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CCTV
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CCTV(Closed Circuit Television)는 비디오 카메라를 이용해 특정 장소의 한정된 모니터로 신호를 전송하는 폐쇄회로 장치이다. 씨씨티브이라고 읽으며 폐쇄회로 텔레비전(CCTV, Closed-circuit Television), 닫힌회로 텔레비전, 비디오 감시장치(Video Surveillance)라고도 한다.
목차
개요
CCTV는 Closed-circuit Television의 줄임말로 보안용(감시) 카메라를 뜻한다. 영미권에서는 주로 Security(혹은 Surveillance) Camera라고 부른다. 한국에서 일상적인 표현으로 CCTV 또는 Closed-circuit Television라는 단어를 사용하는 건 콩글리시는 아니지만 영미권에서 일상적으로는 잘 사용하지 않는다. 일본어로는 防犯カメラ(방범카메라)로 부른다. 또한, 폐쇄회로 텔레비전(약칭: CCTV (Closed Circuit Television)) 또는 닫힌회로 텔레비전(문화어: 닫힌회로 텔레비죤)은 비디오 감시장치(영어: Video Surveillance)로도 알려져 있으며 비디오 카메라를 이용해 특정된 장소의 한정된 모니터로 신호를 전송하는 방법이다. 흔히 감시카메라에 사용되고 있다. 신호가 공개적으로 전송되지 않는다는 점에서 방송 텔레비전과는 다르다. 단, P2P, P2MP 또는 메시 유선 또는 무선 링크를 사용할 수 있다.
폐쇄회로 텔레비전의 반대말은 'Open-circuit Television'(OCTV), 곧 '개방회로 TV'인데, 우리가 말하는 보통 TV를 말하며, 불특정 다수에게 보여주는 TV를 뜻한다. 그러는 고로 폐쇄회로 TV는 특정 목적을 위하여 특정인들에게 제공되는 TV라는 뜻이다. 이러한 목적에 따라 CCTV는 유무선으로 밖과 연결되지 않아서 '폐쇄회로 TV'로 불리는 것이다. 좀 더 쉽게 풀이하자면 TV는 방송국이 다른 도시에 있어도 얼마든지 영상 송출이 가능하지만 CCTV는 CCTV가 설치된 구역 안에서만 영상 송출이 가능하다는 차이가 있다.
다만 2020년대 현재 대부분의 감시 카메라는 IP 시스템을 통해 인터넷망에 연결되어 있어, 폐쇄회로가 아니고 개방회로다. 실제로 비밀번호 변경 등 보안 조치를 제대로 하지 않은 감시 카메라 화면이 인터넷에 실시간으로 유출되는 사례는 많다. CCTV를 구성하는 요소는 카메라와 이 카메라가 찍는 영상을 녹화해 줄 DVR(Digital video recorder)로 구성된다. DVR은 영상을 녹화하는 장비로, CCTV를 구성하는 요소 가운데 사실상으로 가장 비싸다. 최소 3만 원대부터 몇 억 원대까지 하는 장치이다. 이 장비의 성능에 따라 녹화 가능 영상의 화질이나 동시 녹화 가능 카메라 수가 다르다. 도로교통공단 홈페이지에 들어가면 아무나 볼 수 있는 고속도로에 설치된 교통정보 카메라도 'CCTV'로 부르며, 개방된 장소에 있는 대부분의 "방범용 CCTV"는 관할 정부나 지자체, 또는 해당 구역을 관리하는 기업 소속의 CCTV 관제센터에서 관할하고 감시하고 있다.[1][2]
역사
초기 기계식 CCTV 시스템은 1927년 6월 러시아 물리학자 레온 테레민(Léon Theremin)에 의해 개발되었다. 원래 CTO(소련 노동국방위원회)가 요청한 이 시스템은 수동으로 작동하는 스캐닝-송신 카메라와 무선 단파 송신기 및 수신기로 구성되었으며 해상도는 100라인이었다. 클리멘트 보로실로프의 지휘를 받은 테레민의 CCTV 시스템은 이오시프 스탈린, 세묜 부됸니 및 세르고 오르조니키제에게 시연되었으며 이후 모스크바 크렘린 안뜰에 설치되어 다가오는 방문객을 모니터링했다.
또 다른 초기 CCTV 시스템은 V-2 로켓의 발사를 관찰하기 위해 1942년 나치 독일 페네뮌데의 테스트 스탠드 VII에 지멘스 AG에 의해 설치되었다. 미국에서는 1949년 레밍턴 랜드에서 CBS 래버러토리스가 설계한 "베리콘"(Vericon)이라는 최초의 상업용 폐쇄 회로 텔레비전 시스템이 출시되었다. 베리콘은 공중파 전송이 아닌 카메라와 모니터 사이의 케이블 연결을 사용하는 시스템으로 인해 정부 허가가 필요하지 않다고 광고되었다.[1]
용도
대표적으로 방범, 감시, 화재예방 등 안전을 위해 설치한다. 사람들이 많이 지나다니는 번화가 같은 곳과 범죄 다발 지역, 건물 내부와 외곽, 군부대, 그리고 엘리베이터나 지하철 등에서 이 CCTV를 설치해서 그 곳의 상황을 알 수 있다. 물론 이 CCTV로 찍은 영상을 녹화할 수도 있다.
범죄 발생 시에 아주 결정적인 증거가 되긴 하지만, 가끔 사생활 침해 논란이 있기도 하다. 대한민국에서도 강력 범죄에 대처하기 위해서 CCTV를 증설하는 방향으로 무게가 실려 있다. 학교의 경우 학교폭력 발생 등의 문제로 구석지거나 으슥한 곳을 위주로 CCTV와 함께 경보벨을 설치하는 경우가 많다.
도서관의 경우 아무래도 공부하러 오는 사람들이 가져오는 노트북 등 고가품이 많다보니 CCTV 설치에 적극적이다. 2000년대 초반만 해도 다느냐 마느냐로 논쟁이 오갔던 경우가 많았지만 2010년대 들어서는 CCTV 없는 공공도서관은 없다고 봐도 좋을 정도다. 가끔 일부 모텔과 퇴폐업소 등에서 불법촬영 용도로 악용하기도 한다.
업무를 원활하게 하기 위해 설치하는 경우도 있다. 은행 창구의 직원 방향으로 설치된 CCTV가 그 예라고 할 수 있다. 마감시간이 되어서 시재나 전표, 서류 등을 찾기 힘든 경우 바로 CCTV를 돌려본다. 이게 없을 때는, 차라리 시재가 없다면 메꿔넣을 수라도 있지만 서류를 못 찾는다면 고객에게 사정하여 다시 받는 수 밖에 없었다. CCTV를 확인하면, 떨어뜨렸거나 옆 창구 서류 더미 위에 올려뒀거나 하는 실수를 바로 확인하여 퇴근 시간을 앞당길 수 있다. 사설 환전소의 경우는 특히 촘촘하게 설치되어 있는데, 화장실 한 칸만한 공간에 CCTV 카메라를 무려 10대 가까이 박아넣은 곳도 있다.
강력범죄가 터지면 늘 대안으로 나오는 게 CCTV 설치 확대이다. 물론 CCTV가 있으면 범죄 예방 가능성이 늘어나고 사후 처리도 수월해지기는 하지만, 강남 묻지마 살인사건처럼 CCTV가 엄연히 있었음에도 일어난 범죄에도 CCTV부터 언급하는 바람에 탁상행정 및 정부의 근시안적 대책의 대명사마냥 쓰일 때도 있다.
요즘엔 보급형 CCTV의 가격이 많이 저렴해지기도 했고 손재주가 좋은 개인 레벨에서 DIY로 설치하는 경우가 늘어났다. 때문에, 개인 주택에서도 볼 수 있는 것이 CCTV이다. 기재들을 따로따로 찾아서 사면 번거롭지만, 이를 노리고 카메라, 녹화기, 기타 부가기재들을 한데 모아서 자가설치 키트 형태로 파는 업체들도 늘어났을 정도. 초보자 일지라도 키트를 구매한 업체에서 설치하는 법을 알려주기도 하고 유튜브 등지에도 설치방법이 널려있어 따라하면 매우 쉽다. 고정형이라는 특성 때문에, 지진 발생시 자료화면으로도 많이 쓰인다.[2]
CCTV 시스템의 구성
카메라
설명의 편의를 위해 Hangzhou 하이크비전(HikVision)과 보쉬(Bosch) Surveillance 사, 그리고 IDIS 라인업으로 진행한다.
PTZ 카메라
PTZ 카메라의 단어 뜻은 Pan, Tilt, Zoom 등의 광학기능이 있는 카메라인데, 보통 RS-485 또는 RS-232 인터페이스를 통해 진행되는 제품들을 말한다. 과거에는 카메라와 PTZ Unit을 결합해 기능을 수행하고 이 시스템을 동축 컴포넌트와 함께 운용하며 PTZ Console까지 끼워서 돌리곤 했었다. 현재의 시스템은 전부 네트워크 기반으로 변경되고 있어 카메라의 무게가 매우 무거운 경우를 제외하곤 전부 스피드-돔 형식으로 바뀌는지라 열상감지 카메라가 아닌 이상은 순수하게 PTZ 유닛을 통해 기능을 제공받는 카메라를 신품으로 구하기는 사실상 불가능하다.
- 박스형 카메라 : 네모난 형태의 비교적 덩치 큰 카메라. 카메라와 PTZ Unit을 결합해 기능을 수행하게 된다. UTC 프로토콜을 지원하는 PTZ CCTV의 경우 RS-485 그런거 필요없이 BNC 영상선에 PTZ 제어 신호를 실어보내는 패기를 보여준다. 단, 지원하는 DVR과 같이 써야 하는 것이 흠이다.
- 스피드 돔 카메라 : PTZ 계통중에서도 화각 변동의 신속성과 기동성을 살려 만들어지는 제품으로 PTZ형 제품군 중에선 가장 인기가 좋다. 조작할 수 있는 범위도 보통 가장 넓게 나오며 제조사의 탑-티어 카메라 역시 스피드 돔 카메라인 경우가 많다. 보통의 경우 Pan 방향은 무한대, Pan 속도는 초당 200도 이상이며 틸트 역시 초당 100도의 속도를 낸다. 줌은 기종에 따라 다르나 보통 30배 정도의 광학 줌 성능을 보유하고 있어 한 대의 카메라만으로 정밀한 추적과 광범위한 탐색이 가능하다. 또한 이런 스피드 돔 카메라는 외부로는 구동부가 크게 나타나지 않고 구형의 디자인을 가져 일반적인 PTZ 카메라에 비해 구동부 걸림이나 부식, 노후화로 인한 장애요소도 훨씬 적은편이며 크기에 따라 IR Blaster를 대량으로 장착하거나 IR LASER를 올리기도 하며 화상, 근적외선, 원적외선과 같이 여러 대역을 감지하도록 다수의 카메라를 부착하는 경우도 가능하다.
- 스피드 돔 카메라의 액티브 트랙킹 : 스피드 돔 카메라 중 상당수는 독립적인, 또는 시스템 연계를 통한 이상 징후 트랙킹이 가능하다. 주로 감시구역에 들어온 물체를 지속적으로 따라가며 촬영하는 경우가 일반적인데, 여러 PTZ 카메라들이 연계되어 상호간의 시야각을 보완한 체 감시구역 내로 들어온 물체를 실시간으로 추적하게 된다. 카메라로부터 알람신호를 네트워크로 전달받는 것은 덤. 특히 이 분야는 SONY나 다른 외산 장비가 구현이 매우 잘 되어있다는 평가를 받는다. 액티브 트래킹은 이전에는 고급형 기기에서만 제공되던 기능이었지만, 기술이 발전하여 현재는 10만 원 미만의 가정용 홈캠과 같은 저가형 기기에서도 쉽게 접할 수 있다.
돔형 카메라
돔형 카메라는 주로 실내에서 쓰인다. 기본적으로 카메라에 BNC 선, 전원선만 달려 있는 CCTV로 실내에는 거의 이 돔형 CCTV를 쓴다. 보통 실내에서 사용되기에 방수 기능은 존재하지 않으며 진동에도 다소 취약한 편이다. 초점은 고정거리 초점인 경우가 많다. 실내에서 운용되는 특성상 주변광이 모자랄 때가 많아 IR Illuminator를 끼고 나오는 경우가 많다. 화각의 초기 조정 범위에 제약이 크므로 설치 및 시공시 사전에 카메라의 촬영 범위를 검토해야 나중에 카메라를 뜯어내는 등의 불상사가 발생하지 않는다.
박스형 카메라
박스형 카메라는 주로 특정 기능을 제공하는 카메라를 박스형 하우징에 담아 사용하는 경우를 말한다. 그 특정 경우란 여러가지가 있는데 대표적으론 다음과 같다.
- 열영상을 감지하기 위해 FLIR 카메라를 넣어야 할 경우
- 매우 밝은 곳을 촬영하기 위해 WDR 카메라를 넣어야 할 경우
- 매우 어두운 곳을 촬영하기 위해 초고감도 카메라를 넣어야 할 경우
이 경우 상기된 사진에 보이는 것과 같이 표준 하우징에 부착이 가능하도록 제작된 카메라를 아래 사진과 같은 하우징에 집어넣어 이용하게 된다.
이 외에도 이미 박스형이긴 하나 내부 장치의 규모가 커지는 경우엔 제조사에서 박스 형태의 통짜 카메라로도 만들어서 나오는 경우가 있다.
특히 Bi-Spectrum(가시광 + 열상) 타입이거나 Tri-Spectrum(가시광+근적외선+열상 또는 가시광-근적외~가시광전환+열상+자외선) 타입의 카메라들은 매우 크기가 크기 때문에 대부분 박스형 통짜 카메라로 나온다. 비냉각 방식 열상 또는 자외선을 쓰기도 하지만 냉각식 열상을 사용하는 경우도 있으며 이 경우 딸려가는 WDR 초고감도 카메라 역시 냉각식 가시광 센서, 그것도 3CCD 방식일 가능성이 매우 높기 때문이다.
Bullet 카메라
박스형 카메라와 비슷한데 총알 형태로 만들어져 있으며 카메라 하우징 자체가 방수방진이 되도록 제작되어 실내 및 실외에 그대로 부착이 가능한 카메라를 말한다. 모양도 되게 익숙하고 귀여운 것부터 성인 머리만한 크기까지 다양한 라인업이 준비되어 있으며 제공하는 성능 범위 역시 가장 넓다. 고정된 시야각과 고정된 초점 범위를 가지며 돔 카메라에 비해 시공 후 후조정에도 좀 더 관용도를 가지므로 시공 난이도가 낮다는 장점이 있다. 하지만 카메라 특성 상 앞으로 길쭉하게 튀어나와 있는 형태라 돔 카메라보다 미묘하게 더 앞쪽을 비추게 된다.
언제부터 그런지는 모르겠지만, 국내 한정으로 Bullet 카메라를 시공할 때, 하이박스 위에 카메라를 붙이거나 카메라 근처에 하이박스를 두는 것 이 왠지 모르게 국룰로 정착했다. 커넥터 빗물 유입 방지, 깔끔한 배선 처리를 위한 마감재, 안정적인 고정을 위한 브라켓 용도로 쓰인다고는 하나, 개인이 직접 DIY로 설치하는 경우, 하이박스를 생략하는 경우도 간간히 있다.
파노라마 카메라
Fisheye 계통의 렌즈를 사용해 어안영상을 촬영하거나 여러 개의 카메라가 보낸 영상을 합성해 파노라마 형태의 영상으로 가공하여 전송해주는 카메라다. 매우 광범위한 구역에서 발생하는 이벤트들을 사각지대 없이 한번에 담아낼 수 있어 감시 범위가 매우 넓은 카메라이다. 또한 가상PTZ 등을 사용할 경우 어안 영상이 아닌 플렛 영상으로 재연산된 데이터를 던져주는데 이 기능이 매우 막강하여 한 카메라로부터 FHD PTZ 영상을 3스트림씩 뽑을 수도 있다. 단일 카메라로 광범위한 곳을 감시하고자 한다면 최적의 선택지이나 주변부 화상의 해상도가 낮으며 어안 영상 특유의 왜곡이 생각보다 보기 어렵기 때문에 아직까지 크게 보급이 되진 않고 있다.
IR Illuminator
카메라 렌즈 사이로 뺴곡히 박힌 LED 들이 전부 IR LED 이다. 야간감시기능을 좋게하며 단위는 Pcs로 IR 센서 갯수로 나타내며 당연히 많을수록 야간감시가 잘된다. 강한 출력의 파워 LED를 빼곡히 박아서 해당 기종은 실효거리 약 200M 정도의 IR 성능을 가진다. 개중에는 렌즈의 ZOOM 범위에 따라서 IR LED도 포커스 범위가 좁아지며 출력이 상승하는 경우도 있다.
IR 조사기능을 갖추어 야간에도 감시가 가능하다. 대다수의 카메라가 기본으로 지원하기에 요즘은 따로 특장점이라 하기 애매한 수준. 다만 N/D 필터(DSLR 등에 보면 보이는 파란색 로우패스 필터)를 전자적으로 제어하는 카메라들의 경우엔 본격적인 수준이라 할 만 하다. 요즘은 IR 레이저를 조명으로 사용하기도 한다. 일반적인 저가형 Bullet 타입 카메라에도 달려있지만 이건 그냥 700nm대 저가형 적외선 LED(보통 리모컨에 들어가는 그것)를 여러개 기판에 박아 사용하는 것이다. 심지어 이런 류는 키트도 나온다.
그리고 본격적으로 성능이 요구되는 경우 파워 LED를 삽입한 제품이 이 문단 맨 상단에 삽입된 이미지의 제품처럼 들어가게 된다. 해당 기종의 경우 초점 고정식으로 이 수준의 제품부터는 정말 무슨 탐조등마냥 적외선을 비춰대는 모습을 별도의 적외선 카메라를 통해서 볼 수 있다.
또한 광량이 모자랄 경우 추가적인 적외선 투광기(IR Illuminator)를 부착하기도 하는데, 과거 2005년까지만 해도 국내 특정업체가 이 분야의 끝판왕이었으나 현재의 경우 그 모델을 카피한 북미의 제품들도 되게 많고 특히 국내의 경우 어느 업체(파***)가 독자적인 적외선 LED 칩을 개발하는데 성공해서 오스람의 제품만 공급받아 만들던 업체들에 비해 경쟁력이 생긴 덕에 다들 상향평준화가 잘 되어있다. 어느 브랜드던 비슷한 가격이면 제조사에 따라 큰 성능 편차가 나지 않는다.
2016년에 들어서 IR 레이저를 통해 투광 광원을 제공하는 경우도 있는데 대표적으로 이 문서에 자주 사진이 뜨는 HikVision 사의 PTZ 스피드돔 기종 1개가 레이저 방식 IR투광기를 달고 있어 자동 투광각도 조절 및 출력조절과 함께 부가 장치 없이 500m의 인식 범위를 제공한다. 그리고 이렇게 평범한 업체들을 제외하고 슈미트라 불리는 외각 감시 전문 장치들의 경우엔 좀 미친 물건들이 많은데, 두 기종의 경우 레이저 방식의 IR 투광을 제공하며 옵션상 선택 가능한 최대 스펙에서의 인식 거리는 무려 5km 에 달한다. 또한 이런 외각 감시 전문 카메라들은 한국군이 보유한 TOD를 매장할 수 있을 정도로 높은 성능을 제공한다. 국내에서 이런 류의 카메라들을 만드는 곳이 딱 한 군데 있는데 유*에스알. 그 외에는 없으니 이러한 외곽 감시 전문 카메라들을 구매하고자 한다면 해외에서 직수입해 오는 것이 가장 좋다.[2]
양방향 음성
카메라 자체에 마이크와 스피커가 있는 경우 현장에 음성 안내를 진행할 수 있으며 주변의 상황을 파악하는데 도움이 될 만한 음성 정보를 취득하는 것이 가능하다. 비밀침해죄를 범할 우려가 높아 관련 물품을 쓰는 것도 불법이다. 특히 홈캠이라든가 가정용 CCTV들이 외부 음성을 청취하고 내부 스피커로 자신의 음성을 원격에서 전달할 수 있는데 완벽한 불법이다. 그러나 이미 보급이 너무나도 많이 된 데다가 해당 법규를 들이밀면 자동차용 블랙 박스도 같이 터지기 때문에 긴가민가 한 상황. 터뜨리게 되면 정말 대규모 폭탄이 되기 때문에 신중해야 하는 부분이다. 그리고 요즘 대중에 설치되고 있는 정부기관 소속 CCTV는 대부분 저 법을 어기고 마이크를 달아두기 때문에 터뜨리면 자기네들 관제센터도 자폭한다.
카메라 자체에 녹음 기능이 있는 제품군 자체는 소니(특히 여기는 소니 특유의 음질도 대단히 우수하다)나 기타 제조사에서도 되게 많이 나오고 심지어 이게 전부 KC 인증을 다 통과해서 나오기 때문에 쓰는 것 자체는 문제가 없는 부분이다. 특히 2016년 2/4분기부터 나오는 다양한 홈캠(Google Nest부터 시작해서 각 통신사의 IoT 제품들이나 펫츠뷰 등 중소기업의 개인용 홈캠 등)은 전부 양방향 음성기능이 내장되어 있고, 이러한 제품들이 제대로 된 CCTV 설비보다 훨씬 더 많이 전국 수 많은 가정에 설치되어 있는 걸 고려한다면, 사실상 법만 법이지 정부 기관부터 생까라 하고 있음을 매우 잘 알 수 있다.
열상감시
FLIR이 들어가있다. 냉각식인 경우도 있고 비 냉각식인 경우도 있는데 비 냉각식의 경우 크기가 작고 전력 소모가 낮으나 해상도가 낮은 단점이 있다. 이는 FLIR 사에서 제공되는 센서모듈이 미국의 읍읍읍 관련 법률에 의하여 QCIF 및 7.5 FPS 이상의 성능을 가지는 FLIR 모듈을 미 대륙 외부로 판매하는 것을 막는 법에 의해 수급이 불가능하면서 발생하는 일이다. 타 국가에서 만들어진 일부 고성능 비냉각 FLIR 제품을 쓰는 경우는 예외. 냉각 FLIR의 경우 원래 해상도가 높게 나오니 이것도 예외이다.
중국산 CCTV들이 특정 2회사 빼고 절대로 범접할 수 없게 된 영역이다. 다른 분야와 달리 핵심 칩셋 자체를 수급하는데 문제가 있기에 중국을 포함한 195개 국가 모두가 이 분야는 미국에게 질질 끌려다닌다. 그리고 그 칩셋을 만들어낸 FLIR도 완제품으로 CCTV용 열상감시 카메라를 만들어내고 있다.
센서의 종류는 다음과 같다.
- Mercury Cadmium Telluride (MCT 또는 HgCdTe): 냉각식이며 높은 해상도를 보여준다. HD 또는 FHD의 열상일 경우 대부분 이 센서를 사용한다. 센서의 수명이 영구적이지 않은게 문제인데 정상적인 운용 조건에서 약 2만4천시간의 런타임이 제공된다. 시간이 흐를수록 영상이 흐려지며 일정 수준으로 흐려지면 센서를 교체해야 한다.
- Indium Antimonide(IdSb): 냉각식이며 정밀한 온도 분해능을 가진다. 또한 더 넓은 범위의 파장 스팩트럼을 한 번에 감지할 수 있다. 온도분해능은 0.025도 이며 계측 데이터를 통해 타겟의 온도를 바로 알 수 있다.
- VOx: 비냉각식으로 낮은 온도 분해능과 낮은 해상도를 가진다. 하지만 비 냉각식이기에 반 영구적인 수명을 가지며 전체 시스템 비용도 압도적으로 저렴하고 전력 소모도 적다.
자외선감시
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코로나 카메라(속칭 코로캠)가 달려있어 전기시설이 많은 경우 코로나 방전에 의해 발생하는 자외선을 감지, 절연체나 각종 구조물의 손상을 사전에 감지하는 목적으로 사용된다. 주거 지역일 경우 화재를 감시하는데 자외선을 유용하게 활용하곤 한다. 스팩트럼을 구분할 수 있으므로 화재에 의한 자외선 방출과 일반적인 사용 패턴에 의한 자외선 방출을 구분하기 때문이다. 이후 CCTV 시스템은 영상을 전송하고 저장하는 방식에 따라 다음 종류로 나누어진다.
카메라 인터페이스
아날로그 시스템
기본적으로 영상 전송에 RGB 또는 CVBS 방식을 사용한다. 최대 해상도는 CVBS의 경우 27만, 41만, 52만 화소 등으로 SD(480i/576i) 디지털에 비해 매우 낮고 아날로그 텔레비전 방송 방식(NTSC 또는 PAL)의 한계로 인해 색상 표현도 좋지 않다. 2013년경 1000TVL(1280H)를 지원하는 카메라가 출시됐으나 이 해상도를 지원하는 녹화기가 거의 없었고 뒤이을 새로운 아날로그 규격들로 인해 사실상 보급되지 못하였다. RGB 방식의 경우 FHD 정도는 무리없이 가능하다. 잡음과 이미징, 고스트에 매우 취약하므로 단단히 쉴드된 RF 케이블을 사용하지 않으면 화질 열화가 크게 생긴다. 이 시스템은 2005년 이후 SDI 시스템이 나오기 전까지 주력으로 이용되었으며 이 시기엔 1회 설치 이후 카메라의 조정이 극히 어려웠다. 오죽하면 카메라에 영상 신호선과 제어 및 알람용으로 쓰이는 케이블이 수십 개가 달려있을 정도다.
2010년대부터는 AHD(한국의 Nextchip에서 개발하여 한국 제조업체들이 보편적으로 사용했던 방식), HD-TVI(일본의 Techpoint가 개발했고 HikVision이 주력으로 사용하던 방식), HD-CVI(Dahua가 개발하고 주력으로 사용하던 방식)도 사용되었고 카메라와 녹화기 간 방식이 다르면 호환이 되지 않았다. 초창기에는 2MP(FHD) 정도 해상도를 지원했으나 점점 발전하여 현재는 최대 8MP(4K)를 지원한다. 최근 아날로그 카메라는 HD-TVI, AHD, HD-CVI, CVBS 전부 대응하는 하이브리드 방식이 유행이며, 녹화기도 동일하며 IP 카메라까지 지원하는 제품도 있다. 4가지 신호를 전부 지원하는 카메라는 신호 전환 스위치 또는 UTC를 통해 저 네 가지의 신호중 하나로 입맛에 맞게 변경할 수 있다.
UTP 발룬(Balun) 이란 물건이 있으며, 동축 신호를 UTP 케이블에 실어 보내는 물건이다. 동축 케이블은 75옴이고 UTP는 50옴이기에 저항을 맞춰주는 역할을 한다. 예를 들면 CCTV 선로를 UTP로 구성했는데, 아날로그 시스템 그대로 쓰고 싶을 때 쓰는 물건이다.
SDI 시스템
SDI 방식의 디지털 영상 단자를 사용하는 방식이다. 2160p까지 대응 가능한 방법이다. SDI 자체가 오류정정 등의 기능이 전혀 없기 때문에 배선에 신경을 쓰지 않으면 화면이 깨질 수 있다. 극도의 개판으로 설치된 경우 화상 전 영역에 걸쳐서 초록색 점이 번쩍번쩍 랜덤으로 뿌려질 정도. 그러나 정상적으로 설치했다면 대단히 깨끗한 영상이 나온다. 카메라 역시 전송방식 특성상 프로그레시브 스캔의 HD 센서를 올린 카메라들을 주로 이용하게 되며 Talkback 등의 채널을 통해 제한적으로나마 녹화장치에서 SDI 케이블 만으로 카메라의 제어가 가능하다. 그러나 대부분 RS-232 등 추가적인 케이블을 연결해주어야 완벽히 원격 제어가 가능하다. HD-SDI의 전송 거리의 한계를 극복한 EX-SDI(한국의 아이닉스 개발)도 있다. 기존 HD-SDI가 RG59 동축 케이블이 100m 정도만 전송이 가능한데 비하여 EX-SDI는 330m까지 전송이 가능하며 RG11 케이블을 사용하는 경우 670m까지 지원한다.
SDI 방식 자체가 방송 업계에서 고화질 전송을 위해 개발된 규격이라 거리 제한이나 케이블 제한 등 설치의 불편한 점이 있어 작은 규모의 경우 아날로그(AHD/HD-TVI/HD-CVI)로 넘어간 상황이고 중-대규모의 경우 IP 카메라의 여러 가지 장점으로 인해 넘어간 상황이라 2010년 초중반 이후로는 거의 사용되지 않는 방식이다.
IP 시스템
IP 시스템은 Ethernet과 IP를 통해 서버-클라이언트 방식으로 영상을 전송하는 기능을 가진 시스템이다. 아날로그/디지털과 달리 표준이 없었고 제조사별로 자체 API를 사용했기에 제조사가 다르면 호환이 안 되는 문제가 있었으며 이기종간의 호환성을 위해 2008년 Sony, Boscsh, Axis가 ONVIF라는 협회를 만들어 현재까지 IP 기반 보안 관련 제품에 대한 표준을 제정하고 있다. 2010년대 이후 거의 대부분 카메라와 NVR은 ONVIF 표준을 지원한다. ONVIF가 없으면 RTSP 프로토콜을 통해 단순히 영상과 음성만 받을 수 있다. PTZ 제어나 카메라 설정, 양방향 오디오, 메타데이터, 모션 등의 데이터를 받을 수 없다. 다만 현재까지도 ONVIF 표준에 구현되지 않은 제조사 고유의 기능은 해당 카메라 제조사의 자체 API를 사용해야만 구현이 가능하다.
ONVIF 프로파일이 여러가지가 있는데 IP 카메라와 연관된 프로파일 정리하면 다음과 같다.
- Profile S: 2008년 최초로 제정된 프로파일이며 장치(IP 카메라)와 클라이언트(NVR, VMS 등) 간의 비디오, 음성 및 PTZ와 같은 최소한의 호환성을 위해 제정되었다.
- Profile G: 장치에 내장된 엣지 스토리지(MicroSD)를 이용하여 클라이언트에서 활용할 수 있도록 한 표준이다.
- Profile T: Profile S에서 조금 더 강화된 프로파일이며 양방향 오디오, H.264/H.265, 모션 메타데이터 지원 등이 추가되었다. Profile S를 대체하지는 않는다.
- Profile M: 장치가 제공하는 메타데이터를 클라이언트에서 활용할 수 있도록 지원하는 프로파일이다. IP 카메라의 경우 엣지 단에서 AI 기능을 수행하기도 하므로 가장 업데이트가 활발한 프로파일이다.
카메라와 녹화기 모두 LAN 또는 WLAN 으로 연결되며, 여러 브랜드들의 카메라들이 ONVIF를 지원하므로 중구난방으로 설치해도 특수 기능을 사용하지 않는 경우 대다수의 NVR 시스템에 착착 달라붙는 진기를 보여준다. 또한 네트워크 방식을 사용하면서 PoE 를 같이 지원하는 경우 랜선 하나만 연결하면 모든 것이 가능하기에 외부로 나가는 배선이 대단히 깔끔해지며 1Gbps~10Gbps의 높은 양방향 대역폭을 가지는 LAN을 통해 카메라의 모든 동작을 제어할 수 있기에 설치 이후 조정에도 대단히 편리하다. 이 IP 시스템 덕에 PTZ 나 스피드돔의 설치가 늘어났을 정도다.
IP 카메라는 다양한 기능을 갖추고 있는데 일단 카메라 1대를 설치할 경우 카메라는 서버로 작동해 카메라의 영상을 실시간으로 외부에 전송할 수 있다. 이후 NVR이라 불리는 DVR의 파생 장비에 저장하는 모드로 세팅을 할 경우 카메라는 피어로 작동해 NVR로 녹화 데이터를 쏴주는 역할을 하게 된다. IP 카메라의 이런 동작은 스트림이라 불리는 단위로 나누어지게 된다.
- 메인 스트림: 저장용으로 쓰이며 가장 높은 해상도로 지정이 가능하다.
- 세컨드 스트림: 주로 web view나 간략한 preview용으로 사용되는 스트림이다.
- 서드 스트림 이후: 서드 스트림 이후로는 ONVIF 표준에 없으며 카메라 마다 존재할 수도 없을 수 도 있다. 시스템에 장애가 발생하였거나 대역폭이 나오지 않을 경우 영상을 저장하고 송출하기 위해 사용되는 스트림이다.
또한 대다수의 IP 카메라는 자체 저장소를 탑재할 수가 있으며 여기에 CF 카드나 SD 카드를 꼽아 자체적으로 영상을 저장할 수 있다. 이 경우 NVR 시스템이 모종의 이유로 다운되거나 카메라의 케이블을 누군가가 절단하는 등의 사고가 발생할 경우 물리적 시스템의 복구 이후 영상시스템의 프로비저닝에 적극적으로 이용하여 공백을 매울 수 있게 된다. 또한 이런 특징을 살려 자체 저장소가 탑재 가능한 IP CCTV의 경우 녹화기 없이 단독 운용 또한 가능하다. 단 반 영구적인 하드디스크에 비해 SD 카드는 플래시 메모리 특성 상 수명에 짧아 자주 교체해야 하는 게 흠이다.
IP 카메라를 이용할 경우 반드시 주의할 점이 있는데, 대다수의 IP 카메라에는 공장 초기 비밀번호가 설정되어 있으며, 이 비밀번호는 기종마다 다르지 않다. DVR이나 NVR 역시 공장 초기 비밀번호가 있으므로 이것을 상용 네트워크에 연결하기 전에 반드시 자신이 사용할 비밀번호로 변경해두어야 한다. 대부분 사람들이 기본 비번을 바꾸지 않는 점을 이용해 전세계의 IP 카메라중 기본 비번인 카메라를 연결해서 볼 수 있게 해주는 사이트Insecam도 있다.
이런 종류는 유무선으로 외부와 연결하지 않는 경우가 드물어졌기 때문에 어원과의 괴리가 상당하다. 사실상 CCTV는 감시카메라를 칭하는 수준. 카메라 단독으로 사용하는 가정이나 소규모 상업시설에서는 인터넷에 그냥 연결해 두고 쓰지만 CCTV를 설치관리하는 경비업체와 계약되어 있거나 NVR까지 설치할 정도의 시설이라면 웬만해서는 보안 전용 선로를 구축해 두고 있다. 보안상 문제도 있고, 서로의 선로에 쓸데없는 부하를 주지 않아도 되어 시스템이 단순화되기 때문이다.[2]
DVR/NVR/VMS
DVR 및 NVR은 카메라로부터 전송된 영상을 인코딩하여 저장하고 분석하는 기능을 한다. DIR6493은 64채널 네트워크 비디오 레코더. 64대의 카메라를 1대의 녹화기로 녹화가 가능하다. 여기에 쓰이는 기억장치는 한 순간도 빼놓지 않고 녹화를 계속해야 하기 때문에 안정성과 신뢰성이 상당히 요구된다.[12] 설령 역할을 다 해 뻗더라도 나머지가 역할을 대신하고 그 사이에 최대한 빠르게 교체할 수 있어야 한다. 이 때문에 자기 테이프를 채용하는 경우도 있다.
DVR에는 SDI나 아날로그 방식 카메라를 주로 사용하고 영상 전송을 위한 동축 케이블과 더불어 원격 제어를 위한 RS232 케이블이 연결된다. NVR(Network Video Recorder)은 IP 카메라를 주로 사용하고 랜 케이블을 통해 연결되며 PoE(Power On Ethernet) 기능이 있는 경우 랜 케이블로 전력도 같이 전송되기 때문에 IP 카메라를 위한 별도의 전원 배선이나 원격 제어 배선이 필요없다. 전문적인 DVR의 경우 확장 카드를 통하여 네트워크 카메라를 위한 랜 카드나 아날로그나 SDI 입력과 인코딩을 위한 캡처보드를 추가하여 서로의 기능을 동시에 지원하는 경우도 많다. 사실 동일한 플랫폼에서 네트워크 기능이 강화되면 NVR, 아날로그나 SDI 신호를 동축 케이블을 통하여 받는데에 특화되어 있다면 DVR로 나뉜다.
아날로그나 SDI 방식을 쓰는 DVR 중, 간이 NVR 기능이 들어가 있는 경우도 있어, 모든 아날로그 채널에 카메라가 물려있을 때 카메라를 더 추가하고 싶으면 DVR을 교체 할 필요없이 IP 카메라를 추가 할 수 있게끔 마련되어 있다. 보통 DVR 위에 물린 공유기나 허브에 연결된 카메라를 찾아내서 붙이는 방식을 쓰는데 NVR과는 달리 PoE가 지원되지 않아 카메라에 별도 전원을 넣어줘야 하고 카메라와 녹화기가 1대1로 연결되는 NVR과는 달리 허브나 공유기에 물려쓰는지라 내부 네트워크 대역폭을 잡아먹는 문제가 있다. 또한 DVR에 따라 기능이 불안정하거나 일부 기능이 지원되지 않는 경우도 있는 편이다.
대용량 데이터를 보관한다는 점에서 NAS와 비슷하다. 그래서 시놀로지에는 NAS를 NVR로 사용할 수 있는 플러그인이 있다. 실제로 최근 출시되는 DVR/NVR은 일반적인 컴퓨터와 크게 다르지 않다. 역으로 요즘에는 DVR/NVR도 NAS와 연동하여 NAS를 DVR의 저장매체로 활용 할 수 있는 NetHDD 라는 기능이 있다. 요즘은 임베디드 리눅스를 운영체제로 사용하며, 기능이 다양해짐에 따라 버그도 간간히 튀어나오는 경우가 있다. 그래서 인터넷 공유기 마냥 DVR도 따로 펌웨어 업그레이드 기능을 지원한다.
VMS는 NVR로 감당이 되지 않는 주로 중대형 프로젝트에서 주로 사용하며 일반 서버와 스토리지를 이용하여 VMS를 설치하여 사용한다. 대형 빌딩이나 통합관제센터 등에서 사용한다고 보면 된다. NVR과 달리 서버/스토리지 구성에 따라 수 백 또는 수 천 대 이상의 카메라를 수용할 수 있으며 분산, 이중화 등을 지원하고 Wall 화면과 같은 대형 스크린도 지원하므로 복잡한 감시 환경에 적합하다. 서버와 스토리지, OS와 DB, VMS를 모두 별도로 구매해야 하므로 NVR 구입 비용에 비해 비용이 엄청 많이 든다. 서버와 스토리지를 사용하므로 거의 대부분 IP 카메라로 설치하며 일부 아날로그 카메라의 경우 엔코더를 이용하여 VMS에 연결한다. 카메라/녹화기 제조업체에서 판매하는 중소규모에 적합한 VMS부터 제조업체와 관계 없이 VMS 전문 업체가 제공하는 Genetec이나 Milestone 같은 모든 규모에 적합한 글로벌 유명 VMS도 있다.[2]
CCTV의 화질
수많은 범죄를 밝혀내는 증거가 되지만, 어느 소매치기는 CCTV로도 범행을 식별하기 어려울 정도로 손이 빠르다고 한다. CCTV의 목적을 고려하여 화질(=해상도)을 늘리는 방향으로 발전하고 상대적으로 덜 중요한 프레임 레이트는 낮은 수준(초당 몇 프레임 정도)에 머물렀는데, 이는 반대로 말하면 몇분의 1초만에 하는 행동은 식별이 불가능하다는 말이 된다. 때문에 동작 인식으로 화면에 움직임이 있을 때만 프레임 수를 높이는 녹화 방식을 사용한다. 웹캠보다 화질 나쁘다고 까였다.
2012년 기준 CCTV의 평균 화질은 41만 화소로 2010년의 하이엔드급 스마트폰의 전면 카메라 화소(30만)보다 조금 나은 수준이라 판독 그 이상을 기대할 수는 없다. 지나치게 화질이 좋으면 보관하는데 드는 자원이 폭증하기 때문에 오랫동안 보관하기 위해서 화질을 일부러 판독만 할 수 있는 수준으로 유지해 왔다. 그러나 2000년대 후반 이후로 기술이 발전하여 기본적으로 HD 화질 유지는 물론 확대, 안면 인식, 동작 인식 등의 기능까지 갖춘 최첨단 CCTV까지 보급되고 있다. 또 이더넷 기능을 이용해 모바일 연결이 가능한 제품도 출시되고 있다.
2016년 4Q 기준으로 CCTV의 화질은 기본적으로 FHD이며 고급 사양은 D4K, 파노라마 카메라의 경우 16메가픽셀의 해상도를 자랑한다. 아무래도 저장장치의 부담보다는 높은 해상도를 통한 정보 취득이 우선시되고 있다. 최근 카메라와 녹화기가 H.265 코덱을 지원하면서(기존 H.264) 화질 및 해상도 상승 따른 용량, 네트워크 대역폭 부담을 줄이고 있다(H.265 코덱은 기존 H.264 대비 대역폭과 용량이 약 50% 감소). 또한, 현재 Seagate 사에서 CCTV HDD를 위한 Skyhawk 라인업에서 최대 18TB의 단일 대용량 HDD를 출시하여 예산만 충분하다면 저장공간 확장폭이 폭넓어졌다.[2]
대한민국의 법
형사소송법상 증거능력
무인장비에 의한 제한속도 위반차량 단속은 수사활동의 일환으로서 도로에서의 위험을 방지하고 교통의 안전과 원활한 소통을 확보하기 위하여 도로교통법령에 따라 정해진 제한속도를 위반하여 차량을 주행하는 (1) 범죄가 현재 행하여지고 있고, (2) 그 범죄의 성질, 태양으로 보아 긴급하게 증거보전을 할 필요가 있는 상태에서, (3) 일반적으로 허용되는 한도를 넘지 않는 상당한 방법에 의한 것이라고 판단되므로, 이를 통하여 운전 차량의 차량번호 등을 촬영한 사진을 두고 위법하게 수집된 증거로서 증거능력이 없다고 말할 수 없다.[1]
동영상
각주
참고자료
- 〈시시티브이(CCTV)〉, 《네이버 국어사전》
- 〈폐쇄회로 텔레비전〉, 《위키백과》
- "CCTV", 《나무위키》
같이 보기
