[특집] Part 4 보안 분야 칩 제대로 골라 쓰기    지금까지 DSP를 중심으로 보안장비에 탑재되는 각종 칩과 현재 시장상황에 대해 살펴봤다. 그럼 이젠 국내에 출시되고 있는 다양한 칩들을 살펴볼 차례다. 우선 국내 보안장비 업체에서 출시한 DSP를 소개하고, 뒤이어 칩 전문 업체들이 선보인 SoC, Codec, Controller 칩 등 다양한 보안 분야 칩들에 대해 살펴보자.

● 삼성전자 「A1」
삼성전자는 CCTV 카메라 부문에 있어 삼성전자 고유의 영상처리 기술과 알고리즘 기술을 적용한 카메라 DSP 「A1」을 개발했고, 이 DSP를 탑재한 신개념의 카메라 시리즈를 출시했다. A1이란 ALL IN ONE 또는 ACE ONE의 줄임말로 ‘최고’라는 의미이며, 카메라에서 촬상하는 어떠한 화면도 더욱 선명하고 자연스러운 영상으로 만들어 화면의 실물감을 높여 주는 DSP의 이름이자 카메라 시리즈명이다.
A1은 수평 해상도 600본을 실현하였고, 어두운 환경에서 발생하는 노이즈 성분을 조도와 움직임의 양에 따라 노이즈를 제거하는 기술 및 Contrast비 확대 기술 등을 이용하여 인간의 눈으로 보이는 화질 그대로를 완벽하게 만들어 내는 등 최고의 성능과 다양한 기능을 구현하였다. 또한, 아날로그 카메라에 있어 세계 최초로 지능형 영상분석(Intelligent Video) 기능을 탑재하여 외부의 별도 기기 없이도 특정 영역을 집중적으로 감시할 수 있도록 했다.
 
● 삼성테크윈 「W5」
「W5」는 삼성테크윈의 기술과 열정으로 컬러 600TV본 고해상도를 구현하는 5세대 DSP 칩셋이다. W5 DSP의 해상력 증대 알고리즘은 휘도 신호의 변화에 따라 주파수 대역별로 Adaptive하게 필터를 적용시키는 신기술로 600TV본 컬러 해상도를 구현한다.
삼성테크윈 DSP의 자랑인 SSDR(Samsung Super Dynamic Range)는 밝은 부분의 영상은 유지한 채, 어두운 부분의 신호를 가시성을 확보할 수 있는 영역으로 끌어올려 어두운 부분의 영상도 선명하게 모니터링 할 수 있다. 또, 2D/3D 필터링 방식으로 한 단계 업그레이드 된 SSNRIII 노이즈 제거 기능은 저조도 조건에서 발생되는 노이즈를 비롯한 화면끌림(고스트) 현상 등을 효율적으로 감소시킴으로써 언제나 깨끗한 이미지를 제공한다. 게다가 신호대 잡음비(S/N)도 52dB로 향상시켰다.
Day & Night 기능은 주간에는 고해상도의 컬러 이미지를 실현시켜 주고, 감도가 특정 수준 이하로 떨어지면 자동으로 흑백 모드로 전환되어 최대 512배의 ‘Sens-up’ 기능으로 0.0001Lux의 어두운 환경에서도 선명한 영상을 제공한다.
 
● 씨앤비텍 「Monalisa」
씨앤비텍의 DSP 「Monalisa」는 수평 해상도 컬러 기준 600본, 흑백 기준 700본의 초강력 해상도를 실현한 DSP다. 어두운 환경에서도 뚜렷하고 선명한 영상을 제공하며 역광의 단점을 극복하기 위하여 SBLC(Super Back Light Compensation) 기능을 적용, 피사체가 역광상태 하에서 촬영될 경우 모니터에 재생 시, 배경은 밝고 피사체가 식별불능의 상태가 되는 것을 방지했다.
또한, OSD(화면표시기능) 기능으로 한국어, 영어, 중국어 3개국 언어를 지원하며, 저조도 환경에서 발생하는 Gain 노이즈를 감소시켜 깨끗하고 선명한 이미지를 구현했다. 아울러 동작 감응형 노이즈 제거 기능 DNR(Digital Noise Reduction)을 사용, 화면의 끌림 현상을 최소화해 저장 매체의 효율성을 증대시켰다.
Monalisa DSP는 사생활 침해 논란을 대비한 ‘프라이버시 존’ 설정으로 통해 감시 차단 영역의 위치와 크기를 자유롭게 설정할 수 있으며, 별도의 제어선을 추가로 연결하지 않고, 동축 케이블을 통해 원격 제어가 가능하다.
 
● LG전자 「XDI」
LG전자 CCTV 기술의 축적된 노하우와 LG Digital 기술을 바탕으로 개발된 「XDI(eXtreme Dynamic Image & Intelligent)」 DSP는 Mosaic Pixel 단위로 영상 처리를 하며 저조도 환경에서 영상끌림 현상 없이 최적의 영상을 제공하는 ‘3D-DNR’ 기능과 ‘Sense-Up’ 기능으로 570TV 본의 해상도를 구현했다. 특히 ‘Color Matrix Mechanism’ 기술을 이용한 ‘오토 화이트 밸런스(AWB)’ 기능은 색온도 범위가 1,700°K~11,000°K로 기존대비 30% 이상 확장되어 실내의 열악한 조명 조건과 주·야간 시간의 변화에 따른 환경조건을 자동으로 감지해 깨끗하고 자연스런 색상을 재현했다. 여기에 광원에 따른 색온도 변화를 자동으로 감지해 최적의 색상을 구현할 수 있어 ‘Mecbeth Chart’의 24가지 색상을 완벽하게 구현 가능하다.
또, 한층 업그레이드 된 WDR(Wide Dynamic Range) 역광보정은 60dB로 향상되었고, 야간의 자동차 전조등 불빛으로 인한 번호판 인식이 어려운 환경에서는 HSBLC(High Suppressed BLC) 기능으로 특정 영역의 불빛을 차단하여 선명하게 번호판을 인식할 수 있다.
 
● 한국하니웰 「iCORE」
글로벌 기업 하니웰에서 발표한 iCORE(아이코어)는 국내 자체 기술로 개발한 감시 카메라용 신호처리 칩으로 ISP 중에서도 핵심(CORE)라는 의미를 갖는 제품이다.
특히, 고객에게 고성능 저가 제품을 제공하고자 하는 목표에 맞춘 최고의 칩으로 하니웰만의 고객 만족을 실현할 수 있는 ‘ISP/INNOVATION/INTELLIGENT/IN-HOUSE’라는 의미를 내포한다.
순수 국내 기술을 바탕으로 한 iCORE는 약 2년여에 걸쳐 하니웰과 국내 최고의 로직 개발 회사가 공동으로 개발했다. 스펙 결정의 시점부터 기존 제품과의 차별화를 위해 노력한 이 제품은 별도의 사전 기술 이전이 없이 자체 개발 진행을 함으로써 당초 계획했던 일정보다는 늦었지만, 시장을 선도할 수 있는 사양을 갖출 수 있었다고 하니웰은 밝혔다.
iCORE의 주요 특징을 살펴보면 우선 보통의 CCD로 WDR을 구현했다는 것이다. 또 3D DNR 구현으로 야간 노이즈를 저감했고, 하니웰 특허인 BMB(Black Mask BLC)도 구현이 가능하다. 선명한 화질개선을 위해 가변 콘트라스트 기능을 채용했고, 550본의 해상도도 실현했다.
 
○ 넥스트칩 「NVS2300」
NVS2300은 하나의 칩 안에 카메라 ISP, CPU, 비디오 코덱, 그리고 LCD/네트워크/NAND 컨트롤러 등 다양한 기능이 모두 들어있는 SoC 제품이다. 특히, 기존 NVS2200이 H.264와 MJPEG 압축 표준을 지원했지만, 이번 제품은 H.264, MJPEG 외에도  MPEG4까지 지원하여 다양한 카메라 제품에 활용이 가능하다. 또한, 533㎒의 ARM9 코어로 CPU를 개선하고, DDR2로 컨트롤러를 향상했는데, 이는 추가된 NAND 컨트롤러와 더불어 데이터 처리 속도 및 메모리 확장성을 높여주었다. DMA(Direct Memory Access)는 CPU의 처리없이 인터페이스 장치와 메모리 사이에 직접적인 데이터 전송을 제어하는 기술로 CPU의 부담을 줄여 칩의 성능을 높일 수 있다. 이러한 개별 기술의 개선과 통합으로 영상신호를 보다 효율적으로 처리할 수 있게 되었고, Full HD(1920×1080) 영상도 문제없이 처리할 수 있게 된 것이다. 실제 성능구현 과정에서 D1(704×480) 사이즈 영상이 초당 120장 처리됨을 확인할 수 있었는데, 이는 D1급 카메라 2개의 영상을 동시에 처리할 수 있음을 의미한다. 아울러 Ethernet 컨트롤러를 내장했기 때문에 이를 채용한 카메라는 IP 카메라로 기능하여 네트워크상의 어느 곳이나 영상을 전달할 수 있게 된다.
 
○ GrainMedia(세미솔루션) 「GM8185」
High performance H.264 SoC 솔루션인 GM8185는 533MHz까지 동작하는 ARM 호환 CPU가 내장되어 있으며, D1급 영상을 120fps Encoding과 동시에 60fps Decoding이 가능하며, 4개의 Video input로 MUX 없이 D1 사이즈의 영상을 4채널로 구성하여 각 채널 별로 30fps 처리가 가능한 솔루션이다. 칩 하나로 CIF 급 영상을 480Encoding/240 Decoding 처리가 가능하다. 또한, 고성능 NVR에 적용할 경우에는 GM8185 단일 칩으로 총 16개의 Network Streaming은 물론 각각의 Stream은 동일한 영상입력 소스를 각각 H.264, MPEG4, MJPEG의 영상으로 동시에 3개의 Codec을 사용하여 영상을 Encoding할 수 있으며, 각 채널별로 영상의 resolution을 설정할 수 있기 때문에 다양한 Network Video Recording 구현이 가능하다. 
 
○ 에이로직스 「AH-8xx Series」
AH-8xx Series는 DVR 솔루션에 최적화되어 있는 H.264 Codec 칩으로 I/P/Pi frame 지원과 CBR, VBR 및 Hybrid VBR을 지원한다. 또한, 최대 32채널 Video 입력과 Audio 입력을 처리할 수 있다. 제품 구성은 Stand Alone DVR 구성에 용이하도록 CIF480급에 사용되는 4Codec One Chip(AH-844)과 CIF120/240급에 사용되는 2Codec One Chip(AH-822) 두 종류가 있다. 더불어 PC DVR만의 독특한 구성에 적합한 4Enc+PCI One Chip(AH-840)이 있다.
 
○ 인타임 「IME6700」
IME6700은 고성능 싱글 SoC로 실시간으로 H.264, MPEG4 등 다양한 영상 규격을 처리할 수 있으며, DVR과 멀티미디어 제품들을 위한 솔루션이다. 4개의 주영상 입력 채널과 외부 프리뷰(Preview)를 위한 2개의 추가 채널 등 총 6채널의 영상 입력이 가능하고, 영상 Capture와 Display를 위한 고성능 스케일링 기능을 갖췄으며 고품질 영상을 위한 De-interlacing 및 Spatial Filter 기능을 보유했다. 데이터 처리능력의 경우 Encoding과 Decoding을 동시 처리할 경우 720×480의 영상을 총 60프레임까지 처리할 수 있고,  Encoding 기능만 사용할 경우 720×480의 영상을 총 120프레임까지 처리할 수 있으며, 고성능 움직임 분석 알고리즘을 보유한 제품이다.
 
○ TI코리아 「DaVinci TMS320DM365」
TI는 개발자가 디지털 비디오 설계 시 비디오 포맷 지원, 네트워크 대역폭 혹은 시스템 스토리지 용량의 제한을 우려하지 않고 픽셀-퍼펙트(pixel-perfect) 이미지를 제공할 수 있는 DaVinci™ 기술 기반의 TMS320DM365 디지털 미디어 프로세서를 출시했다. DM365는 H.264, MPEG-4, MPEG-2, MJPEG, VC1 등의 코덱, 지능형 비디오 처리 성능을 위한 통합 ISP(Image Signal Processing) 솔루션, 온 보드 주변기기 등을 포함하고 있어 개발자들이 시스템 비용을 최대 25%까지 절감할 수 있도록 해준다. 비디오 도어벨이나 PMP 등 미디어를 재생하거나 카메라로 구동되는 애플리케이션의 비디오 설계자들은 멀티 제품 설계에 알맞은 HD 비디오 코덱(24fps의 1080p MPEG-4 또는 30 fps의 720p H.264 및 MPEG-4)을 선택할 수 있어 단일 플랫폼 상에서 제품 포트폴리오를 확장할 수 있다. 비디오 보안 애플리케이션에 최적화된 DM365는 보다 우수한 압축 효율로 고화질 비디오를 제공하기 위해 10fps의 1080p H.264를 지원한다. 때문에 개발자들은 네트워크 대역폭을 변경하지 않고 비디오 저장 용량을 증가시킬 수 있다.
 
○ 테크웰코리아 「TW2880」
TW2880은 HD 1080P까지 출력이 가능한 16채널 Graphic Controller 칩으로 이 디바이스는 16채널 DVR에 적용할 수 있는 다양한 기능들을 내장하고 있다. 16채널 감시화면과 16채널 재생 영상을 동시에 받을 수 있고, 입력된 감시와 재생영상을 멀티플렉스(Multiplex)할 수 있다. 또한, Scale up&down, De-Interlacing이 가능하고, 2개의 독립된 모니터로 출력할 수 있다. Main Display는 32채널까지 디스플레이가 가능하며 1080P 해상도와 HDMI 출력을 지원하고, Secondary Display는 VGA output 또는 CVBS, S-VIDEO를 지원한다. 또한, 이 디바이스는 4개의 Analog SPOT 출력을 가지고 있으며, 레코드 출력과 Playback 입력의 경우 BT656, BT1120을 지원하며 프레임과 필드 스위칭 모드를 지원한다. OSG의 경우 3개의 레이어(Layer)를 지원하며 16bit bitmap이다.  
<글 : 권  준, 원 병 철 기자>

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