📹 CCTV — 폐쇄회로 영상감시 시스템

CCTV(Closed-Circuit Television)는 특정 수신자에게만 영상을 전송하는
폐쇄회로 영상감시 시스템. 방송(브로드캐스트)과 달리 불특정 다수에게 송출하지 않음

🔧 시스템 4대 구성요소

📷

카메라

영상 입력

📡

전송장치

동축/UTP/광/IP

💾

DVR/NVR

녹화·저장

🖥️

모니터

영상 출력

📷 카메라 종류 비교

종류	특징	용도
Box	고정형 / 렌즈 교환 가능 / 가장 기본형	실내 고정 감시
Dome	반구형 / 천장 매립 / 방향 식별 어려움	실내 천장
Bullet	총알형 / 방수·방진(IP66↑) / 야간 IR	실외 감시
PTZ	Pan(좌우) · Tilt(상하) · Zoom(확대) 원격 제어	광역 감시
IP 카메라	네트워크 직결 / PoE 지원 / 디지털 전송	IP 기반 시스템
IR 카메라	적외선 LED / 야간·암실 촬영 가능	야간 감시

🎮 PTZ 카메라 제어 기능 상세

      PTZ 는 카메라를 원격으로 움직이고 당겨 볼 수 있는 기능. 고정형 카메라 여러 대가 할 일을
      한 대로 넓게 감시할 수 있어 주차장·광장·경계 감시에 쓰인다. 흔히 스피드돔(Speed Dome) 형태로 만든다.
    

P — Pan (팬)

수평 회전

카메라를 좌우로 돌린다
보통 360° 무한 회전 (Endless)
속도: 초당 수 °~ 수백 °/s

T — Tilt (틸트)

수직 회전

카메라를 상하로 움직인다
보통 −5° ~ +90° 범위
바로 아래를 보려면 오토 플립 필요

Z — Zoom (줌)

확대 / 축소

광학 줌 : 렌즈 이동 → 화질 유지
디지털 줌 : 화면 확대 → 화질 저하

⚠ 줌 배율 표기 주의 — "광학 30배 × 디지털 12배 = 360배" 처럼 곱해서 표기하는 경우가 많다. 실제 성능을 결정하는 것은 광학 줌 이고, 디지털 줌은 화소를 늘려 잘라내는 것이라 화질이 떨어진다. 감시 카메라 사양을 볼 때는 광학 배율만 보면 된다.

🔄 자동 감시 동작 — 버튼을 눌러 움직임을 비교해 보세요

📊 자동 동작 기능 비교 — 헷갈리기 쉬운 3가지

기능	다른 이름	동작	경로	설정 항목
스윙 Swing	오토 팬(Auto Pan) 스캔(Scan)	지정한 두 지점 사이를 자동으로 왕복 회전	좌 ↔ 우 왕복 직선	시작점 · 종료점 각도, 회전 속도
투어 Tour	크루즈(Cruise) 시퀀스(Sequence)	저장된 여러 프리셋을 순서대로 순회	점 → 점 이동(건너뜀)	프리셋 순서, 각 지점 체류 시간
패턴 Pattern	트레이스(Trace)	운영자의 조작을 그대로 기록해 재생	자유 곡선 (줌 조작까지 포함)	기록 시간, 반복 여부

💡 한 줄 구분 — 스윙 = 좌우로 왔다 갔다, 투어 = 정해둔 지점들을 차례로, 패턴 = 내가 움직인 대로 따라서.
스윙은 두 점만 정하면 되고, 투어는 프리셋을 먼저 저장해야 쓸 수 있다.

🧰 그 밖의 PTZ 기능

기능	내용
프리셋 (Preset)	특정 Pan·Tilt·Zoom 위치를 번호로 저장 → 번호 호출 시 즉시 이동. 투어·알람 연동의 기본 단위
홈 포지션 / 파킹	일정 시간 조작이 없으면 기준 위치로 자동 복귀하거나 스윙·투어를 재개
오토 트래킹	영상 분석으로 움직이는 대상을 자동 추적. 대상이 화면을 벗어나면 홈으로 복귀
알람 연동 (Alarm Preset)	센서·모션 감지가 발생하면 해당 프리셋으로 자동 이동해 촬영
오토 플립 (Auto Flip)	틸트가 바로 아래(90°)에 닿으면 화면을 180° 뒤집어 끊김 없이 계속 추적
프라이버시 마스킹	사생활 침해 구역을 가림. PTZ가 움직여도 마스크가 함께 따라간다
비례 줌 제어 Proportional Pan/Tilt	줌을 당길수록 팬·틸트 속도를 자동으로 느리게 조절 → 미세 조작이 가능

🔌 PTZ 제어 신호는 어떻게 보내나

구분	제어 방식	내용
아날로그	RS-485 + Pelco-D / Pelco-P	영상은 동축, 제어는 별도 2선(RS-485). 반이중·데이지체인으로 여러 대 연결. Pelco-D 가 사실상 표준 프로토콜
동축 중첩	UTC (Up the Coax)	제어선 없이 동축 한 가닥에 영상과 제어를 함께 실어 보냄 (HD-SDI/AHD 계열)
IP	ONVIF Profile S	네트워크로 PTZ 명령 전송. 제조사가 달라도 호환 (ONVIF 표준)

      ⚡ 전원과 함께 보기 — PTZ는 모터를 돌리고 IR LED를 켜기 때문에 소비 전력이 크다.
      일반 IP 카메라는 802.3af(15.4W) 로 충분하지만, PTZ·IR 카메라는 802.3at(PoE+, 30W) 이상이 필요하다.
      실외 설치 시에는 방수·방진을 위한 하우징(Housing) 을 함께 쓴다. 기출
    

📝 PTZ 시험 포인트
• Pan=좌우, Tilt=상하, Zoom=확대 — 셋을 원격 제어하는 카메라
• 스윙(Swing) = 두 지점 사이 자동 왕복 (= 오토 팬), 투어 = 프리셋 순회, 패턴 = 조작 재생
• 실제 성능은 광학 줌 — 디지털 줌은 화질 저하
• 아날로그 PTZ 제어는 RS-485 + Pelco-D, IP는 ONVIF
• PTZ 급전은 PoE+ (IEEE 802.3at, 30W) 이상

🎞️ 영상 압축 코덱 — H.264 · H.265 (시험 빈출)

      코덱의 역사는 「세대가 바뀔 때마다 압축 효율이 약 2배」 라는 한 줄로 끝난다.
      같은 화질을 절반의 비트레이트로 보낼 수 있게 되는 대신, 연산량은 크게 늘어난다.
    

코덱	표준	제정	압축 효율	주 용도
MPEG-1	ISO/IEC 11172	1993	기준 이전	VCD
MPEG-2	ISO/IEC 13818 H.262	1995	기준	DVD · 디지털 방송 · 구형 DVR
MPEG-4	ISO/IEC 14496 Part 2	1999	MPEG-2의 약 1.5배	저비트율 인터넷·모바일 · 구형 IP카메라
H.264 AVC	ITU-T H.264 = MPEG-4 Part 10	2003	MPEG-2의 약 2배	FHD CCTV · 현재 가장 널리 쓰임
H.265 HEVC	ITU-T H.265 = MPEG-H Part 2	2013	H.264의 약 2배	4K·8K UHD CCTV
H.266 VVC	ITU-T H.266	2020	H.265의 약 2배	8K·VR (보급 초기)
AV1	AOMedia	2018	H.265급	로열티 무료 — 유튜브·넷플릭스

🧠 이름이 두 개인 이유 — ITU-T와 ISO/IEC MPEG가 공동 제정했기 때문이다. 같은 것을 ITU-T는 H.26x, MPEG는 Part 번호로 부른다.
　H.264 = MPEG-4 Part 10 = AVC　·　H.265 = MPEG-H Part 2 = HEVC
보기에 "H.264와 AVC는 다른 규격" 같은 진술이 나오면 오답이다.

⚖️ H.264 vs H.265 — 무엇이 달라졌나

항목	H.264 (AVC)	H.265 (HEVC)
압축 블록 단위	매크로블록 16×16 고정	CTU 최대 64×64 가변 (쿼드트리 분할)
인트라 예측 방향	9가지	35가지
최대 해상도	4K (4096×2160)	8K (8192×4320)
같은 화질의 비트레이트	기준	약 절반
연산량(인코딩 부하)	낮음	약 2~10배 — 전용 칩 필요
호환성	거의 모든 기기	기기·브라우저 제한
라이선스	단순 (MPEG LA 단일 특허풀)	복잡 — 특허풀이 여럿 → AV1이 등장한 배경

🧠 한 줄로 — 「블록을 유연하게 쪼갤수록 잘 줄어든다」
H.264는 무조건 16×16으로 자르지만, H.265는 하늘처럼 단조로운 곳은 64×64 한 덩어리로, 복잡한 곳은 잘게 쪼갠다. 그래서 압축률이 올라가고 연산량도 같이 올라간다. H.265가 무조건 좋은 건 아니다 — 저사양 기기·호환성이 중요하면 여전히 H.264다.

🧩 압축의 원리 — 무엇을 버리는가

중복 종류	제거 방법
공간적 중복 한 장면 안	인트라 예측 + DCT 변환 + 양자화 — 옆 픽셀과 비슷하면 차이만 저장
시간적 중복 프레임 사이	인터 예측 · 움직임 보상 — 앞 프레임과 달라진 부분만 저장. 압축의 핵심
통계적 중복	엔트로피 부호화 — 자주 나오는 값에 짧은 코드 (CAVLC · CABAC)
시각적 중복	사람 눈이 둔감한 정보를 버림 — 색차 서브샘플링(4:2:0) 등 손실 압축

🎬 프레임 타입과 GOP

I B B P B B P B B P │ I B B P … └──────── GOP (Group of Pictures) ────┘ 다음 GOP I 프레임 : 혼자서 완전한 그림 (키프레임) — 크다 P 프레임 : 앞 프레임과의 차이만 — 작다 B 프레임 : 앞뒤 양쪽을 참조 — 가장 작다

프레임	참조	크기	성격
I (Intra)	없음 — 독립 복원	가장 큼	영상 탐색·재생 시작점. 손실되면 GOP 전체가 깨진다
P (Predictive)	앞 프레임	중간	움직인 부분만 기록
B (Bi-directional)	앞 + 뒤 양방향	가장 작음	압축률 최고, 대신 지연 발생 → 실시간 통신에선 잘 안 쓴다

⚠️ GOP 길이의 트레이드오프 — GOP를 길게 하면 I 프레임이 적어져 용량은 줄지만, 탐색이 느려지고 오류가 나면 더 오래 깨진다. CCTV는 보통 1~2초 간격으로 I 프레임을 넣는다.
B 프레임은 뒤 프레임을 먼저 받아야 하므로 지연에 민감한 화상회의·CCTV 실시간 감시에서는 빼는 경우가 많다.

🧮 저장 용량 계산

저장 용량 [byte] = 비트레이트[bps] × 시간[초] × 카메라 수 ÷ 8 예) 4Mbps 카메라 16대를 30일 저장하려면? 4,000,000 × (86,400 × 30) × 16 ÷ 8 = 4 × 10⁶ × 2.592 × 10⁶ × 16 ÷ 8 ≈ 2.07 × 10¹³ byte ≈ 20.7 [TB] 같은 조건에서 H.264 → H.265 로 바꾸면 비트레이트가 절반(2Mbps) ⇒ 약 10.4 [TB] 로 줄어든다

📖 시험 포인트

물음	답
H.264의 다른 이름은?	AVC · MPEG-4 Part 10 (모두 같은 것)
H.265의 다른 이름은?	HEVC · MPEG-H Part 2
H.265가 H.264보다 좋은 점은?	같은 화질에서 비트레이트 약 절반, 8K 지원
H.265의 단점은?	연산량 증가 · 호환성 제한 · 라이선스 복잡
독립적으로 복원 가능한 프레임은?	I 프레임 (키프레임)
압축률이 가장 높은 프레임은?	B 프레임 (앞뒤 양방향 참조)
H.264·H.265는 손실 압축인가?	손실 압축 (무손실은 ZIP·PNG)
재난안전통신망 음성 코덱이 아닌 것은?2023-2회	VP9 — VP9은 영상 코덱이다

💾 DVR vs NVR 비교 (시험 최다 출제)

DVR (Digital Video Recorder)

· 입력 신호: 아날로그 영상
· 카메라 ↔ DVR: 동축케이블 (RG-59/6)
· 압축·디지털화: DVR에서 처리
· 카메라마다 별도 케이블 필요
· 거리 제한: ~500m (동축)

NVR (Network Video Recorder)

· 입력 신호: 디지털 (IP 패킷)
· 카메라 ↔ NVR: UTP / 광케이블
· 압축·디지털화: IP 카메라에서 처리
· 스위치로 다수 카메라 통합
· 거리: 100m(UTP) / ~수km(광)

📐 해상도 단계

명칭	해상도	화소 수	비고
SD	720 × 480	약 34만	아날로그 표준
HD	1280 × 720	약 92만	720p
FHD	1920 × 1080	약 207만	1080p · 현재 표준
QHD	2560 × 1440	약 369만	1440p
4K UHD	3840 × 2160	약 829만	2160p · H.265 권장

      PoE (Power over Ethernet) — IP카메라 핵심

      · IEEE 802.3af: 15.4W (Type 1) · 일반 IP카메라

      · IEEE 802.3at: 30W (Type 2, PoE+) · PTZ·IR LED 카메라

      · IEEE 802.3bt: 60~90W (Type 3·4, PoE++) · 고출력 장비

      · 데이터 + 전원을 UTP 한 가닥으로 동시 전송 → 별도 전원선 불필요

⚠ 시험 핵심 포인트
· DVR = 아날로그 카메라 + 동축케이블 / NVR = IP카메라 + UTP·광
· 현재 가장 많이 쓰이는 압축: H.264 (4K는 H.265)
· H.265는 H.264 대비 2배 압축효율 → 같은 화질에 절반 용량
· IP카메라 표준 프로토콜: ONVIF (제조사 간 호환)
· IP카메라 전원공급: PoE — 표준은 IEEE 802.3af/at/bt