대부분 아날로그 컴포지트 신호를 입력할 수 있는 BNC 단자를 제공하고 내부에서 디인터레이스 신호처리를 하고 있다. 디인터레이스 신호처리 과정에서 적용되는 알고리즘의 수준에 따라 차이는 있으나 대부분 수직해상도가 반감되고 영상의 윤곽 부분이 어긋나는 현상들이 나타나게 된다.
처음부터 프로그레시브 스캔 방식의 카메라를 사용하면 좋지만 프로그레시브 영상은 VGA 케이블을 통해 전송되는데 전송거리가 수십 미터를 넘지 못한다. 전송거리 확장을 위한 보조수단이 있으나 수십, 수백 대의 카메라를 배선해야 되는 감시현장에서 적용할 수 있는 방법은 아니다.
가장 이상적인 조합은 프로그레시브로 촬상한 영상을 기존의 동축케이블을 통해 전송하는 것이다. 당사에서는 이 문제를 해결하기 위해 가상 프로그레시브 방식(Virtual Progressive Scan)을 고안하여 특허를 받았다. 원리는 프로그레시브로 영상을 촬상하여 인터레이스와 같은 방식으로 변환하여 컴포지트 신호를 만들어 전송하는 것이다. 즉, 2개의 홀수, 짝수 필드로 분리하여 전송한 후 모니터나 DVR 등 수신측에서 다시 합치면 원래의 프로그레시브 영상이 복원되는 것이다. 2개의 필드로 분리되었지만 프로그레시브 영상을 가지고 만들었기 때문에 필드간 시간차가 없는 영상이 얻어지는 것이다.
사례 4. 지능형 영상분석 기능이 탑재된 아날로그 카메라
아날로그 카메라에 현장에서 유용하게 사용할 수 있는 지능형 영상분석 기능을 탑재시켰다. 도난 이탈이나 위험물 방치를 검출할 수 있는 기능과 가상펜스를 설정하여 침입을 감지할 수 있다. 기존의 움직임 검출기능과 연동하여 사용하면 종래에 비해 정확도를 현저하게 개선할 수 있다.
예를 들어 도로변에 설치된 ATM 부스에 설치된 카메라에 움직임 검출 기능을 설정하면 자동차의 헤드라이트에 의해 오동작하는 경우가 있으나 가상펜스를 ATM 부스 출입구에 설정하면 오동작을 현저하게 줄일 수 있다.
간단한 수준의 지능형 영상분석 기능이 네트워크 카메라에도 기본 사양으로 탑재되는 추세이므로 아날로그 카메라도 적극적으로 도입해서 현장에 대등하게 제공할 필요가 있다.
결언
보안업계 입장에서는 시장의 트렌드와 기술의 변화에 발빠르게 대응해 가는 것도 필요하지만 사용자와 현장 중심의 부가가치 창출이 보다 중요하다고 생각한다. 네트워크와 아날로그 시스템은 각각 장단점이 있기 때문에 현장에 따라 선택적으로 제공하고 최적의 솔루션으로 제안할 수 있도록 진화·발전을 해야 된다고 본다.
네트워크 시스템은 지속적인 기술개발과 문제점에 대한 보완에 적극적이나 영상보안시장 규모의 절반을 차지하는 아날로그 관련 제품과 솔루션도 차세대 영상보안의 핵심요소와 현장에 맞는 차별점을 적극적으로 발굴하여 경쟁력을 강화해 나갈 필요가 있다. 아날로그 보안시장의 미래지향적 성장이 IP 기반의 네트워크 영상보안의 활성화에도 견인차 역할을 할 것이기 때문이다.
<글 : 강 구 호 Ⅰ 삼성전자 VSS사업팀 수석(gh.kang@samsung.com)>
[월간 시큐리티월드 통권 제154호(info@boannews.com)]
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