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최근 몇 년 동안 기업과 정부기관들은 영상감시 시스템에 대한 의존도를 조금씩 높여왔다. 9·11 테러 이후로 보안 문제가 사람들의 마음을 압박했는데, 기술적으로 발전된 능률적이며 효과적인 영상감시장치가 그러한 걱정들을 조금은 덜어줄 수 있다.
DVR 기술은 아날로그 시스템에서는 불가능한 수준의 정교함을 제공할 수 있고, 좀 더 나은 보안에 대한 요구를 충족시킬 수 있도록 도와준다. J.P. Freeman사에 의하면, 전 세계 모든 종류의 영상감시 시스템 시장은 연간 45억 달러이며, 평균 복합성장률(CAGR)에서 18%를 기록할 정도로 급성장했다. 또한, 아날로그 시장을 제외하고 디지털 시장만을 따지면 시장 성장률은 거의 두 배에 가까운 42%(CAGR)를 기록했다(출처 : J.P. Freeman사 ‘2006 월드와이드 비디오 감시 시장 보고서’ 2006년 3월 1일).
그렇다면 아날로그 기반의 영상감시 솔루션과 대비되는 디지털 솔루션의 장점은 무엇이며, 디지털 기반의 시스템에서 하드디스크 드라이브와 같은 중요한 요소를 선택할 때 제조업체들이 고려해야 할 점은 무엇인가?
왜 아날로그는 더 이상 쓰이지 않나
가정용 VCR 시장이 1980~1990년대에 유행했던 것처럼 영상감시시장은 그동안 캡쳐나 녹화할 때 아날로그 기술을 사용하는 전통적인 테이프(Tape) 기반의 시스템이 주도해왔다. 그리고 홈 비디오 시장이 VHS 테이프에서 양질의 안정성 있는 이미지를 제공하는 디지털 DVD로 빠르게 대체됨으로써 영상감시시장도 테이프 기반의 솔루션에서 디지털로 바뀌고 있다.
아날로그 기술을 사용한 테이프 기반 시스템의 단점은 매우 많고 상호 연관되어 있으며, 이러한 이유 때문에 감시 솔루션 제작자들로 하여금 빠르게 ‘디지털’로 넘어가도록 한다.
- 녹화 시간 : 이것은 테이프 속도와 테이프 길이의 역할이다. 테이프 속도를 줄이면 최대 녹화시간은 증가한다. 하지만 이미지의 질은 상당히 떨어질 수 있다. 테이프의 길이를 증가시키는 것은 녹화시간을 늘릴 수 있지만 표준 카트리지에 맞추기 위해서는 좀 더 얇은 테이프를 필요로 한다. 얇은 테이프는 두꺼운 테이프에 비해 좀 더 파손되기 쉬우며, 테이프가 늘어지거나 완전 파손될 위험을 높인다.
- 녹화 품질 : 이것은 테이프 속도의 기능이다. 빠른 테이프 속도는 높은 이미지 품질을 가져다주지만 최대 녹화시간을 줄이며, 사용자들에게 자주 테이프를 기록하고 삭제하도록 요구한다. 얇은 테이프는 최대 녹화시간을 늘려 주지만, 위에 언급된 것처럼 이미지 품질을 떨어뜨릴 확률을 증가시킨다.
- 다중송신 : 복합적인 비디오 스트림은 다중통신장치를 사용하여 하나의 녹화장치로 보내질 수 있다. 하지만 하나의 카트리지가 고해상도(최대 이미지 품질에 높은 테이프 속도로 이상적으로 녹화된)와 저해상도(최대 녹화시간을 위해 낮은 테이프 속도로 녹화된)를 동시에 만족할 수 없기 때문에 테이프 기반의 저장은 많은 문제를 불러일으킨다.
- 접근성 : 테이프 기반의 저장은 비디오 데이터의 원하는 부분에만 접근할 수 있다. 그렇기 때문에 A지점에서 시작하여 B지점에서 끝나는 검색(원하는 비디오자료가 존재하는)은 두 지점 사이의 모든 데이터를 가로질러야 한다. 이것은 접근 편의성을 큰 폭으로 떨어뜨리며 특히 재생/정지 부분이 테이프의 반대부분에 있을 때 더욱 심해진다. 또한, 검색을 했을 때 원했던 부분은 반복된 재생으로 인해 이미지 품질이 떨어질 수 있다. 테이프는 테이프 헤드와의 물리적인 접촉이기 때문에, 테이프의 빈번한 재생과 되감기는 비디오 데이터를 저장하는 마그네틱 코팅을 점차 벗겨낼 수 있다. 이미지 품질저하는 보관 중에도 나타날 수 있는데, 인접한 테이프 층이 번짐으로써 고스트 이미지를 만들어내는 프린트-스루로 나타날 수 있다.
디지털의 장점
테이프 기반의 시스템과 비교했을 때 DVR 기술은 양적인 측면에서 장점을 제공한다. 감시 시스템이 저장하고, 보관할 수 있는 비디오 스트림의 수가 늘어나며, 비디오 데이터의 이미지 품질과 초당 프레임 수(fps), 프레임 해상도(예를 들어, 720×480 픽셀)도 늘어난다. 그리고 저장된 비디오 데이터가 빨리 검색되고 재생될 수 있다. 이러한 장점들은 감시 시스템의 일부로 하드디스크 드라이브(HDD) 저장장치를 사용하는데서 유래한다. HDD는 다음과 같은 점을 포함하여 복합적인 범위의 장점과 수용력을 제공함으로써 보안 애플리케이션에 있어서 새로운 힘을 불러온다.
- 뛰어난 녹화용량 : 디스크 드라이브당 최대 750GB의 용량을 제공함으로써 폭넓은 비디오 감시 적용범위를 위한 많은 카메라 설치를 가능하게 한다. 심지어 수백 개의 비디오 스트림이 동시에 수용될 수 있으며, 정기적으로 삭제하고 테이프를 집어넣을 필요가 없다. 더욱이 이러한 큰 용량은 오랜 기간 비디오를 보관하는데 큰 역할을 한다. 보관기간은 30~60일에 머물던 것이 여러 달(심지어는 여러 해)로 늘어났으며, 엄격한 규제와 법적요구를 만족시켜 추가적인 보안까지 제공한다.
- 뛰어난 이미지 품질 : HDD 보관은 잡음률, 포화, 테이프 늘어짐, 녹화품질을 저하시키는 다른 아날로그적 제한사항들을 없애준다. HDD 보관은 테이프의 녹화 속도/품질, 녹화 시간/용량 사이의 조건을 줄여주며, 다중화된 스트림을 개별적으로 최적의 결과에 맞게 설정해준다. 게다가 디스크 기반의 대용량 보관은 유저들로 하여금 이미지 품질을 최대화하기 위한 좀 더 높은 저장률과 해상도(예를 들어 30fps와 740×480 픽셀)를 제공한다. 이러한 세팅은 빠른 속도로 광범위한 저장공간을 소비하지만, HDD 기반 시스템은 이를 충분히 충족할 수 있다.
- 신속한 접근성 : 디스크 기반의 영상저장 시스템은 디스크 드라이브의 모든 데이터에 대한 임의적인 접근을 제공한다. 이는 읽기/쓰기 헤드가 검색 시작지점과 목적지 사이의 다른 모든 데이터를 무시한 채 원하는 비디오 위치로 곧바로 이동할 수 있다는 것을 뜻한다. HDD에 의해 지원되는 임의적인 접근은 테이프 기반의 저장장치로부터 제공되는 연속적인 접근에 비해 훨씬 빠르다. 게다가 테이프를 바꿔 넣을 필요가 없어 감시 시스템의 디스크 드라이브(그리고 그 안에 포함된 비디오 이미지들)는 즉시 사용이 가능하다. 디스크 드라이브의 읽기/쓰기 헤드는 물리적으로 레코드부분에 접촉하지 않기 때문에 비디오 부분은 이미지 손상 없이 계속해서 재생될 수 있다.
미래 예측 : HDD와 지능형 비디오
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디스크 드라이브당 최대 750GB의 용량을 제공하는 HDD가 내장된 영상감시 시스템은 넓고 복합적인 비디오 감시범위를 제공할 것이다.(출처 : Seagate Technology) |
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하드디스크 드라이브를 장치한 DVR 시스템의 가치 설정은 뛰어난 비디오 애플리케이션이 추가되었을 때 더욱더 힘을 얻는다. HDD 저장장치가 쉽게 제공할 수 있는 고해상도, 용량집약적인 비디오 스트림을 이용한 뛰어난 비디오 애플리케이션은 영상감시 시스템의 적응성과 비용효과를 큰 폭으로 높일 것이다.
뛰어난 영상의 핵심은 고해상도 비디오 스트림에서 보이는 자세한 세부묘사가 가능해야 하며, 시각 패턴으로 인식하기 위해 분석도 가능해야 한다. 어쩌면 이 기술의 가장 잘 알려진 사용은 얼굴인식이다. 뛰어난 소프트웨어는 저장된 영상정보에서 사람들의 얼굴을 용의자나 범죄자파일에서의 특징들과 비교·분석한다. 그리고 일치되는 면이 나타났을 경우, 애플리케이션은 자동적으로 추가적인 조사를 요구하는 경보를 보안담당자에게 알린다.
물론 이 애플리케이션은 저장된 감시정보의 다른 시각적 패턴들을 면밀히 살펴야 가능하다(실시간 처리로 인해 지나친 예상에 의존하기도 하지만). 예를 들어, 애플리케이션은 드문 행위(사람들이 잘 뛰지 않는 곳에서 뛰는 등)를 인식하도록 설정할 수 있고, 의심 가는 사람을 알릴 수 있으며, 이를 보안담당자에게도 알릴 수 있다. 혹은 주거침입의 신호를 체크하기 위해 잠긴 문의 영상 이미지를 비교할 수도 있다.
뛰어난 비디오 애플리케이션과 DVR 시스템 사이의 두드러진 상승효과는 디스크 기반의 감시저장장치를 택하지 않을 수 없도록 많은 장점을 나타낸다.
감시목적의 HDD : 어떻게 그리고 왜?
보안과 감시를 위해 최적화된 DVR 하드디스크 드라이브는 일반적인 하드드라이브의 용량을 넘어서며 실제로 다양한 장점들을 가진다. 감시장치 드라이브는 증가된 용량만을 제공하는 것이 아니라 열관리, 전력소비에 있어서 항상 가동되는 감시환경에 효율적으로 대체할 수 있는 기능을 제공한다.
보안목적의 HDD를 선택할 때 제작자들이 고려해야 할 주요 사항들과 특징들이 아래에 나와 있다.
- 용량 : 예상했던 바와 같이 용량은 감시목적의 드라이브를 선택하는데 있어서 중요한 고려사항이다. 오늘날 드라이브의 저장공간은 최고 750GB이며, 이는 일주일 내내 24시간 촬영할 경우 카메라당(640×480, 1fps) 217일 연속촬영, 카메라당(720×480, 30fps) 24일 연속촬영이 가능한 용량이다. 저수준의 용량을 필요로 하는 애플리케이션의 경우 감시목적의 드라이브를 선택할시 320GB부터 선택할 수 있다.
- 발전된 전력 관리 기능 : 감시목적의 드라이브는 저비용의 전력 공급장치를 갖춘 낮은 시동전류를 필요로 한다. 드라이브는 사용하지 않을 때 전력을 절약하는 능력을 갖추고 있어야 하며, 효과적인 냉각 시스템을 갖춰야 한다.
- 뛰어난 작업부하 모니터링 : 감시목적의 드라이브는 주요 시스템에 부하를 줄 수 있는 특정 작업부하를 감지하고, 적절한 조치를 취할 수 있는 모니터링 알고리즘 기능을 갖추고 있어야 한다.
- 연중무휴 운영을 위한 디자인 : 감시목적의 드라이브는 보안과 감시목적의 DVR에서는 일반적인, 격렬한 순환주기(Duty Cycles)를 견딜 수 있어야 한다. 비디오 감시 드라이브는 주로 비디오를 동시재생(Streaming)하기 위해 쓰이지만, 비디오 데이터베이스와 그에 관계된 애플리케이션을 관리하는데 필요한 전통적인 데이터 읽기, 쓰기 또한 가능해야 한다.
사용자들의 높아진 보안의식과 보다 강력하고 비용효율이 높은 솔루션에 대한 욕구에 대응하기 위해, 보안장비 제조사들은 아날로그 기반의 테이프 시스템 자리를 디지털 감시 시스템이 대체하기를 기대한다.
디지털 솔루션을 개발할 때, 제조자들은 그 시스템에서 매우 중요한 요소인 하드디스크 드라이브(HDD) 저장장치 선택시 심사숙고해야 한다. 단기적 측면에서 보면, 용량, 속도, 내구성에 있어서 비할 바 없는 조합을 제공하는 감시목적의 HDD는 감시 애플리케이션에 있어서 새로운 수준을 가능케 할 것이다. 또한, 장기적 측면에서는 감시목적의 HDD는 뛰어난 영상개발을 주도하며, 감시 시스템의 능력과 비용효과 면에서 극적인 발전을 가져올 것이다. 이 수많은 장점과 융통성을 통해 HDD 저장장치를 사용한 DVR 감시장치는 한동안 정상의 자리를 차지할 것이라 예측된다.
By Mark Wojtasiak, Senior Segment Marketing Manager, Seagate Technology(www.seagate.com)
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