PTZ 카메라는 말 그대로 카메라 스스로 Pan (좌우), Tilt (상하), Zoom (줌) 움직임을 할 수 있다. 요즘은 자동추적 카메라가 많이 나와 있지만, 기본적으로는 사용자가 적외선 리모컨이나 원격 리모컨 (PTZ 전용 컨트롤러)을 통해 카메라를 제어하는 방식이다. 따라서 카메라에서 멀러 떨어져 원격으로 제어가 가능하기 때문에 사람을 배치하기 어려운 곳에 카메라를 설치할 수 있어 효율적이고, 적은 인력으로 다수의 카메라를 제어할 수 있다는 점에서 경제적이다.
이렇게 효율성과 경제성의 장점을 가진 PTZ 카메라를 원격에서 제어할 수 있게 해 주는 것이 PTZ 전용 컨트롤러이다. 보통 PTZ 카메라 제조사에서 컨트롤러도 최소 1종 이상 제공하지만, 카메라와 컨트롤러의 제조사가 다르더라도 거의 대부분 호환이 되도록 만든다. 이렇게 호환이 가능한 이유는 (1) 동일한 통신 인터페이스를 사용하고, (2) 동일한 프로토콜을 지원하기 때문이다.
여기서 통신 인터페이스는 기기간의 통신이 가능하도록 만든 공용/상용 인터페이스를 뜻한다. 가장 대표적인 것이 오랜 기간 사용되어 온 시리얼 통신 (Serial Communication)이란 것으로, 몇 가닥의 선을 어떻게 매칭시켜 사용하느냐에 따라 좀 다른데, 대표적인 것들이 RS232, RS422, RS485의 3가지이다. 예전에는 컴퓨터와 주변기기를 연결할 때에도 많이 사용하였고, 특히 컴퓨터로 각종 산업용 장비를 제어할 때 애용되었다. 약 20년 전부터 점차 USB로 넘어갔지만 아직도 많은 산업 현장에서 시리얼 통신을 사용하고 있다.
※ 시리얼 통신 비교 (이미지 출처: Oring)
현재 시중에 판매되고 있는 PTZ 카메라나 PTZ 컨트롤러들도 대부분 이 시리얼 통신을 지원한다. 예전에 설치한 구형 PTZ 카메라와 컨트롤러에 신형 카메라를 추가할 때 호환이 되도록 하기 위함이다. RS232는 가까운 거리에 있는 장비들을 1:1로 연결하기 위해 개발된 프로토콜인데 비해, RS422과 RS485는 좀 더 먼 거리에 있는 여러 대의 장치들을 1:N 즉 하나의 제어장치 (컴퓨터, 컨트롤러 등)에 여러 대의 피 제어장치 (예: 카메라)를 연결하도록 만들어져 있다.
장치와 장치를 연결해 주는 커넥터는 꽤 다양한 편인데, 보통 RS232는 D-Sub의 일종인 DB9 (9핀) 단자를 많이 사용하는데, 제품에 따라서는 둥근 형태의 Mini Din (8핀)을 사용하기도 한다. DB9은 예전에 구형 CRT 모니터에 많이 사용하던 15핀 D-Sub와 비슷하지만 핀 수가 9개이다. 그리고 Mini Din의 경우 얼핏 보면 (비디오 송수신용) S-Video 커넥터와 비슷하지만 핀 수나 모양에서 차이가 있다.
※ RS232 커넥터 – DB9 (9핀) vs Mini Din (8핀)
정리하자면 아래와 같다. 시리얼 통신은 RS232/RS422/RS485와 같은 표준적인 통신 프로토콜을 사용하며, 단자는 다양하지만 어떤 단자를 사용하든 서로간에 핀맵 (Pin Map)만 맞춰 주면 통신이 가능하다. 그리고 이 시리얼 통신을 통해 PTZ 카메라를 제어하기 위해서는 컨트롤러와 카메라들이 모두 VISCA나 PELCO와 같은 PTZ 제어 프로토콜을 지원해야 한다. 이런 조건들만 맞으면 제조사나 모델에 관계없이 컨트롤러로 PTZ 카메라들을 제어할 수 있다.
한편, 요즘에는 효율성, 편리성, 경제성 등의 이유로 시리얼 통신보다는 IP 통신을 통한 제어를 훨씬 많이 사용한다. 흔히 말하는 LAN선 (즉 이더넷 케이블)을 이용해서 컨트롤러와 PTZ 카메라들을 연결하여 제어하는 방식이다. 시리얼 통신용 VISCA를 IP 통신에 사용할 수 있도록 만든 VISCA over IP (혹은 IP VISCA)가 많이 사용되고 있으며, 대부분의 PTZ 카메라들이 지원하는 ONVIF는 특히 보안 카메라 분야에서 많이 사용되고 있다.
| 통신 프로토콜 | 연결 단자 | PTZ 제어 프로토콜 |
시리얼 통신 | RS232 RS422 / RS485 | DB9 (9핀) Mini Din (8핀) Terminal Block | VISCA PELCO-D / PELCO-P |
IP (네트워크) 통신 | IP (LAN) | RJ45 (Ethernet) | VISCA over IP ONVIF |
1. 시리얼 통신을 통한 PTZ 카메라 제어
시리얼 통신을 사용해야 할 경우 필자는 주로 RS485를 권장하곤 한다. 일단 시리얼 통신 단자를 갖춘 PTZ 카메라들의 경우 RS232는 지원하지 않는 경우가 있어도, RS485는 대부분 지원한다. 그리고 2가닥의 선만 연결해 주면 되기 때문에 RS232나 RS422에 비해 단순하고 쉽다. 먼저 아래와 같은 구성도를 보면 컨트롤러 1대로 3대의 PTZ 카메라를 연결하고 있다. 개념적으로는 쉽지만 실제 시리얼 통신 연결작업을 해 보지 않은 초보자라면 이것만 보고는 뭘 어떻게 연결해야 할 지 모를 것이다.
※ RS422 / RS485 통신을 통한 제어 구성도
일단, 카메라 설정부터 설명 드려 보겠다. 필자가 취급하고 있는 K6-20BC의 카메라를 예로 든 것인데, 다른 카메라들도 대부분 비슷하다. 리모컨의 MENU 버튼을 눌러 OSD를 열면 이 중에서 Serial Port라는 항목으로 들어가 설정하면 된다. 여기서 다른 항목들은 일반적인 설정이므로 그대로 두고 Address의 번호만 설정해 주면 된다. 즉, 1번 카메라는 <1>, 2번 카메라는 <2>, 3반 카메라는 <3> 등으로 번호만 선택해 주면 된다. 카메라별로 호출 번호를 매긴 것으로 나중에 컨트롤러에서 CAM1, CAM2, CAM3 중에서 선택하면 해당 카메라를 제어할 수 있다. 참고로 K6-20BC의 경우 RS-485라는 항목을 ON시켜 주어야 RS485 통신이 활성화된다.
※ K6-20BC 카메라의 OSD > Serial Port 설정
이번에는 케이블 연결하는 것을 살펴 보자. K6-20BC의 경우 아래의 그림에서와 같이 2개의 구멍이 있는 터미널 블록 (Terminal Block)을 통해 RS485 통신이 가능하다. 케이블의 경우 안에 2가닥 이상으로 구성된 아무 케이블이나 사용해도 무방한데, 주변에서 흔히 구할 수 있는 랜선 (이더넷 케이블)을 사용하는 것이 저렴하고 편리할 것이다. 일단 연결도는 아래의 그림과 같다. 앞서 설명 드린 바와 같이 RS485의 경우 2가닥의 선만 있으면 되는데 한 가닥(예: RED)은 컨트롤러의 송신으로, 다른 한 가닥(예: Black)은 컨트롤러의 수신으로 표시된 구멍에 넣고 터미널 블록의 나사를 조여 주면 된다. 그리고 카메라에는 반대로 연결해 주면 된다. (송신: Black, 수신: RED)
※ RS485 통신을 통한 제어
앞서 언급한 바와 같이 내부에 2가닥 이상을 가진 아무 케이블이나 사용해도 되지만, 흔히 구할 수 있는 LAN을 잘라서 사용하는 것이 편리하다. 일반적인 이더넷 케이블은 총 8가닥의 선이 2가닥씩 짝을 이뤄 꼬여 있다. 그 4개의 짝 중에서 하나를 골라 꼬인 것을 풀어 준 뒤 한쪽은 컨트롤러에 연결하고, 반대편은 카메라에 연결하면 된다. 각각의 선마다 색깔이 다르므로 구분해서 선을 연결하는 것이 어렵지 않을 것이다.
만약 RS422이나 RS485를 이용해서 여러 대의 카메라를 제어하고자 할 경우에는 일반적으로 아래와 같이 데이지 체인 (Daisy Chain)을 만들어 컨트롤러의 명령을 다음 카메라로 전달하도록 할 수도 있다. 혹은 위에서 본 것과 같이 각각의 카메라별로 선을 연결한 후에 컨트롤러 근처에서 연결해 주는 방법도 있다. (이걸 좀 깔끔하게 연결하려면 패치 패널이라는 것을 사용해도 좋다)
마지막으로 컨트롤러에서의 설정을 간단히 살펴 보도록 하겠다. 제품에 따라 다르기 때문에 일단 필자가 취급하는 C1 컨트롤러를 기준으로 설명하자면 각각의 등록된 카메라마다 다른 프로토콜을 설정할 수 있다. 카메라를 RS485로 연결했고, 카메라의 OSD에서 VISCA 프로토콜을 선택했으므로 컨트롤러에서도 동일하게 1번~3번 카메라의 프로토콜은 VISCA를 선택해 주면 된다. 제어 프로토콜 (VISCA vs PELCO), 카메라 번호 (Address), 통신 속도 (Baud Rate) 등만 카메라와 동일하게 설정해 주면 되기 때문에 그닥 어렵지 않다. 시리얼 통신의 가장 어려운 점은 아마도 선을 까서 연결해 주는 물리적인 부분일 것이다.
2. IP 네트워크를 통한 제어
앞서 언급한 바와 같이 요즘 출시되는 PTZ 카메라와 컨트롤러들은 대부분 IP 네트워크 제어를 지원한다. (일반 LAN 선을 사용하므로) 일단 설치가 편리하고 경제적이며, 동일 네트워크에 연결된 컴퓨터 등 다른 모든 기기와 연결할 수 있기 때문에 상당한 이점이 있다. 특히 요즘에는 이더넷 케이블을 통해 전원을 공급하는 PoE 기능이 탑재된 제품이 많고, 또한 이더넷을 통해 영상을 주고 받는 Video over IP도 많이 채용되고 있어 점점 더 많은 IP 제어가 적용되고 있다. 하나씩 살펴 보도록 하자.
먼저, 구성도는 아래와 같다. 앞서 설명해 드린 시리얼 통신과 유사한데 여기에는 네트워크 스위치 (혹은 스위칭 허브)가 들어간다는 점이 다르다. PTZ 카메라와 컨트롤러, 카메라 등이 모두 이 네트워크 스위치에 연결되어야 하며, 여기에 라우터까지 연결하면 인터넷을 타고 외부로 영상을 스트리밍을 하거나 멀리 떨어진 곳에서 카메라를 제어할 수도 있게 된다.
※ 출처: PTZ4U (www.ptz4u.com)
IP 네트워크 제어가 여러 면에서 편리하고 효율적이기는 하지만, 일반적인 사용자들이 제일 어려워 하는 부분이 IP 설정이다. 네트워크로 연결되는 장치들은 모두 고유의 IP 주소를 가져야 하며, 동일한 IP 영역에 있어야 서로 통신이 가능하다. LAN 환경에서 만드는 사설 IP의 경우 아래와 같이 192.168.xxx.xxx와 같은 구조를 가진다. 여기서 장비들끼리 통신이 가능하려면 3번대 영역까지 동일한 주소를 가져야 한다. 비유를 하자면 서울시(192), 종로구(168), 공정동(001)에 있는 2번지 ~ 254번지 사이의 주민들끼리만 소통이 가능하다는 뜻이다.
192 | 168 | 001 | 119 |
서울시 | 종로구 | 궁정동 | 119번지 |
따라서, 아래와 같이 장비마다 IP 주소가 다를 경우 A와 B는 소통할 수 있지만, A와 C는 소통할 수 없고, B와 C도 소통할 수 없게 된다. 비유하자면 같은 ‘동’ 사람들끼리만 소통할 수 있다고 기억해 주시면 되겠다.
* 장비 A: 192.168.001.111
* 장비 B: 192.168.001.222
* 장비 C: 192.168.005.113
문제는 대부분의 PTZ 카메라들이 IP주소를 변경하고자 할 때 그 방법이 좀 불편하다는 것이다. 일부 제품의 경우 PTZ 카메라의 리모컨으로 IP주소를 조회하거나 변경할 수 있는 기능을 제공하기도 한다. 하지만 대부분의 PTZ 카메라들은 IP 주소를 변경할 때 컴퓨터를 이용해야 한다. 따라서 컴퓨터의 IP를 먼저 카메라와 동일하게 바꾼 후 (Web UI로) 카메라에 접속해서 원하는 IP로 변경해 주어야 하는 불편함이 따른다.
아래의 그림은 K6-20BC의 리모컨에서 MENU 버튼을 눌러 네트워크 설정에 들어가면 보이는 항목들이다. 일단 리모컨으로 DHCP를 ON/OFF 시킬 수 있고, IP 주소를 확인할 수 있다는 점은 그나마 편리한 점이다. 단지, IP를 변경하기 위해서는 역시 컴퓨터를 연결해야 한다는 점은 여전히 불편하다. 그나마 이렇게 IP 주소도 보여 주고 DHCP를 ON/OFF 하는 정도의 기능도 없는 PTZ 카메라들도 매우 많기 때문에 이 정도면 양반인 것이다.
※ K6-20BC의 OSD > Network 설정
컨트롤러의 경우 아래의 그림에서와 같이 CAM1, CAM2, CAM3의 IP 설정만 잘 해 주면 된다. C1 컨트롤러의 경우 아래의 2번째 그림에서와 같이 SEARCH 기능도 좋아서 VISCA over IP나 ONVIF로 설정된 카메라들을 모두 찾아 준다. (카메라 설정에 따라 다른 경우도 있음)
※ C1 컨트롤러의 Device Management (IP 설정 변경)
※ C1 컨트롤러의 SEARCH 기능
IP 네트워크를 활용할 때의 장점은 여러 네트워크 장비들이 동시에 통신할 수 있기 때문에 활용할 때의 융통성이 높다는 것이다. 예를 들어, A라는 카메라를 T라는 컨트롤러로 제어하다가, 다른 방에 있는 S라는 컨트롤러로 제어할 수도 있다. 혹은 기존의 카메라 3대에 더해 3대의 카메라를 추가할 경우라 하더라도 LAN선만 꽂아 주면 어디에서건 제어가 가능하다.
그리고 앞서 언급한 바와 같이 PoE 스위치를 이용해서 LAN을 통해 카메라와 컨트롤러에 전원을 공급할 수 있다는 점과, 네트워크를 통해 영상을 송수신할 수 있다는 것이다. R3나 C1의 경우 카메라의 영상을 네트워크를 통해 전송 받아 각각 컨트롤러의 5인치, 3인치 LCD 스크린에 표시해 줄 수 있다. 카메라의 RTSP 주소만 정확히 컨트롤러에 입력해 주면 되는데, 현장에서 설치할 때 모니터가 아직 준비가 안되어 있다든지, 프리뷰용 모니터에 갑자기 문제가 생기든지 할 때 큰 도움이 된다.
※ C1 컨트롤러의 3인치 LCD로 카메라 영상 프리뷰
3. 복합제어: 시리얼 × 다중 IP 대역의 PTZ 카메라 제어
PTZ 카메라와 컨트롤러를 설치하다 보면 현장 상황에 따라 다양한 에로 사항들이 발생한다. 먼저 기존에 설치된 구형 PTZ 카메라들은 시리얼 통신만 가능한데, 새로 추가한 카메라들은 IP를 쓰고 싶은 경우가 있다. 컨트롤러에 따라 시리얼 통신과 IP 네트워크 제어가 동시에 가능한 컨트롤러도 있고 그렇지 못한 컨트롤러도 있다. C1은 전자에, R1은 후자에 속한다.
그리고, IP 대역이 서로 다른 카메라들을 (카메라의 IP 주소 변경 없이) 그대로 활용하고 싶을 때가 있다. 현장에 설치하러 왔는데 컴퓨터가 없거나 고장이 났다든지, 혹은 초보자라 IP 설정을 잘 못한다든지 할 때 그냥 카메라끼리 IP 대역이 달라도 그냥 쓸 수 있는 방법이 있다. 사실 이건 컨트롤러가 이런 기능을 제공하느냐의 여부에 달렸기 때문에 ‘방법’이라기 보다는 그런 기능의 제품이 있다고 말하는 것이 정확하겠다.
※ C1, 복합제어 (시리얼 통신 × 다중 IP 네트워크)
필자가 취급하는 R1이라는 컨트롤러는 시리얼 통신이나 IP 네트워크 제어 둘 다 지원하지만 동시에는 안 된다. 둘 중 하나를 선택해야 한다. R3라는 컨트롤로는 ONVIF 전용이라 IP대역이 다르면 연결이 안 된다. 반면 C1이라는 컨트롤러는 시리얼 통신과 IP 네트워크 제어가 동시에 가능하면서, 또 추가적인 IP 주소 등록 기능 (Extra IP)을 이용해 서로 다른 대역의 IP 주소를 가진 PTZ 카메라들을 제어할 수 있다.
위의 그림과 같이 K6 카메라의 공장 출하 IP 주소는 192.168.001.118이고, A7의 공장 초기 IP 주소는 192.168.100.088이다. C1 컨트롤러의 공장 초기 IP 주소가 192.168.001.119이기 때문에 K6와는 바로 연결이 된다. 반면 A7의 IP 주소는 192.168.100.088이기 때문에 IP 대역이 맞지 않아 서로 통신이 불가능하다.
하지만, C1 컨트롤러에 추가 IP를 설정해 주면 (카메라의 IP 주소를 그대로 둔 채) 컨트롤러와 PTZ 카메라를 연결할 수 있다. EXTRA IP는 총 3개를 입력할 수 있는데, 아래 그림에서와 같이 컨트롤러 자체에서 할 수도 있고, 아래와 같이 WebUI에서 설정할 수도 있다.
※ C1 컨트롤러 본체 - 기본 IP + Extra IPs
※ C1 컨트롤러 WebUI - 기본 IP + Extra IPs
PTZ 카메라는 말 그대로 카메라 스스로 Pan (좌우), Tilt (상하), Zoom (줌) 움직임을 할 수 있다. 요즘은 자동추적 카메라가 많이 나와 있지만, 기본적으로는 사용자가 적외선 리모컨이나 원격 리모컨 (PTZ 전용 컨트롤러)을 통해 카메라를 제어하는 방식이다. 따라서 카메라에서 멀러 떨어져 원격으로 제어가 가능하기 때문에 사람을 배치하기 어려운 곳에 카메라를 설치할 수 있어 효율적이고, 적은 인력으로 다수의 카메라를 제어할 수 있다는 점에서 경제적이다.
이렇게 효율성과 경제성의 장점을 가진 PTZ 카메라를 원격에서 제어할 수 있게 해 주는 것이 PTZ 전용 컨트롤러이다. 보통 PTZ 카메라 제조사에서 컨트롤러도 최소 1종 이상 제공하지만, 카메라와 컨트롤러의 제조사가 다르더라도 거의 대부분 호환이 되도록 만든다. 이렇게 호환이 가능한 이유는 (1) 동일한 통신 인터페이스를 사용하고, (2) 동일한 프로토콜을 지원하기 때문이다.
여기서 통신 인터페이스는 기기간의 통신이 가능하도록 만든 공용/상용 인터페이스를 뜻한다. 가장 대표적인 것이 오랜 기간 사용되어 온 시리얼 통신 (Serial Communication)이란 것으로, 몇 가닥의 선을 어떻게 매칭시켜 사용하느냐에 따라 좀 다른데, 대표적인 것들이 RS232, RS422, RS485의 3가지이다. 예전에는 컴퓨터와 주변기기를 연결할 때에도 많이 사용하였고, 특히 컴퓨터로 각종 산업용 장비를 제어할 때 애용되었다. 약 20년 전부터 점차 USB로 넘어갔지만 아직도 많은 산업 현장에서 시리얼 통신을 사용하고 있다.
※ 시리얼 통신 비교 (이미지 출처: Oring)
현재 시중에 판매되고 있는 PTZ 카메라나 PTZ 컨트롤러들도 대부분 이 시리얼 통신을 지원한다. 예전에 설치한 구형 PTZ 카메라와 컨트롤러에 신형 카메라를 추가할 때 호환이 되도록 하기 위함이다. RS232는 가까운 거리에 있는 장비들을 1:1로 연결하기 위해 개발된 프로토콜인데 비해, RS422과 RS485는 좀 더 먼 거리에 있는 여러 대의 장치들을 1:N 즉 하나의 제어장치 (컴퓨터, 컨트롤러 등)에 여러 대의 피 제어장치 (예: 카메라)를 연결하도록 만들어져 있다.
장치와 장치를 연결해 주는 커넥터는 꽤 다양한 편인데, 보통 RS232는 D-Sub의 일종인 DB9 (9핀) 단자를 많이 사용하는데, 제품에 따라서는 둥근 형태의 Mini Din (8핀)을 사용하기도 한다. DB9은 예전에 구형 CRT 모니터에 많이 사용하던 15핀 D-Sub와 비슷하지만 핀 수가 9개이다. 그리고 Mini Din의 경우 얼핏 보면 (비디오 송수신용) S-Video 커넥터와 비슷하지만 핀 수나 모양에서 차이가 있다.
※ RS232 커넥터 – DB9 (9핀) vs Mini Din (8핀)
정리하자면 아래와 같다. 시리얼 통신은 RS232/RS422/RS485와 같은 표준적인 통신 프로토콜을 사용하며, 단자는 다양하지만 어떤 단자를 사용하든 서로간에 핀맵 (Pin Map)만 맞춰 주면 통신이 가능하다. 그리고 이 시리얼 통신을 통해 PTZ 카메라를 제어하기 위해서는 컨트롤러와 카메라들이 모두 VISCA나 PELCO와 같은 PTZ 제어 프로토콜을 지원해야 한다. 이런 조건들만 맞으면 제조사나 모델에 관계없이 컨트롤러로 PTZ 카메라들을 제어할 수 있다.
한편, 요즘에는 효율성, 편리성, 경제성 등의 이유로 시리얼 통신보다는 IP 통신을 통한 제어를 훨씬 많이 사용한다. 흔히 말하는 LAN선 (즉 이더넷 케이블)을 이용해서 컨트롤러와 PTZ 카메라들을 연결하여 제어하는 방식이다. 시리얼 통신용 VISCA를 IP 통신에 사용할 수 있도록 만든 VISCA over IP (혹은 IP VISCA)가 많이 사용되고 있으며, 대부분의 PTZ 카메라들이 지원하는 ONVIF는 특히 보안 카메라 분야에서 많이 사용되고 있다.
통신 프로토콜
연결 단자
PTZ 제어 프로토콜
시리얼 통신
RS232
RS422 / RS485
DB9 (9핀)
Mini Din (8핀)
Terminal Block
VISCA
PELCO-D / PELCO-P
IP (네트워크) 통신
IP (LAN)
RJ45 (Ethernet)
VISCA over IP
ONVIF
1. 시리얼 통신을 통한 PTZ 카메라 제어
시리얼 통신을 사용해야 할 경우 필자는 주로 RS485를 권장하곤 한다. 일단 시리얼 통신 단자를 갖춘 PTZ 카메라들의 경우 RS232는 지원하지 않는 경우가 있어도, RS485는 대부분 지원한다. 그리고 2가닥의 선만 연결해 주면 되기 때문에 RS232나 RS422에 비해 단순하고 쉽다. 먼저 아래와 같은 구성도를 보면 컨트롤러 1대로 3대의 PTZ 카메라를 연결하고 있다. 개념적으로는 쉽지만 실제 시리얼 통신 연결작업을 해 보지 않은 초보자라면 이것만 보고는 뭘 어떻게 연결해야 할 지 모를 것이다.
※ RS422 / RS485 통신을 통한 제어 구성도
일단, 카메라 설정부터 설명 드려 보겠다. 필자가 취급하고 있는 K6-20BC의 카메라를 예로 든 것인데, 다른 카메라들도 대부분 비슷하다. 리모컨의 MENU 버튼을 눌러 OSD를 열면 이 중에서 Serial Port라는 항목으로 들어가 설정하면 된다. 여기서 다른 항목들은 일반적인 설정이므로 그대로 두고 Address의 번호만 설정해 주면 된다. 즉, 1번 카메라는 <1>, 2번 카메라는 <2>, 3반 카메라는 <3> 등으로 번호만 선택해 주면 된다. 카메라별로 호출 번호를 매긴 것으로 나중에 컨트롤러에서 CAM1, CAM2, CAM3 중에서 선택하면 해당 카메라를 제어할 수 있다. 참고로 K6-20BC의 경우 RS-485라는 항목을 ON시켜 주어야 RS485 통신이 활성화된다.
※ K6-20BC 카메라의 OSD > Serial Port 설정
이번에는 케이블 연결하는 것을 살펴 보자. K6-20BC의 경우 아래의 그림에서와 같이 2개의 구멍이 있는 터미널 블록 (Terminal Block)을 통해 RS485 통신이 가능하다. 케이블의 경우 안에 2가닥 이상으로 구성된 아무 케이블이나 사용해도 무방한데, 주변에서 흔히 구할 수 있는 랜선 (이더넷 케이블)을 사용하는 것이 저렴하고 편리할 것이다. 일단 연결도는 아래의 그림과 같다. 앞서 설명 드린 바와 같이 RS485의 경우 2가닥의 선만 있으면 되는데 한 가닥(예: RED)은 컨트롤러의 송신으로, 다른 한 가닥(예: Black)은 컨트롤러의 수신으로 표시된 구멍에 넣고 터미널 블록의 나사를 조여 주면 된다. 그리고 카메라에는 반대로 연결해 주면 된다. (송신: Black, 수신: RED)
앞서 언급한 바와 같이 내부에 2가닥 이상을 가진 아무 케이블이나 사용해도 되지만, 흔히 구할 수 있는 LAN을 잘라서 사용하는 것이 편리하다. 일반적인 이더넷 케이블은 총 8가닥의 선이 2가닥씩 짝을 이뤄 꼬여 있다. 그 4개의 짝 중에서 하나를 골라 꼬인 것을 풀어 준 뒤 한쪽은 컨트롤러에 연결하고, 반대편은 카메라에 연결하면 된다. 각각의 선마다 색깔이 다르므로 구분해서 선을 연결하는 것이 어렵지 않을 것이다.
만약 RS422이나 RS485를 이용해서 여러 대의 카메라를 제어하고자 할 경우에는 일반적으로 아래와 같이 데이지 체인 (Daisy Chain)을 만들어 컨트롤러의 명령을 다음 카메라로 전달하도록 할 수도 있다. 혹은 위에서 본 것과 같이 각각의 카메라별로 선을 연결한 후에 컨트롤러 근처에서 연결해 주는 방법도 있다. (이걸 좀 깔끔하게 연결하려면 패치 패널이라는 것을 사용해도 좋다)
마지막으로 컨트롤러에서의 설정을 간단히 살펴 보도록 하겠다. 제품에 따라 다르기 때문에 일단 필자가 취급하는 C1 컨트롤러를 기준으로 설명하자면 각각의 등록된 카메라마다 다른 프로토콜을 설정할 수 있다. 카메라를 RS485로 연결했고, 카메라의 OSD에서 VISCA 프로토콜을 선택했으므로 컨트롤러에서도 동일하게 1번~3번 카메라의 프로토콜은 VISCA를 선택해 주면 된다. 제어 프로토콜 (VISCA vs PELCO), 카메라 번호 (Address), 통신 속도 (Baud Rate) 등만 카메라와 동일하게 설정해 주면 되기 때문에 그닥 어렵지 않다. 시리얼 통신의 가장 어려운 점은 아마도 선을 까서 연결해 주는 물리적인 부분일 것이다.
2. IP 네트워크를 통한 제어
앞서 언급한 바와 같이 요즘 출시되는 PTZ 카메라와 컨트롤러들은 대부분 IP 네트워크 제어를 지원한다. (일반 LAN 선을 사용하므로) 일단 설치가 편리하고 경제적이며, 동일 네트워크에 연결된 컴퓨터 등 다른 모든 기기와 연결할 수 있기 때문에 상당한 이점이 있다. 특히 요즘에는 이더넷 케이블을 통해 전원을 공급하는 PoE 기능이 탑재된 제품이 많고, 또한 이더넷을 통해 영상을 주고 받는 Video over IP도 많이 채용되고 있어 점점 더 많은 IP 제어가 적용되고 있다. 하나씩 살펴 보도록 하자.
먼저, 구성도는 아래와 같다. 앞서 설명해 드린 시리얼 통신과 유사한데 여기에는 네트워크 스위치 (혹은 스위칭 허브)가 들어간다는 점이 다르다. PTZ 카메라와 컨트롤러, 카메라 등이 모두 이 네트워크 스위치에 연결되어야 하며, 여기에 라우터까지 연결하면 인터넷을 타고 외부로 영상을 스트리밍을 하거나 멀리 떨어진 곳에서 카메라를 제어할 수도 있게 된다.
※ 출처: PTZ4U (www.ptz4u.com)
IP 네트워크 제어가 여러 면에서 편리하고 효율적이기는 하지만, 일반적인 사용자들이 제일 어려워 하는 부분이 IP 설정이다. 네트워크로 연결되는 장치들은 모두 고유의 IP 주소를 가져야 하며, 동일한 IP 영역에 있어야 서로 통신이 가능하다. LAN 환경에서 만드는 사설 IP의 경우 아래와 같이 192.168.xxx.xxx와 같은 구조를 가진다. 여기서 장비들끼리 통신이 가능하려면 3번대 영역까지 동일한 주소를 가져야 한다. 비유를 하자면 서울시(192), 종로구(168), 공정동(001)에 있는 2번지 ~ 254번지 사이의 주민들끼리만 소통이 가능하다는 뜻이다.
192
168
001
119
서울시
종로구
궁정동
119번지
따라서, 아래와 같이 장비마다 IP 주소가 다를 경우 A와 B는 소통할 수 있지만, A와 C는 소통할 수 없고, B와 C도 소통할 수 없게 된다. 비유하자면 같은 ‘동’ 사람들끼리만 소통할 수 있다고 기억해 주시면 되겠다.
* 장비 A: 192.168.001.111
* 장비 B: 192.168.001.222
* 장비 C: 192.168.005.113
문제는 대부분의 PTZ 카메라들이 IP주소를 변경하고자 할 때 그 방법이 좀 불편하다는 것이다. 일부 제품의 경우 PTZ 카메라의 리모컨으로 IP주소를 조회하거나 변경할 수 있는 기능을 제공하기도 한다. 하지만 대부분의 PTZ 카메라들은 IP 주소를 변경할 때 컴퓨터를 이용해야 한다. 따라서 컴퓨터의 IP를 먼저 카메라와 동일하게 바꾼 후 (Web UI로) 카메라에 접속해서 원하는 IP로 변경해 주어야 하는 불편함이 따른다.
아래의 그림은 K6-20BC의 리모컨에서 MENU 버튼을 눌러 네트워크 설정에 들어가면 보이는 항목들이다. 일단 리모컨으로 DHCP를 ON/OFF 시킬 수 있고, IP 주소를 확인할 수 있다는 점은 그나마 편리한 점이다. 단지, IP를 변경하기 위해서는 역시 컴퓨터를 연결해야 한다는 점은 여전히 불편하다. 그나마 이렇게 IP 주소도 보여 주고 DHCP를 ON/OFF 하는 정도의 기능도 없는 PTZ 카메라들도 매우 많기 때문에 이 정도면 양반인 것이다.
※ K6-20BC의 OSD > Network 설정
컨트롤러의 경우 아래의 그림에서와 같이 CAM1, CAM2, CAM3의 IP 설정만 잘 해 주면 된다. C1 컨트롤러의 경우 아래의 2번째 그림에서와 같이 SEARCH 기능도 좋아서 VISCA over IP나 ONVIF로 설정된 카메라들을 모두 찾아 준다. (카메라 설정에 따라 다른 경우도 있음)
※ C1 컨트롤러의 Device Management (IP 설정 변경)
※ C1 컨트롤러의 SEARCH 기능
IP 네트워크를 활용할 때의 장점은 여러 네트워크 장비들이 동시에 통신할 수 있기 때문에 활용할 때의 융통성이 높다는 것이다. 예를 들어, A라는 카메라를 T라는 컨트롤러로 제어하다가, 다른 방에 있는 S라는 컨트롤러로 제어할 수도 있다. 혹은 기존의 카메라 3대에 더해 3대의 카메라를 추가할 경우라 하더라도 LAN선만 꽂아 주면 어디에서건 제어가 가능하다.
그리고 앞서 언급한 바와 같이 PoE 스위치를 이용해서 LAN을 통해 카메라와 컨트롤러에 전원을 공급할 수 있다는 점과, 네트워크를 통해 영상을 송수신할 수 있다는 것이다. R3나 C1의 경우 카메라의 영상을 네트워크를 통해 전송 받아 각각 컨트롤러의 5인치, 3인치 LCD 스크린에 표시해 줄 수 있다. 카메라의 RTSP 주소만 정확히 컨트롤러에 입력해 주면 되는데, 현장에서 설치할 때 모니터가 아직 준비가 안되어 있다든지, 프리뷰용 모니터에 갑자기 문제가 생기든지 할 때 큰 도움이 된다.
3. 복합제어: 시리얼 × 다중 IP 대역의 PTZ 카메라 제어
PTZ 카메라와 컨트롤러를 설치하다 보면 현장 상황에 따라 다양한 에로 사항들이 발생한다. 먼저 기존에 설치된 구형 PTZ 카메라들은 시리얼 통신만 가능한데, 새로 추가한 카메라들은 IP를 쓰고 싶은 경우가 있다. 컨트롤러에 따라 시리얼 통신과 IP 네트워크 제어가 동시에 가능한 컨트롤러도 있고 그렇지 못한 컨트롤러도 있다. C1은 전자에, R1은 후자에 속한다.
그리고, IP 대역이 서로 다른 카메라들을 (카메라의 IP 주소 변경 없이) 그대로 활용하고 싶을 때가 있다. 현장에 설치하러 왔는데 컴퓨터가 없거나 고장이 났다든지, 혹은 초보자라 IP 설정을 잘 못한다든지 할 때 그냥 카메라끼리 IP 대역이 달라도 그냥 쓸 수 있는 방법이 있다. 사실 이건 컨트롤러가 이런 기능을 제공하느냐의 여부에 달렸기 때문에 ‘방법’이라기 보다는 그런 기능의 제품이 있다고 말하는 것이 정확하겠다.
※ C1, 복합제어 (시리얼 통신 × 다중 IP 네트워크)
필자가 취급하는 R1이라는 컨트롤러는 시리얼 통신이나 IP 네트워크 제어 둘 다 지원하지만 동시에는 안 된다. 둘 중 하나를 선택해야 한다. R3라는 컨트롤로는 ONVIF 전용이라 IP대역이 다르면 연결이 안 된다. 반면 C1이라는 컨트롤러는 시리얼 통신과 IP 네트워크 제어가 동시에 가능하면서, 또 추가적인 IP 주소 등록 기능 (Extra IP)을 이용해 서로 다른 대역의 IP 주소를 가진 PTZ 카메라들을 제어할 수 있다.
위의 그림과 같이 K6 카메라의 공장 출하 IP 주소는 192.168.001.118이고, A7의 공장 초기 IP 주소는 192.168.100.088이다. C1 컨트롤러의 공장 초기 IP 주소가 192.168.001.119이기 때문에 K6와는 바로 연결이 된다. 반면 A7의 IP 주소는 192.168.100.088이기 때문에 IP 대역이 맞지 않아 서로 통신이 불가능하다.
하지만, C1 컨트롤러에 추가 IP를 설정해 주면 (카메라의 IP 주소를 그대로 둔 채) 컨트롤러와 PTZ 카메라를 연결할 수 있다. EXTRA IP는 총 3개를 입력할 수 있는데, 아래 그림에서와 같이 컨트롤러 자체에서 할 수도 있고, 아래와 같이 WebUI에서 설정할 수도 있다.
※ C1 컨트롤러 본체 - 기본 IP + Extra IPs
※ C1 컨트롤러 WebUI - 기본 IP + Extra IPs