DSP, 성능 차별 위한 생존전략
그렇다면 DSP가 갑작스레 CCTV 업계에 화두가 된 까닭은 무엇일까? CCTV에서 DSP가 차지하는 비중은 그야말로 막중하다. 렌즈가 받아들인 빛을 영상으로 바꿔주는 CCD와 함께, CCTV의 성능과 가격을 결정짓는 핵심 부품이 바로 DSP다. 하지만 그동안 DSP는 Sony, Sharp를 비롯한 일본 기업에서 주로 만들었고, 1995년 이후 Sony가 독주를 해왔기 때문에 큰 관심거리가 아니었다. 모두 같은 DSP를 썼기 때문에 홍보대상이 아니었다는 거다.
◎ DSP 춘추전국시대의 도래
Sony가 DSP에서 두각을 나타내기 시작한 것은 1995년 ‘SS-1M’을 출시하면서부터다. 디지털 제어가 가능했던 SS-1M은 아날로그에서 디지털로 넘어가는 과도기에 안성맞춤이었던 것. SS-1M 출시이후 소니가 DSP 시장에서 독주를 시작하게 되었다고 업계에서는 이야기한다. 물론 소니 이외에 다른 제조사들도 몇몇 있었지만 소니의 아성을 무너뜨리기에는 부족했다. 그리고 10여 년 간 소니가 군림하던 DSP 시장에 또 다른 변화를 가져온 게 바로 삼성테크윈이었다.
삼성테크윈이 처음부터 DSP를 개발·제조한 것은 아니었다. 삼성테크윈에서 DSP 연구·개발을 맡고 있는 관계자에 따르면 노이즈 감소를 위해 만든 SSNR(Samsung Super Noise Reduction) 칩이 삼성테크윈 DSP의 시작이었다고 한다. 삼성테크윈은 SSNR을 DSP를 보조하는 칩으로 사용했고 어느 정도 성과를 보게 된다. SSNR의 성과에 고무된 삼성테크윈은 단순한 보조 칩이 아닌 DSP를 연구·제조하기에 이르렀고 2005년 드디어 WⅢ라는 칩을 시장에 출시함으로써 DSP 춘추전국시대를 열게 된다.
삼성테크윈이 DSP 시장에 성공적으로 안착한 이후 DSP 시장은 급속도로 변화하기 시작했다. 기술력과 자금력을 갖춘 기업들이 DSP 개발에 뛰어든 것이다. 현재 DSP를 개발·제조하고 있는 CCTV 제조업체로는 삼성전자, 씨앤비텍, LG전자, 한국하니웰 등이 있으며, 칩 전문 제조사까지 합하면 10여 개가 넘는 기업들이 서로 경쟁하고 있다.
◎ ‘차별화’가 불러온 DSP 개발
그렇다면 많은 기업들이 DSP 개발에 뛰어든 이유는 무엇일까? 사실 DSP를 개발하는 것은 생각만큼 쉽지 않다.
우선 DSP는 개발 자체가 어렵다. 단순히 각종 부품을 나열한다고 해서 완성되는 것이 아닌데다 CCTV에 대한 이해와 기술력까지 갖춰야 하기 때문에 어지간한 기술력이 아니고는 도전하기 어렵다. 게다가 제조공정도 어렵고 생산단가도 높아서 DSP 하나를 연구·개발하는데 15~20여억 원이 든다고 업계에서는 입을 모은다. 게다가 연간 5만 개 이상은 판매하거나 자체적으로 소화를 할 수 있어야 한다고 하니 DSP 개발·제조가 쉽지 않다는 업계 관계자들의 말에 공감이 간다. 자금력이 풍부하지 않다면 제품을 개발하고도 문제가 생길 수 있다는 것이다.
이렇게 쉽지 않은 일임에도 불구하고 업계에서 DSP 개발 붐이 분 까닭은 무엇일까? 그것은 바로 ‘차별화’ 때문이다. 앞서도 이야기했지만 DSP는 CCD 센서와 함께 CCTV의 가격과 성능을 좌지우지하는 중요한 부품이다. 최근 CCTV의 성능이 다양화되고 전문성을 띠면서 다른 부품의 가격이 높아졌지만, 그래도 DSP는 CCD 센서와 함께 CCTV 가격의 50~70%까지 차지하는 부품이다. 그런데 2000년 대 초반까지 DSP와 CCD 센서는 거의 Sony가 독주를 하던 품목이었다. 그렇다면 국내 대부분의 기업들이 모두 똑같은 회사의 CCD 센서와 DSP를 사용한다고 생각해보자. 브랜드 파워가 존재하긴 하겠지만 성능에 큰 차이가 없는 CCTV를 가지고 업체들이 경쟁할 수 있는 방법은 단 하나 ‘가격’밖에 없다. CCTV에서 CCD 센서와 DSP를 제외한 나머지 부품이 전체 가격의 30~50% 정도를 차지(예전에는 성능이 다양하지 않을 때라 2가지 부품이 차지하는 비중이 더 높았다)하는 현실에서 가격경쟁까지 더해지니 이익률이 적을 수밖에 없다.
이러한 상황을 타개할 방법은 단 하나 제품에 차별성을 두어 가격경쟁이 아닌 성능경쟁을 해야 한다는 것이다. 그런데 CCD 센서는 DSP와 다르게 연구·개발이 너무 어려워 일본의 몇몇 업체를 제외하면 아직까지 상용화에 성공한 기업이 없었다. 그렇다면 정답은 단 하나밖에 없다. 바로 DSP를 개발하는 것이다.
◎ 궁극의 목표는 ‘영상품질’
DSP 제조업체들은 저마다의 장점을 자랑하며 제품 홍보에 여념이 없다. 그렇다면 현재 DSP에서 구현하는 기능들은 어떤 것들이 있을까?
각 제조업체가 강조하는 기능 중 공통적인 것이 바로 ‘DNR(Digital Noise Reduction)’, 즉 노이즈 제거기술이다. DNR이 강조되기 시작한 때는 CCTV와 DVR 기술의 발전시점과 비례한다. 과거 아날로그 CCTV와 VCR을 이용할 당시에는 노이즈가 큰 문제가 아니었다. 하지만 기술과 장비가 발달하면서 노이즈는 장애가 되기 시작했다. 우선 CCTV와 모니터의 성능이 발달하면서 노이즈가 문제가 되었다. 힘들게 촬영한 동영상이 사물을 구분하지 못할 정도로 노이즈가 많아 쓸모가 없어졌기 때문이다. 게다가 VCR을 사용할 때는 촬영 시간에 따라 저장용량이 달라지만 DVR을 사용하면서 노이즈에 따라 저장용량이 달라지게 됐다. 즉, 똑같은 시간을 촬영하더라도 영상에 노이즈가 많으면 최대 10배까지 영상의 용량이 커진다는 것이다. 이것은 DVR 용량에 커다란 위협이 됐다. 이러한 이유 때문에 DSP에서 DNR은 필수기능으로 자리잡았다.
또 하나의 주목할 기능이 바로 ‘WDR(Wide Dynamic Range)’이다. Dynamic Range는 원래 음향분야에서 사용하던 용어로 최강음과 최약음의 비를 뜻한다. 영상분야에서의 Dynamic Range는 보통 가장 밝은 부분과 가장 어두운 부분의 차이를 나타내며, 쉽게 말하면 밝은 부분과 어두운 부분을 얼마만큼 세세하게 표현할 수 있는가를 표시한다고 보면 된다. 예를 들면 어두운 방안에 한줄기 밝은 햇빛이 비치고 있을 때, Dynamic Range가 넓으면 햇빛 속에서 창의 모양을 구분할 수 있거나 책상 아래의 어두운 안쪽을 볼 수 있지만, Dynamic Range가 좁으면 창문의 모양이 빛에 가려 구분할 수 없거나 책상 아래의 안쪽을 구분할 수가 없다. 촬영한 영상에서 정보를 추출하는 것이 중요한 CCTV의 특성상 이 Dynamic Range가 높아야 보다 많은 정보를 촬영할 수 있다. 게다가 CCTV는 한 자리에서 24시간을 촬영하기 때문에 빛이 밝은 오후와 은은한 빛의 오전, 빛이 없는 저녁까지 모두 동일한 품질을 얻을 수 있어야 한다. 때문에 WDR은 DSP에서 빼놓을 수 없는 기능이다.
이밖에도 DSP은 다양한 광원에서 색온도를 자동으로 탐지, 동일한 색온도를 유지하는 AWB(Auto White Balance)와 완벽한 색 재현성 등 영상의 품질에 관련된 다양한 기능을 장착하고 있다.
지능형 감시가 중요시되면서 움직임 검출 등의 지능형 기능도 떠오르고 있지만 이와는 별도로 CCTV의 영상품질은 꾸준하게 발전하고 있다. DSP의 발전과 함께 CCD 센서와 렌즈의 성능도 향상되면서 영화에서나 볼 수 있던(예를 들면, 영상을 몇배로 확대하더라도 선명도가 유지되거나 너무 밝거나 어두운 부분도 육안으로 확인할 수 있을 정도로 보정되는 등의 기능) 영상품질이 DSP가 궁극적으로 추구하는 모습이다.
<글 : 권 준, 원 병 철 기자>
[월간 시큐리티월드 통권 제150호 (info@boannews.com)]
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