CCTV(Closed Circuit Television)일반사항

가.개요

텔레비젼 시스템은 폐회로시스템과 개회로 시스템으로 구분된다. 개회로 시스템은 화상정보를 불특정 다수에게 전달하는 것으로서 TV방송이 이에 해당되고, 폐회로 시스템은 화상정보를 특정한 목적으로 특정한 수상자에게 전달하는 시스템을 말하며 CCTV : Closed Circuit Televisiom설비는 성력화, 합리화, 보안용으로 사용되고 있고 산업용 I. TV(Industrial Television), 교윩용(E/TV), 의료용(M/TV), TV전화(T/TV), 회의용TV, 유선TV(CATV)이 있다.
즉, 특정의 수신자을 대상으로 화상을 전송하는 텔레비젼 방식 폐쇄회로라고도 한다.

1. CCTV의 응용분야

CCTV는 인간의 시각의 확장이며 TV의 특징을 살린 이용 방법으로서

원거리의 관찰
보이지 않는 영역의 관찰
인체의 근접이 불가능한 환경속의 관찰
다수인에 의한 동시관찰
집중적인 감시
영상신호의 기록재생, 행동관찰 등

2. 시스템의 종류별 특징

종류	특징
공업용	각종 산업에 이용되고 작업현장의 공정감시,교통관제용 감시,서비스업의 방범방재 등 응용범위가 넓어 가장 많이 응용되는 분야로서 CCTV와 같은 의미로 사용되는 경우가 많다.
교육용	학교내에서의 각종 응용교육과 교육프로그램을 주목적으로 하는 비 상업용 TV방송을 지칭하는 것이다(미국의 메릴렌드 주에서 공립학교 48개교를 폐회로로 연결한 것이 시초이다)
의료용	의료에 의한 TV응용을 총칭하여 Medical Television이라 하며 대부분은 CCTV의 응용이다. 주된 것은 원격진찰,수술감시,의학교육,환자감시 각종 데이터의 파일과 검색을 행하는 화상정보와 검색표싱 이용되는 TV기술,회의용 TV를 사용하는 원격진단회의 이외에 내시경,현미경, X선 TV 등이 있다.
TV전화	전화에 영상신호의 전송도 포함한 것이며 광의로는 CCTV에 포함되나 장래의 발달에 의하여 독립분야를 형성할 것으로 사료된다.
회의용	여러곳에 분포,격리된 지점에 회의실간에 음성과 영상을 상호전송하여 TV화면을 통하여 동일회의실에 모여있는 것과 같은 분위기를 나타내는 것이다.
유선TV	서비스 내용은 방소이나 케이블에 의한 폐회로를 구성하고 있기 때문에 넓은 의미의 CCTV범위에 들어간다.

나. 구성

CCTV시스템의 기본구성요소는 촬상계(카메라부), 전송제어계(조작·제어부), 전송선로부, 수상계(기록,재생,화상처리계) 등으로 되어 있다.

	특징 송신화상에서 수신화상까지는 유선, 또는 무선으로 연결되며 대상 이외의 일반대중은 수신할 수 없는 폐쇄회로로 되어있다. 용도 특정 프로그램을 극장에 공급하는 극장 텔레비젼, 산업, 교육, 의학, 군사 등 한정된 목적이나 장소에 사용된다.

1. 촬상계

피사체를 어떻게 정확하고 확실하게 촬영할 것인가 하는 관점에서 부속설비를 선정하고 또 카메라를 설치한 환경조건으로부터 어떻게 보호할 것인가 하는 배려가 필요하며 이것이 CCTV시스템의 양,불을 결정하는 중요한 요소가 된다.

1-1. 카메라 선정시 고려사항

카메라 선정시에는 피사체에 대한 정보와 피사체가 가진 정보를 고려하여야 한다.

1-1-1. 피사체에 대한 정보

고려사항	명확하게 하여야 할 조건
피사체의 성질	피사체 자신이 빛이나 열 등의 정보를 내고 있는 것인가, 외부조명등을 필요로하는 것인가 등
피사체 정보의 매체	가시광선인가, 적외선이나 자외선 등과 같은 불 가시광선인가 혹은 초음파 기타의 더욱 특수한 매체인가 등
피사체에 의한 정보매체를 변화시키는 요소	반사율의 변화인가, 진공증 또는 준진공 중인가,수중인가, 특수가스중 등 기타의 매체중인가 등
피사체의 형상	보통의 크기의 것인가, 매우 큰 혹은 작은 것인가, 혹은 입체적인 것인가 등
피사체의 위치	가까운가 혹은 먼가, 먼 것과 가까운 것과의 혼재인가 등
피사체의 움직임	움직이지 않는 것인가, 매우천천히 혹은 빠르게 움직이는 것인가, 순간밖에 존재하지 않는 것인가, 등

1-1-2. 피사체가 가지는 어떤 정보를 필요로 하는 것인가

고려사항	명확하게 하여야 할 조건
정보의 종류	정보를 텔레비젼 화상으로서 보충하면 되는 것인가, 형으로서 보충하는 것인가, 정량적인 패턴으로 보충하는 것인가 등
정보의 연속성	연속적인 정보가 필요한가, 필요할 때만 정보가 있으면 되는 것인가, 간헐 정보로 되는가 등
정보의 정도	그림이나 도안의 세밀함이나 레벨의 변화는 어디까지 정확하게 필요한가, 색체정보는 필요한가, 필요한 경우 색의 어디까지 정확하게 재현하는 것인가, 패턴의 움직임이나 변화를 어떻게 전하는가 등

1-2 렌즈의 종류

1-2-1. 일반렌즈

카메라의 앞부분에 장착되어 피사체로부터의 광정보를 얻기 위하여 사용되는 렌즈를 촬상렌즈라고 한다. 일반적으로 CCTV 카메라에서는 사진촬영용 카메라 렌즈보다 구경이 작은 C마운트 렌즈를 사용하며 렌즈의 마운트부 직경은 25.4mm이고 렌즈설치 기준면에서 조립면까지의 거리(플렌지 백)는 17.526mm로 정해져 있다.
최근 CCTV 카메라 용으로서 많은 종류의 렌즈가 시판되고 있으나 기능이나 조작면에서 분류하면 다음과 같다.

1-2-2. 특수렌즈

종류	특징
광각렌즈	1대의 카메라로 넓은 시야를 얻기 위하여는 화각을 크게 얻을 수 있는 렌즈를 사용하여야 한다. 일반적으로 180° 이상의 화각을 갖는 광각렌즈를 어안렌즈라고 한다.
핀홀렌즈	핀홀렌즈는 가늘고 긴 원통형 경동 끝에 만든 수 mmΦ의 작은 구멍으로부터 빛을 받아 광학상을 얻는 것으로서 빛의 수광구가 아주 작은 것과 경동이 긴 것을 이용하여 비밀 카메라나 제철소의 노내 감시 등에 사용된다.
프리즘 렌즈	렌즈 끝에 포리즘을 붙인 렌즈로서 프리즘 부분만을 천장이나 벽면에서 살피도록 설치한다. 프리즘 부분은 인테리어의 크리스탈 유리와 같이 사람이 눈치챌 수 없기 때문에 접객업소에서 비밀 카메라 용으로 적합하다.
옵티컬 스케너	렌즈,고정밀러,회전밀러를 조합시킨 것으로서 카메라 자체를 움직이지 않고 수평방향의 시야를 확대하는 경우에 사용한다.
프리셋 줌 렌즈	1대의 카메라로 미리 정한 여러 장소를 감시하고 싶은 경우나 최근 감시목적에 도입되기 시작한 정지화상정보 시스템과 같이 1매의 화상을 얻는데 시간이 걸리며 zooming 이나 focus 조정이 어려운 경우 등에는 프리세트 줌렌즈가 적합하다.

1-2-3. 렌즈의 선정시 고려사항

고려사항	렌즈와의 대응
피사체의 크기 카메라와 피사체간의 거리	화각
사용하는 카메라의 종류	화면치수(1", 2/3", 1/2" 인가를 구분) 고감도용 EE(자동조리개)의 필요성 여부 렌즈의 구경(mount)
피사체의 감시의 방식	화각 가변의 필요성 여부 초점심도,렌즈의 밝기
카메라의 설치조건 적용방법	원격제어의 필요성 여부 EE(자동조리개)의 필요성 여부

2. 전송계

화상을 이용할 목적지점까지 영상신호를 전송하는 것이 전송계이며 유선전송과 무선전송으로 구분된다. 일반적으로 한정된 목적을 위해 사용되기 때문에 유선에 의한 것이 많으며 무선의 경우에는 무선 주파수의 할당을 필요로하는 것이기 때문에 실제 실시가 곤란한 경우가 많다.

유선전송의 경우에는 영상신호를 그대로 전송하는 베이스밴드 전송, 반송파를 변조하여 전송하는 반송파전송, 또한 최근에는 PCM화하여 전송하는 PCM전송레이저에 의한 광통신 전송방식 등이 있으며 목적과 경제성에 따라 가장 적합한 방식을 채택한다.

기기명	기능
video Amplifier	카메라와 모니터간의 배선길이가 길어 영상신호가 감쇄되는 것을 증폭하여 적당한 신호레벨로 증폭. 케이블의 종류에 따른 보상거리 - 3c-2v : 1,000m - 5c-2v : 1,500m - 7c-2v : 2,000m
Video Distributor	1대의 카메라에서 전송된 영상신호를 동일한 필요수개의 영상신호로 분배.
Time generator	모니터의 화면에 시간을 숫자로 나타내는 것으로서 화면의 녹화재생시 시간을 확인할 수 있어 상황에 대한 관리를 합리적으로 할 수 있다.
Video sensor	카메라와 모니터 사이에 연결 접속하여 카메라 본래의 화면기능에 탐지기로서의 감지기능을 부가하여 해당 점멸 탐지마크에 화면변화에 의하여 경보음을 발한다.

3. 수상계,제어계,화상처리계

전송되어온 영상신호를 수신 재생하는 것이 수상계이며 단지 인간의 시각에 의한 만큼 화상이 이용되는 경우와 이들의 영상신호에서 다시 제어행동을 일으키는 경우가 있다.
수상계에서는 일반적으로 오직 화사의 재생에만 그치는 것은 적고 그외의 시스템 예를 들면 교통관제 공정관리 등과 조합하기 때문에 화상의 가공,기록,재생,하드카피화,정보처리장치에 의한 화상처리계 등이 이용된다.

기기명	기능
video auto selector	본 기기는 여러대의 카메라 신호를 1대의 모니터상에 수동 또는 자동으로 선택한 영상선택기이다.
video alarm selector	여러개의 영상입력을 자동 또는 수동에 의해 선택하여 모니터하는 영상선택기로 일반 auto selector의 기능에 경보신호와 연동하여 해당지역의 영상을 자동적으로 선택한다.
auto code switcher	셀렉터의 기능을 가지면서 여러대의 카메라가 순차적으로 화면에 나타날 때 숫자 및 문자를 발생시켜 모니터상에 자동으로 나타내는 기능과 외부경보신호와 연동하여 해당화면을 자동선택하는 알람 연동기능을 가지고 있다.
auto code time switcher	셀렉터의 기능을 가지면서 여러대의 카메라가 순차적으로 화면에 나타날 때 문자 및 숫자와 시각을 모니터상에 나타내는 기능과 외부 경보신호와 연동하여 해당화면을 자동선택하는 알람 연동기능을 가지고 있다.
power controller	각 장비의 전원을 control 한다.
pan/tilt controller	cctv 복합 시스템에서의 회전기(pan/tilt)를 조작,제어하는 기기로서 카메라의 상하좌우의 운동을 조정한다.
zoom controller	cctv 복합시스템에서의 망원렌즈를 조작제어하는 기기로 zoom, focus, iris를 제어하는 기능을 가지고 있다.
cctv transmitter	원격제어장치로서 다수개의 CCTV 복합시스템(카메라, 조명, 회전기, 줌렌즈, 와이퍼)의 원격제어에 필요한 여러가닥의 배선을 2라인으로 제어하는 시스템 송신기이다.
cctv receiver	다수개의 CCTV 복합시스템(카메라, 조명, 회전기, 줌렌즈, 와이퍼)의 원격제어에 필요한 여러가닥의 배선을 2라인으로 제어하는 시스템 수신기이다.
cctv matrix C.P.U	대형 CCTV복합 시스템의 중심부로서 다수개의 영상신호를 몇 대의 모니터에 나누어 선택시키거나 고정시켜 볼 수 있고 ID generator(문자)와 time generator(시각)의 기능도 내장되어 있으며, 이 모든 설정을 키 보드에 의해 자유로이 바꿀수 있는 Micro Processor이다.

다. 영상신호의 전송

1. 영상신호의 전송방식

유선방식 : 케이블 등의 매체를 이용한 신호전송방식(일반적으로 채용된다)
무선방식 : 공간파를 이용한 VHF나 마이크로파대 밀리파대등을 이용한 전송방식(성능상 및 이용조건에 제한이 따른다)
광전송방식 : 반도체레이저를 발진원으로하여 광화이버를 전송매체로이용한 전송방식

2. 전송방식선정시 유의사항

기대하는 영상의 품질(전송대역,허용잡음 등)
전송거리
한방향전송, 양방향전송(제어방식과 그 항목 수)
기존케이블의 유무 또는 설치 케이블의 가능성
전파할당의 가능성(무선전송방식의 경우)
경제성의 비교, 가격에 대응한 신뢰성
외부로부터의 유도 또는 외부에 대한 방해 등

3. Video 신호는 20㎐~7㎒ 정도의 광대역으로 이루어져 있으며 감쇄 및 Ghost를 방지하기 위해 특성임피던스가 75Ω의 고주파 동축 케이블을 사용한다.

4. 선로의 임피던스 조정이 필요하여 전송거리에 한계를 둔다.(흑백의 경우 3C-2V : 250m, 5C-2V : 500m)

라. 수상과 기록

1. 모니터설치시 유의사항

시스템이 목적으로 하고 있는 필요한 정보를 최종적으로 모니터 화상에 얻은 것으로 시스템에서 중요한 위치를 차지한다. 그 중요한 구성요소로서 모니터의 성능을 충분히 발휘시켜 장시간에 걸쳐 안정하게 동작시키기 위해 모니터 설치에는 다음의 각점에 유의하여야 한다.

일광(직사광선)이나 조명기구의 빛이 브라운관에 직접 들어오지 않도록 한다. 빛의 입사를 피할 수 없는 경우에는 차광용 후드를 설치하는 것을 고려하여야 한다.
모니터의 배후가 밝은 장소는 피할 것.(눈이 피로하다)
모니터의 브라운관 면은 눈의 높이보다 약간 낮게하는 것이 이상적이다
방열을 고려하여 설치한다.
자기를 발생하는 전기기기에서 이격한다.

2. 모니터의 종류와 온도

모니터의 종류		용도
영상 모니터		통상의 CCTV시스템의 감시용 방송실의 Free-View모니터, 라인 모니터용 음성을 필요로 하지 않는 화상만의 VTR
VTR 모니터		VTR과 조합하여 사용하는 것을 주된 목적으로 하는 경우 TV수상기로서의 성능도 필요한 경우 영상과 음성 모두를 모니터하는 경우
모자 텔레비젼		학교 방송용 모자 텔레비젼 시스템에 사용하는 경우 영상과 음성 모두를 모니터하는 경우
TV 수상기		CATV용 수상기 RF출력의 VTR 카메라 등의 모니터용
특 수 모 니 터	X선 모니터	의료용, 공업용 X선 텔레비젼 카메라의 모니터용
	대화면모니터	강연 등 대세로 보기위한 대화면이 필요로 되는 경우
	파넬형	평면화, 벽걸이식 텔레비젼을 목적으로 한 것
	고정세도모니터	서류조회, 현미경용 등 고정세도를 요구하는 경우

마. 카메라 하우징

CCTV 카메라를 가혹한 조건에서 설치하는 경우에는 적절한 보호가 필요하며 보호하기 위한 케이스를 카메라 하우징이라 하며, 다음의 경우에는 하우징이 필요한 경우이다.

사용 주위온도가 0~40℃의 범위를 넘는 경우
직사광선이나 풍우를 맞는 경우
먼지가 많은 장소
습도가 높거나, 부식성가스가 있는 곳, 염분이 있는 곳
기계적 보호가 필요한 경우
특수선 피복, 수중, 전기적 차폐를 요하거나 방폭조치를 요하는 특수 환경의 경우

카메라 하우징의 종류

신기술

무선식 감시용 카메라 개발

화면분할 감시모니터 개발