IP 영상감시 시스템을 구성하길 원하는 누군가는 항상 명백하지 않은 여러 번의 선택을 해야 한다. 개인이 IP 영상감시 시스템을 수행하는 동안 자신에게 물어야 하는 가장 중요한 질문들은 ‘내가 하기를 원하는 것이 무엇인지’, 그리고 ‘그것은 무엇을 위해 사용하고 싶은지’이다. 예를 들어 복잡한 교차로에서 교통상황을 모니터링 하는 것은 단지 수동적인 감시를 위한 것인지 아니면 충돌 이후 차량번호판 확인을 위해 Pan/Tilt 기능을 구동시키고, 햇빛막이를 씌우거나 영상을 확대 또는 축소하기 위해 여러 가지 감시구성 요소를 필요로 하는지를 먼저 정해야 하는 것이다.

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By Peter de Konink, Product Manager, Optelecom-NKF B.V.(www.optelecom-nkf.com)

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사생활

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일반 대중은 영상감시가 공공장소에서 안전에 긍정적으로 기여할 수 있다는 것을 점점 더 깊이 인식하고 있다. 이런 사생활 관점에 관련한 논쟁의 결과로 제작된 지침서는 어떻게, 어디에서, 그리고 어떤 방법으로 영상감시가 이루어지는지 결정하기 위해 각 지역이나 국가 차원에서 제작되고 있다. 이러한 지침서나 관련 법규, 규정에 따라 IP 영상감시 시스템의 설치범위와 규모, 기능 등이 영향을 받을 수밖에 없다.

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구성품

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완전한 디지털 IP 영상감시 시스템은 카메라, 비디오 코덱, 전송 네트워크, 커뮤니케이션 프로토콜, 비디오 레코더, 비디오 관리 소프트웨어, 이벤트 관리 소프트웨어, 지능형 기술, 그리고 최종적으로 비디오 이미지를 나타내는 화면으로 구성되어 있다.

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영상감시 시스템이 최적의 상황에서 운영되기 위해서는 이 모든 구성품들의 공동 이용과 효과적인 활용이 전제돼야 한다.

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네트워크 기준

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현재 이더넷은 IP 네트워크가 수용되는 기준이다. 하지만 개인은 모든 상황 하에서 이더넷이 영상감시를 위한 시스템의 전송관련 특정 요구사항들을 충족시키는지를 스스로 확인해야 한다. 이를 적용하기 위해서는 이더넷이 네트워크 기준이라는 사실과 상관없이 해결해야 할 많은 과제가 있다는 것은 분명하다.

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그것은 네트워크의 초기설계 과정부터 시작된다. 결국 이는 이더넷 연결, 라우터와 라우터 프로토콜의 배열, IP 계획, 하부 네트워크의 수 등의 다양한 요소를 결정하는 것이다. 영상감시 시스템을 운용하기 위해서는 대부분의 경우 멀티캐스트 환경을 선택하게 된다. 더욱이 모든 네트워크 구성품과 주변 장치들은 공동 사용이 가능해야 한다. 커뮤니케이션이 규격화된 프로토콜에 따라 발생하므로 그것들은 모두 같은 규칙에 따라야만 한다. 그러나 이로 인해 문제가 종종 발생하기도 한다.

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IGMP(Internet Group Management Protocol)를 예로 들어보자. IGMP는 이더넷 네트워크에서 멀티캐스트 통신을 조정하는 데 많이 사용되는 기준이다. IGMP는 멀티캐스트 흐름이 (중앙)라우터에서 호스트로 가는 네트워크를 위해 개발된 것이다. IGMP는 그 흐름이 특정한 흐름에 합쳐지는 호스트에 의해서만 받아들여진다고 여긴다.

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그러나 CCTV 네트워크에서의 흐름은 역류된다. 그들은 호스트, 부호기로부터 중앙 라우터로 간다. IGMP는 이런 목적으로 만들어지지 않았다. 기준에 상응하는 부호기와 스위치를 통해 모든 멀티캐스트 흐름을 이어가도록 하는 것은 가능하다. 이 경우 CCTV 멀티캐스트 네트워크가 적절하게 작동될 것인지는 제조업체가 IGMP를 부호기와 스위치에서 어떻게 실행했느냐에 따라 달려 있다.

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비디오 코덱과 전송장치

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비디오 코덱은 카메라 이미지의 부호화와 해독 부분을 관리하고, 또 영상 사이즈를 줄이기 위해 이미지를 압축한다. 사용되는 압축 알고리즘은 최종 영상품질, 필요한 저장공간, 그리고 요구되는 처리장치 전력을 결정한다. 비디오 코덱의 가장 큰 목표는 대역폭과 처리장치 전력을 가능한 조금 발생시키면서 최고의 영상품질을 얻는 것이다. 하지만 특정 압축규격의 선택은 특정한 감시 애플리케이션에 달려 있다.

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MPEG-4나 MPEG-2와 같은 용어만으로는 영상 이미지들이 네트워크를 통해 전송되는 방법에 대해 알 수 없다. 두 신호는 모두 전송 흐름이나 기본 흐름에서 설명될 수 있으며, 이런 흐름들은 RTP(Real-Time Protocol over Ethernet), UDP, IP로 요약될 수 있다. 이러한 흐름(스트림)은 신호 해독기나 해독기 그룹에 전달되어야 한다. 그리고 이 흐름을 유지하고 끝내기 위해 SAP(Session Announcement Protocol), RTSP(Real-Time Streaming Protocol) 등과 같은 또 다른 프로토콜 세트가 필요하다.

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이런 프로토콜들은 표준화를 제시하지만, 그것들은 모두 해당 프로토콜만을 발전시키는 데에 국한된다. 다시 말해서 대부분의 IP 시스템은 공동 사용이 불가능한 것이다.

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네트워크 저장

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이론적으로 네트워크 비디오 레코더(NVR)는 단순하다. 결국, 영상 스트리밍은 이미 디지털화됐고, 하드디스크에서 직접적으로 쓰일 수 있다. 하지만 실시간 감상을 위한 스트리밍은 높은 해상도와 최상의 프레임 비율이 요구된다. 더욱이 이런 형태의 스트리밍을 위해서는 보다 많은 저장공간이 필요하다. 그러므로 일반적으로는 CIF-해상도(352×288 픽셀)와 초당 몇 개의 프레임이 앞선 예시보다 상당히 적은 규모의 영상 스트리밍을 발생시키는데 사용된다. 이와 함께 보다 큰 규모의 영상 스트리밍을 저장하는데 있어 보다 다양한 해결책이 존재한다.

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또 다른 가능성은 네트워크 비디오 레코더에서 영상 스트리밍을 전환시키는 것이지만, 이는 추가적인 하드웨어나 여분의 처리장치 전력을 필요로 한다. 또한, 2개 또는 그 이상의 스트리밍을 동시에 보내는 것이 가능한 멀티코어 코덱을 사용하는 방법도 있다. 이 외에도 관련된 화면만을 저장하는 것이 있는데, 이 경우 사용자는 동작감지 소프트웨어나 카메라를 활성화하는 외부 트리거를 사용해야 한다.

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원활한 상호작용

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시스템 운용자에게 있어 시스템은 그의 감각이 확장되는 것이라고 표현할 수 있다(시각, 청각, 촉각 그리고 기억 등). 시스템은 그의 관점에서 원하는 작업만을 수행해야 한다. 코덱, 소프트웨어 등과 같은 네트워크 구성품 사이의 상호작용은 이것이 정확히 무엇이 일어나는 것인지를 확실히 해준다. 서로 ‘이해하기’ 위해 모든 구성품은 ‘같은 언어를 말해야’ 하는 것이다.

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원활한 상호작용 여부를 파악할 수 있는 유일한 방법은 생각할 수 있는 모든 상황에서의 설정을 테스트해보는 것이다. 영상감시 시스템을 구성하는 많은 구성품들과 네트워크 상에서 예상치 못한 에러가 종종 발생하기 때문이다.