그것이 알고 싶다 CCVT3화: 영상 녹화 장치와 인코딩

안녕하세요.

저번에는 CCTV의 눈이라고 할 수 있는 카메라에 대해서 설명을 드렸다면 오늘은 CCTV의 뇌라고 할 수 있는 영상녹화장치에 대해서 알아보고, DVR과 NVR에서 사용하고 있는 영상녹화 장치 압축 기술에 대해서 간단하게 알아보도록 하겠습니다.

 

 

그것이 알고 싶다 CCVT3화: 영상 녹화 장치와 인코딩 (출처: Copollot)

 

DVR 녹화영상장치

• DVR 녹화기는 Digital Video Recorder의 약자입니다.
• CCTV 카메라에서 촬영된 영상을 동축선로 또는 복합선로를 통해 아날로그 신호로 DVR로 전송하게 되고 DVR에서는 디지털 방식으로 전환하여 LIVE 화면 보여주며, 영상 압축(인코딩)을 통해 녹화 및 저장하는 장치입니다.
• 아날로그 카메라와 DVR 녹화기 연결 단자는 BNC 단자로 되어 있습니다.

[중요 포인트]
DVR은 영상을 압축하면서 DVR에 설정된 카메라 채널(위치) 정보와 시간을 같이 압축하여 저장하게 됩니다.

그림 설명 1. DVR 영상녹화장치 구성

DVR 녹화기 아날로그 카메라가 연결되는 BNC단자

NVR 녹화영상장치

• NVR 녹화기는 Network Video Recorder의 약자입니다.
• IP 카메라에서 촬영된 영상을 디지털 방식으로 녹화 및 저장하는 장치입니다.
• NVR과 IP카메라는 LAN선으로 직접 연결하는 방식과 네트워크로 연결하는 방식이 있습니다.

[중요 포인트]
1. IP카메라는 자체적으로 인코딩을 하여 아날로그 신호를 디지털 신호로 변경하게 되고, 압축 을 통해서 카메라 정보 값(카메라 이름 설정 및 시간 정보)을 영상에 같이 압축하여 디지털영상 신호를 NVR에 전송하게 됩니다. 그래서 NVR에서는 DVR과 달리 디지털 변환작업을 하지 않고 영상만 저장하게 됩니다.

*NVR에서는 영상만 저장하기 때문에 NVR에서 설정된 정보는 녹화영상에 삽입되지 않습니다.

2. IP카메라 자체적으로 인코딩을 하기 때문에 IP카메라 종류는 자체적으로 SD 카드 삽입하는 곳이 있으며, 녹화저장기능을 갖추고 있습니다.

 

그림 설명 2. NVR 영상녹화장치 구성

 

NVR 녹화기와 IP카메라가 연결되는 POE허브 LAN 단자

영상 인코딩(압축) 기술 

영상 인코딩은 영상 데이터를 압축하여 저장 공간 및 네트워크 대역폭을 줄이는 기술입니다. 압축되지 않은 영상 데이터는 매우 크기 때문에 저장 및 전송에 많은 공간과 시간이 필요합니다. 영상 인코딩은 이러한 문제를 해결하기 위해 영상 데이터의 불필요한 정보를 제거하고 효율적으로 저장할 수 있도록 변환합니다.

영상 인코딩의 작동 방식

 

1. 압축

• 공간 압축: 프레임 내의 불필요한 정보를 제거하여 프레임 크기를 줄입니다.
• 시간 압축: 연속된 프레임의 차이만을 저장하여 프레임 수를 줄입니다.

2. 코딩

• 압축된 데이터를 효율적으로 저장 및 전송할 수 있도록 변환합니다.

영상 인코딩의 장점

• 저장 공간 절약: 압축된 영상 데이터는 원본 데이터보다 훨씬 적은 저장 공간을 필요로 합니다.
• 네트워크 대역폭 감소: 압축된 영상 데이터는 원본 데이터보다 훨씬 적은 네트워크 대역폭을 필요로 합니다.
• 빠른 스트리밍: 압축된 영상 데이터는 원본 데이터보다 빠르게 스트리밍 될 수 있습니다.

영상 인코딩의 종류

• MPEG-4: 표준적인 인코딩 방식
• H.264 (MPEG-4 AVC): MPEG-4의 후속 버전으로 향상된 압축률 제공
• H.265 (HEVC): H.264보다 2배 이상 향상된 압축률 제공
• MJPEG: 프레임 기반 압축 방식으로 높은 화질 유지

DVR 및 NVR 영상 인코딩 방식은 H.264를 기존에 사용하였으나 현재에는 H.265 방식으로 많이 사용되고 있습니다. 

[중요 포인트]
녹화장치에서 H.265로 인코딩 되었다면 영상을 보는 기기 핸드폰 또는 컴퓨터가 H.265를 지원해야지만 원활하게 영상을 볼 수 있습니다. 만일 H.264만 지원하는 핸드폰 또는 컴퓨터일 경우 영상이 버벅거리거나 정상적으로 재생이 안될 수 있습니다.

 

 

이것으로 오늘 영상녹화장치  및 영상 인코딩 기술에 대해서 간략하게 알아보았습니다. 감사합니다.