디지털 압축 전송기술 이용한 차세대 영상정보 시스템 전송기술

HD-SDI의 업그레이드 결정판 EX-SDI(Extended HD-SDI)

아이닉스(EYENIX)에서 기존 HD-SDI 대비 원거리 전송이 가능한 EX-SDI 전송 표준을 마련하여 업계최초로 관련 ASIC 제품들을 출시한다. 이 전송기술은 VLC(Visually Lossless Codec)로 불리는 디지털 압축 전송기술로 Full HD급 영상을 일반 Coaxial Cable(RG59)에서 전송기술이다. 이로 인해 기존 CCTV 설치 환경에서 Cable 변경 없이 고화질의 디지털 영상 시스템을 구축할 수 있다.

│아이닉스(www.eyenix.com)│

불과 수 년 전만 하더라도 Mega Pixel 급의 영상을 전송할 수 있는 방식은 Network를 이용한 IP 카메라가 전부였다. 이후 방송용에 적용되는 고화질의 HD-SDI 전송방식이 보안 카메라 시장에 활발하게 적용되면서 고화질 HD급 카메라 시장에 새로운 장을 열었다. 보안 카메라 시장에 있어 동축케이블을 이용한 설치 환경은 현재까지도 절반 이상을 차지하고 있다. 그것은 IP 카메라 대비 네트워크 장애에 구애 받지 않고 실시간 영상 전송이 가능하며 설치가 간편한 이점이 있기 때문이다. 하지만 이러한 기본적인 HD-SDI 전송방식은 기존 SD급 CCTV 전송 대비 짧은 거리와 상대적 비싼 칩셋으로 시장 확대에 큰 걸림돌이 되어왔다.

HD-SDI의 단점을 획기적으로 극복한 EX-SDI

그런데 최근 들어 이러한 HD-SDI Digital 방식과는 달리 동축케이블을 이용한 Analog 전송방식이 시장에 선 보이고 있다. 그것은 기존의 SD급 전송방식인 아날로그 CVBS 신호를 HD급으로 확대 적용한 전송기법으로, HD-SDI 대비 원거리 전송은 물론 가격도 저렴하며 설치가 용이한 솔루션이었다. 다양한 방식의 전송기법이 난립하는 가운데, 오래 전부터 아날로그 방식이 아닌 디지털 방식을 이용한 HD-SDI 전송 기술을 꾸준히 개발해 온 아이닉스는 최근 HD-SDI의 단점을 획기적으로 극복한 EX-SDI 전송기술을 제품화하여 시장에 적용하기 시작했다. 이것의 기술적 기반으로 VLC(Visually Lossless Code)라고 불리는 새로운 압축기법을 이용, 기존 대비 3배 이상의 전송거리를 확보했을 뿐만 아니라, 저렴한 가격의 전송 솔루션 구축이 가능하게 했다. 특히, 향후 방송 규격의 일환인 UHD 전환 시 바로 적용할 수 있는 차세대 전송기술의 기반을 마련했다.

전송 화질의 우수성

EX-SDI 방식은 원거리에서도 바로 앞에서 연결하는 것과 같이 동일한 화질을 유지하며 설치 환경에서 발생되는 외부 저주파 신호에 화질의 영향을 받지 않는다. 이는 케이블의 길이가 길어질수록(신호 감쇄 증가) 해상도가 떨어지는 단점과 설치환경에서 유입되는 저주파 노이즈가 영상에 그대로 반영되어 나타나는 현재의 HD 아날로그 방식과는 근본적으로 차별화되는 부분이다. 기존의 HD 아날로그 방식이 원거리에서 어쨌든 영상이 보이는 것이 목적이라면, EX-SDI 방식은 같은 원거리에서 원본 화질이 보장되는 것이 목적이다.

HD-SDI 대비 3배 전송거리 확보

HD-SDI는 고화질이라는 장점에도 불구하고 기가 대역의 고주파수로 전송하기 때문에 전송 거리의 한계를 갖고 있다. 이를 극복하기 위해 EX-SDI는 전송 주파수를 SD-SDI 급인 270Mbps로 낮춰 전송하며, 최대 전송거리를 기존 대비 3배까지 확장할 수 있게 했다. 이런 전송주파수를 가능하게 하기 위해 JPEG 기반의 VLC(Visually Lossless Codec)를 활용했으며, 그 결과 원본 영상을 약 1/5로 압축함에도 불구하고 PSNR을 40dB 이상으로 달성했고, 이는 육안으로 그 차이를 구분할 수 없는 수준이다. 또한, UCC(Universal Coaxial Communication) 기능 구현도 간편해, 고품질의 Audio 신호와 각종 제어 명령을 동축케이블을 통해 영상과 함께 송수신 할 수도 있다.

표. HD-SDI와 EX-SDI의 비교

Security는 물론 의료, 산업, 방송 등 다양한 분야에 응용

전송거리와 상관없이 고화질을 유지하기 때문에 카지노, 은행, 공항 등 Security 분야에 응용할 수 있으며, 의료, 방송 분야에도 적용이 가능하다. 또한 디지털 방식이기 때문에 원거리 확장 시 송수신기의 구성이 간단하고 반복적 전송에 화질 열화가 없어, 광케이블로 쉽게 전환해 수십 km 전송도 가능하다. 향후 EX-SDI 디지털 압축 전송 기술을 확장하여 UHD급 실시간 전송에 적용하기 위한 연구를 진행 중이며, 이를 HDcctv DT 3.0 Standard에 등록하기 위해 노력하고 있다.

EX-SDI 제품 라인업

아이닉스는 순수 국산 기술인 EX-SDI를 응용한 여러 제품군을 선보이고 있다. 먼저 EX-SDI Tx를 내장한 ISP가 2종(EN773V, EN778)이 출시되었으며, 연말에는 보급형의 ISP도 선보일 예정이다. 또한 EX-SDI의 확대를 위하여 Rx와 Tx 일체화 제품(EN331A)이 기존 HD 아날로그 제품들과 대등한 가격 수준으로 제공되고 있다.

무엇보다 EX-SDI를 시장의 표준으로 선도하기 위하여, 설계 기술을 HDcctv Alliance에 무상 공개하기로 했으며, 타 ISP 제조사와도 상호 라이선스 체결을 진행 중이다. CCTV 시장에서 아날로그 방식들은 저마다 거리나 가격에서 조금 더 낫다고 논하고 있다. 그러나 HD 디지털 전송인 EX-SDI는 거리와 가격은 물론 궁극의 화질을 추구하는 Pro Security Solution이라고 할 수 있다.

[월간 시큐리티월드 통권 213호 (sw@infothe.com)]

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