DVR Vs. NVR, Digital Video Recording for Enterprise Systems

 
여기서는 디지털 비디오 녹화기(DVR)와 네트워크 비디오 녹화기(NVR)의 차이점을 살펴보고, 시스템 설계자와 최종사용자들과의 관계를 조명해본다.
 



보안장비 분야에서는 CCTV 카메라와 모니터가 먼저 출현했고, 그 다음 은행에서의 알람버튼 등과 같은 입력 장비가 등장했으며, 테이프 1개당 초당 25프레임으로 3시간 동안 녹화되는 비디오카세트 녹화기가 곧바로 출시됐다.

그 이후 기술 발전으로 멀티플렉서가 등장했고, 이를 통해 재생 시에 여러 개의 비디오 스트림을 같은 테이프 상에 녹화하고 각각 볼 수 있게 됐으며, 프레임의 숫자를 줄이도록 하는 타임랩스 VCR을 통해 3시간짜리 테이프를 더 긴 시간 동안 사용할 수 있게 됐다. 그러나 이것은 정보 손실이라는 큰 대가를 치러야 했다.

DVR

영상압축 알고리즘(JPEG, MJPEG, MPEG-4 등)과 컴퓨터 프로세싱 속도의 급속한 발전, 그리고 데이터 저장비용의 급격한 감소는 DVR의 등장과 성장을 이끌었다. DVR은 모든 것에 연결되도록 몇몇 추가적인 포트를 통해 동일한 박스에 수용된, 테이프를 대신할 저장용 컴퓨터 디스크와 멀티플렉서의 결합이라고 생각할 수 있다.

DVR은 만약 제한적으로 사용된다면, 멀티플렉서와 VCR을 통해 편리한 기능을 이용할 수 있고, 일반적으로 카메라 ID, 시간, 날짜 등에 의해 선택되는 비선형 액세스를 제공한다.

녹화된 자료의 영상품질은 일반적으로 아날로그 테이프를 통해 얻어진 것보다 좋겠지만, 실제적인 영상품질은 압축 알고리즘과 개별 구성에 따라 오히려 더 우수하지 않을 수도 있다.

일반적으로 개별 비디오 스트림 녹화 변수에 따라 프로그램이 가능한 더 많은 옵션(화면 해상도, 초당 프레임수, 트리거 옵션, 재생/정지 시간 등)을 활용할 수 있지만, DVR은 아날로그 카메라가 DVR이 위치한 곳에서 케이블로 모두 연결된 곳에서만 쓸모가 있다. DVR은 이제 UDP(CAT 5) 네트워크 포트를 갖추고, 이 장치는 IP 주소와 함께 제공될 수 있으며, 이로 인해 이더넷 네트워크 상에서 액세스가 가능하게 되었다.

아직까지는 한계가 많이 있을 뿐만 아니라, 이것이 실패했을 경우에는 모든 녹화자료를 잃어버리게 된다(혹은, 애초에 만들어지지 않았을 수도 있다). 그러나 이것은 ‘Mirror’ 모드로 사용될 수 있는 NVR에는 해당되지 않는다.
 



신뢰성 측면에서 볼 때 DVR을 사용하려고 한다면 제안하려는 DVR 제품이 HDD와 확실히 결합되도록 해야 한다. 그렇게 하지 않으면 예상보다 빨리 고장날 것이다(DVR 고장의 대부분은 과부하나 과열된 하드드라이브로부터 발생한다).

제조업체가 무슨 하드드라이브를 사용하는지 알아봐야 한다. 세상에 존재하는 다른 것들과 마찬가지로 DVR을 통해 얻어지는 실제적인 성능, 사용편리성, 신뢰도 등은 제조업자, 선택한 개별 모델, 그리고 지불한 비용에 따라 달라지기 마련이다.

그리고 NVR은

네트워크 비디오 녹화기(NVR)는 녹화기술의 발전에 따른 본질적인 변화를 예고했다. 여기에서는 DVR과 NVR을 구별하는 것이 중요한데, 이것은 둘 다 ‘디지털’이라고 일컬어지기 때문이다. DVR은 디지털 방식으로 아날로그 비디오 입력을 압축하고, 그것을 하드드라이브에 저장하는데, ‘디지털’이라는 용어는 압축 및 저장기술에 대한 것이지, 전송된 영상 이미지에 대한 것이 아니다. 그러므로 DVR은 아날로그 입력기 근처에 있어야 한다.

DVR과 NVR 간의 가장 분명한 차이는 DVR은 아날로그 카메라에서 제공되는 아날로그 스트림을 녹화하는 반면, NVR은 카메라에서 이미 인코딩된 비디오 스트림을 녹화한다. 따라서 NVR 상에서는 어떤 영상 커넥터도 찾을 수 없고, NVR의 입·출력은 압축되고 인코딩된 영상으로 이루어진 IP 데이터이다.

이것은 일반적으로 MPEG-4 포맷으로 되어있는데, 이것은 대부분 효율이 좋다는 이유로 CCTV 업계에서 가장 널리 채용하는 현재의 압축기술로써 선택하기 가장 좋은 것이기 때문이다.
 



NVR에 기초한 아키텍쳐 측면에서의 높은 이점은 모니터링 센터, 카메라 클러스터의 근처, 네트워크의 가장자리 등 네트워크 상의 어느 곳에도 설치될 수 있다는 것인데, 더 견고해진 환경 속에 통합되어 사실상 모든 곳에 위치할 수 있다.

사용 시에 운영자는 그 위치들을 잘 볼 수 있고, 누구든 녹화된 영상을 불러내어 관찰할 수 있으며, 거기에 필요한 권한을 제공받고 있다. NVR은 녹화와 재생을 동시에 수행하고, 한 장치에 녹화된 것은 네트워크 전체에 걸쳐 동시에 흩어진 다수의 허가 받은 운영자들이 원격으로 살펴볼 수 있는데, 각자 독립적이기 때문에 서로 영향을 미치지 않는다.

특히, 카메라로부터 충분히 멀리 떨어져 있어야 하는 독립적인 위치의 중요성을 과소평가해서는 안 된다. IT 관리자들은 그들의 네트워크 성능을 보호하는 데 있어 질투심이 높기로 악명이 높고, 또 그래야만 한다. 그러나 네트워크 전체에 걸쳐 데이터 플로우 요구사항을 산정하고 NVR을 알맞게 설치함으로써 대역비 사용에 따른 영상 스트리밍의 영향을 최소화시킬 수 있다.

일반적으로 NVR은 LAN 상의 카메라 클러스터 근처에 놓이기 때문에 그것을 쉽게 흡수할 수 있는 로컬 LAN에 의해 운반되며, 따라서 네트워크를 제한할 수 있는 다른 부분의 용량을 절약하게 된다. IT 관리자는 비디오 스트리밍을 사용하기 위해 어느 정도의 대역폭을 준비해야 하는지 알아낼 수 있고, 이것이 한계로 설정될 수 있으며, 이로 인해 운영 시에 가장 나쁜 상황 하에서도 초과하지 않게 된다.

NVR로는 네트워크 상의 어떤 지점에서 녹화가 필요하면 운영자에 의해 끊기지 않고 수집될 수 있다. 또한, 스트림 한 뒤 분석되고, 관찰되며, 적절히 대응할 수도 있다.

데이터 플로우 및 디스크 저장용량 요구사항을 지원하기 위해 화면유형(붐비는 거리/내부복도 등), 카메라의 기능(PTZ 제어 등), 초당 프레임 내의 화질과 업데이트 비율 등과 같은 변수를 활용할 수 있고, 만약 동작감지 기능을 활용하면 동작의 빈도와 유형 등을 측정할 수도 있다. 

NVR은 교환 가능한 디스크, Simple Network Manage ment Protocol(SNMP) 지원, 빌트인(built-in) 여부 진단, 삭제를 방지하는 파일보호 기능, 인가 받지 않은 접근을 방지하기 위한 방화벽, 워터마크, 개별 비디오 프레임과 보안을 위한 디지털 서명, 동기화된 음성·영상 녹화 및 재생, 하드디스크 온도 모니터링, 그리고 이중화된 전력 공급과 네트워크 커넥션 등의 기능을 통합한다. 여기서 네트워크 커넥션은 단일 전력 공급이나 네트워크가 고장 났을 경우에도 차단 없이 지속되는 작동기능을 제공한다.

‘Mirroring’ 기술은 이제 네트워크의 서로 다른 부분에 위치한 NVR 상의 영상 스트림이 녹화된 것을 복제하는데 종종 사용되고, 네트워크 고장에 대한 고도의 보호기능을 제공하게 된다. 어느 한 부분이 고장 나면 이를 보완하기 위한 백업이 필요하게 된다.

시스템 전체에 걸쳐 원하는 만큼 NVR을 보유할 수 있는데, 하나 더 추가하기 위해서는 단지 연결하고 구성하기만 된다. 비디오 케이블은 필요하지 않다. 이 기능은 여러 개의 개별 시스템을 하나의 관리환경에 통합하는 동안 실제적으로 발생할 수 있는, 가령 케이블을 재설치하는 것 등과 관련된 모든 비용을 감소시킴으로써 시스템 확장에 있어 상당히 유리한 환경을 제공한다.

행동통제 프레임율(ACF) 역시 디스크의 크기를 줄이는 데 사용된다. 이 기능은 카메라 인코더에서의 프로세스에 의존한다. 사용 시에는 카메라 화면에 움직임이 감지되지 않으면 녹화기는 낮은 녹화율로 후퇴한다.

그러나 장면 내에 움직임이 감지되면 사전에 프로그램된 녹화율로 회복되는 데는 일반적으로 단 100ms(혹은 10분의 1초) 밖에 걸리지 않는다. 이런 기능은 복도나 피난처, 혹은 야간에는 사람이 없는 건물의 내부같이 움직임이 거의 없는 장소에서 가장 효과적인데, 그렇지 않을 경우에 요구되는 수준에서 50% 정도의 디스크 저장공간을 절약할 수 있다.
 



그러면 미래에는 어떤 일이 일어날 것인가?

운영자들이 영상감시 시스템의 녹화기능가운데 유의해야 일들을 확인하고 재생하기 위해 활용 가능한 도구들은 이미 많이 있다. 예를 들어 Indigo Vision의 ‘컨트롤 센터’ 비디오 & 알람 관리 소프트웨어는 장면 속의 동작을 분석하고 운영자의 명령에 의해 특정한 동작을 포함한 녹화영상의 프레임을 스크린 상에 썸네일로 표시한다.

썸네일 중 하나를 클릭하면 그 부분의 영상을 재생하는 것이다. 시스템은 녹화된 영상을 24시간 모니터링 할 수 있고 이런 썸네일을 수초 만에 표시한다. 검색 변수를 변화시키면 운영자들은 많은 양의 녹화영상을 빠르고 효과적으로 걸러낼 수 있다.

분석 소프트웨어는 오랜 시간 동안 영상을 손수 검색하는 힘들고 시간이 많이 드는 노력을 절약하면서 요구하는 이벤트를 찾아내어 운영자들이 자유롭게 좀더 특별하고 긴급한 일에 집중할 수 있도록 해준다. 이것들은 사용자들에게 혜택을 줄 뿐만 아니라 네트워크에 대한 전반적인 요구사항을 감소시키는 데도 도움을 준다.

이것은 빙산의 일각으로 예를 들어 새롭게 발전된 기술들은 혼잡 감지(너무 많은 사람들이 좁은 공간에 모여있는 경우), 동작 감지(화면의 왼쪽에서 오른쪽으로 움직이는 사람이나 차량의 움직임), 버려진 물체 감지(공항 터미널에 버려진 가방), 카운터 플로우(입국장의 동선), 버츄얼 트립와이어(확인선의 침범에 따른 감지 및 경고), 형태 기반 감지(차량), 물체 추적 및 도난 감지(혼잡한 화면에서 치워진 물체) 등을 포함한다.

녹화영상을 검색할 때 분석 소프트웨어를 활용하면 생산성이 많이 개선되는데, 이를 위해서는 NVR이 관건이다.   
<By David Morse, Indigo Vision Ltd>
 
[월간 시큐리티월드 통권 제130호(info@boannews.com)]

           <저작권자: 보안뉴스(www.boannews.com) 무단전재-재배포금지>