CCTV 시스템은 영상획득부와 영상전송부, 그리고 영상저장·표출부의 3분야로 나눌 수 있다. 그런데 최근 네트워크 비디오 감시 시스템에 대한 관심이 높아지면서 각 분야의 발전이 급속도로 이뤄지고 있다.
예를 들면 영상획득부는 메가픽셀 카메라 제품들이 나오면서 고화질이 이슈가 되고 있고 영상전송부는 기존 동축케이블에서 광케이블과 UTP 케이블, 그리고 무선전송 등으로 발전하고 있다. 영상저장·표출부 또한 기존 DVR에서 장소와 용량에 구애 받지 않는 네트워크 DVR 제품이 출시되면서 또 한 번 큰 변화를 맞이하고 있다.
CCTV 시스템의 3분야에서 추구하는 최종 목표는 한 가지다. 바로 완벽한 감시를 하는 것. 때문에 CCTV 시스템 분야에 종사하는 업체 담당자나 전문가들은 이러한 완벽한 감시를 위해 지금도 연구개발에 몰두하고 있다.
영상전송부와 영상저장·표출부는 완벽한 감시를 위해 현재까지 상당히 많은 부분이 발전해 왔고 제품들 또한 다양하게 출시되어 있다. 하지만 영상획득부는 단지 카메라의 화질만 개선되었을 뿐 아직까지 큰 변화가 없는 형편이다. 이는 영상획득부가 단지 감시영역을 촬영하는 카메라로서 다른 분야의 옵션일 뿐이라는 기존 ‘감시 패러다임’ 자체가 변화하고 있지 않기 때문이다.
이와 관련하여 영국전자에서는 기존과 같은 감시 패러다임이 아닌 새로운 콘셉트의 영상획득부 장비를 개발했다. 프로젝트명 ‘M.F.P(Multi Function Panoramic)’는 360도로 주변을 감시하여 사각지역을 해소하고 다양한 카메라들을 컨트롤하여 집중감시를 하, 각각의 카메라들과 정보 교환은 물론 자체 저장도 가능하다. 기존의 한정된 화각으로 감시역할만 해왔던 영상획득부에 넓은 화각의 전체감지 개념과 영상저장부에만 한정적으로 적용되었던 지능형 기술들을 탑재한 것이다.
어떻게 보면 완벽한 감시를 위해서 가장 중요한 분야가 바로 영상획득부이다. 영상저장부가 VCR에서 DVR로 변화하면서 크게 발전했듯 영상획득부의 새로운 혁명이 다가오고 있다.
전체감지의 개념
과거부터 최근까지의 영상획득부, 즉 CCTV 카메라는 수동적이었다. 단지 설치지역을 한정된 화각으로만 감시했고 사람의 조작에 의해서만 카메라를 구동시켜 주변을 감시 할 수 있었다. 이러한 문제점들로 인해 사각지역을 줄이기 위한 CCTV 증대로 경제적 손실이 생기기도 하고 회전형 카메라는 사람에 의한 직접적인 조작이 없을 때 감시 효율이 떨어지는 문제점이 발생하기도 한다.
CCTV가 이러한 문제점을 줄이고 감시 효율성을 높이기 위해서 가장 중요한 부분은 바로 ‘영상획득 방법의 변화’이다. 기존 카메라의 화각과 감시방법으로는 효율성 있는 영상획득을 하는 데에 한계가 있기 때문이다. 영국전자가 주장하는 ‘전체감지’는 이러한 의미에서 가장 이상적인 감시의 개념이라고 볼 수 있다.
영상획득부의 감시 방법이 ‘전체감지’의 개념으로 변화하면 일단 CCTV 카메라 시스템에서 빼놓을 수 없는 가장 큰 문제점인 ‘감시의 사각지역’이 어느 정도 해결된다. 기존 시스템들은 이러한 사각지역을 해소하기 위하여 카메라 개수를 늘리고 회전형 카메라를 설치하기도 하지만, 그래도 사각지역이 생긴다는 문제점을 여전히 가지고 있다.
이상적으로 여러 대의 카메라를 잘 배치하여 감시를 한다고 하더라도 카메라의 영상을 모니터로 보았을 때 설치지역과 감시화면과의 차이점이 생길 수 있고, 각각의 다른 공간을 찍고 있는 카메라 개수가 많다면 카메라를 어디에 설치했는지 지금 보는 영상이 어느 카메라의 어느 공간인지 헷갈릴 수도 있다.
또한 사건이 발생하여 녹화된 데이터를 살펴보려면 수많은 카메라의 영상을 일일이 다 살펴봐야 하며, 용의자를 발견했더라도 용의자의 동선이나 실체를 정확하게 파악하는 것은 불가능하다. 만약 전체감지가 1대의 카메라로 가능하다면 카메라의 개수를 획기적으로 줄이면서 감시효율도 높일 수 있고, 전체적으로 한 번에 주변을 감시하기 때문에 동체에 대한 동선파악이 용이하다. 그렇다면 현재 세계적으로 전체감지의 개념을 갖고 있는 영상획득부 시스템에는 어떠한 것들이 있을까?
전체감지를 영상획득부에 적용하는 방법은 현재까지 2가지 정도의 방법이 있는데 첫 번째는 여러 대의 카메라를 이상적으로 배열을 하여 S/W적으로 전체감지를 하는 방법이고 두 번째는 어안렌즈를 사용하여 하나의 카메라로 전체감지를 하는 방법이다. 그렇다면 이 두 가지 시스템에 대하여 살펴보도록 하자.
전체감지 시스템 종류 및 특징
여러 대의 카메라를 이용하여 전체감지를 하는 시스템
여러 대의 카메라들을 사용하여 전체감지를 하는 시스템은 보통 4~8대의 카메라를 배열하고 각각의 영상을 모아서 S/W적으로 180~360도의 전체영상을 만들어서 주변을 감시한다.
S/W적으로 전체영상을 만들다 보니 설치를 할 때에 따로 S/W가 탑재된 지능형 서버가 설치되어야 한다는 공간적인 한계가 있으며, 카메라 각도를 조정할 수 없기 때문에 설치지역 바로 밑 부분에 사각지역이 생기는 단점이 있다.
여러 대의 카메라를 이용할 경우 집중감시 부분을 강화하기 위해 6대 정도의 카메라를 배열하여 S/W적으로 하나의 전체감지 영상을 만들고, 그 위에 PTZ 카메라를 설치하여 집중 감시하는 시스템도 있다. 하지만 이 시스템 역시 S/W적으로 영상을 만들기 때문에 지능형 서버를 구축해야 하며, 카메라 각도 조정이 불가하기 때문에 사각지역이 발생한다.
여러 대의 카메라를 이용하여 전체감지를 하는 시스템들은 모두 S/W적으로 영상을 조합하여 전체감지 영상을 만들기 때문에 서버 구축이라는 공간의 제약이 있으며, 경제적으로도 카메라를 여러 대 사용하기 때문에 가격도 비싸다. 또한 전체감지를 하는 시스템이지만 카메라를 배열하는 구성상 기구학적으로 설치 지역 밑에 사각지역이 생기는 치명적인 단점도 있다.
어안렌즈를 사용하여 전체감지를 하는 시스템
어안렌즈란 접사 촬영에 사용하는 초 광각 렌즈를 말하며 물고기 눈으로 사물을 포착한 것처럼 360도 원형으로 나타나기 때문에 어안 렌즈라는 이름이 붙었다. 영상이 심하게 왜곡되는 현상이 있어 특수한 목적에 사용하기도 하지만, 영상 왜곡 보정 기술을 통하여 영상보정이 가능하기 때문에 일반 감시 분야에도 일부 쓰이고 있는 렌즈이다. 어안렌즈는 영상이 왜곡되는 현상 때문에 실외보다는 대부분이 좁은 실내라던가 회의실, 호텔 로비 등에 사용되고 있다.
이 시스템의 특징은 어안렌즈를 통해 원샷으로 360도 도넛 영상을 받아 S/W적으로 180도 또는 360도 영상으로 왜곡보정 및 영상세팅을 하여 화면에 표출한다. 따로 PTZ 카메라가 없어 화면상에의 디지털 PTZ 기능이 제공된다. 하지만 이 시스템 역시 S/W가 따로 필요한 제품이고, 별도의 집중감시 카메라 없이 디지털 줌 기능에 의존하고 있어 집중감시 부분이 약한 단점이 존재한다.
지금까지 기존의 전체감지 개념의 두 가지 시스템에 대하여 알아보았다. 두 시스템 모두 장·단점이 존재하지만, 이상적인 감시 시스템이라고 보기에는 아직 완벽하지 못한 모습이다.
M.F.P(Multi Function Panoramic)
그렇다면 지금부터 영국전자의 전체감지 시스템 M.F.P에 대하여 살펴보자. 영국전자가 연구개발한 전체감지 시스템은 지금까지 설명한 기존 시스템과는 분명한 차이점이 있다. 우선 어안렌즈는 실외에는 맞지 않다는 고정관념에서 탈피해 실외에서도 아무런 문제가 없는 특수한 어안렌즈를 개발하여 장착했다. 500만 화소로 전체감지를 하기 때문에 현재 나와 있는 어떠한 전체감지 카메라들과 비교하더라도 영상의 품질과 움직임 감지에 있어서 뒤지지 않는 성능을 보여준다.
카메라의 외형을 보면 M.F.P 카메라 역시 집중감시 카메라가 따로 없다. 하지만 M.F.P 카메라는 집중감시 카메라를 컨트롤 할 수 있는데, 이 부분이 기존 카메라들과의 가장 큰 차이점이라고 할 수 있다.
집중감시 카메라는 설치 지역과 용도에 따라 그 종류가 달라진다. 예를 들면, 야간을 위한 적외선 카메라나 비나 눈이 많이 내리는 지역에 설치하기 위한 와이퍼형 카메라, 또는 방폭형 카메라 등 많은 종류가 있을 수 있는데 M.F.P 카메라는 이와 같은 여러 종류의 집중감시 카메라들과 서로 정보를 주고받으며 전체감지에서 일어나는 이벤트들을 알려주어 집중감시를 할 수 있도록 하는 기능을 가지고 있다.
또한 각각의 M.F.P 카메라들 사이에서도 통신이 가능하다. 즉, M.F.P 카메라는 또 다른 M.F.P 카메라에게 정보를 보내어 움직이는 사물이 카메라의 화각에서 벗어나더라도 사물에 대한 동선 추적이 끊임없이 가능한 연계추적 시스템을 구성할 수 있다. 게다가 앞서 살펴본 시스템들처럼 별도의 S/W를 사용한 서버를 구축하지 않아도 카메라에서 모든 기능을 수행하며 별도의 HDD를 삽입하여 카메라 자체에서도 이벤트를 저장할 수 있다. 따라서 실시간 감시영상이 다소 지연되어 보일 수 있다는 문제점과 시스템 구축 시 공간의 제약이 생기는 문제점 등을 개선했고 센터와 로컬의 이중 데이터 보관으로 데이터 보안도 더욱 강력해졌다.
영국전자가 개발한 M.F.P 또한 100% 완벽한 CCTV 카메라는 아니다. 하지만 이 제품이 영상획득 부에 큰 영향을 줄 것이고 영상저장부가 주도해왔던 영상감시 분야의 판도를 영상획득부로 조금이라도 가져올 수 있는 제품이 될 것이라고 영국전자는 기대하고 있다.
<글 : 김 창 규 │ 영국전자 개발부 과장(xrose1107@naver.com)>
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