모든 제품이 처음부터 100% 완벽할 수는 없다. 아무리 유명한 대기업에서 만든 고가의 제품이라 하더라도 버그도 있기 마련이고, 실제 고객들이 사용하면서 지적한 불편함을 반영하여 업그레이드를 하게 된다. 필자가 OEM으로 수입하여 공급하고 있는 PTZ 카메라들의 경우에도 당연히 버그와 업그레이드를 거치게 된다. 외산 제품들의 경우 수입사 혹은 대리점이 어디인가가 중요한 이유가 바로 이것이다. 버그나 사용성을 개선시키는데 있어서 얼마나 제조사와 잘 협조하여 빠르게 해결할 수 있느냐에 따라 고객만족도가 달라질 수 밖에 없다.
다행히 필자에게 공급하고 있는 제조사들은 상당히 적극적으로 기술지원을 해 주고 있어서 국내 고객의 니즈나 환경에 맞는 개선이 이루어지고 있다. A7-20NT의 경우에도 UHD 해상도 설정 추가, HDMI-AOC 케이블과의 호환성 문제 해결, 강사 추적기능 업그레이드 등을 위해 공식 출시 전에 이미 총 3차례에 걸쳐 펌웨어 (Firmware) 업그레이드가 이루어졌다. 오늘은 여러 개선 사항 중에서 강사추적 (Auto Tracking) 기능에 대한 업그레이드 내용을 간략하게 설명 드리도록 하겠다.
※ 한 대형학원 강의실에 설치된 A7-20NT 카메라
아래의 그림은 A7-20NT의 자동추적 (Auto Tracking) 설정 페이지를 갈무리한 것이다. 결론부터 말씀드리자면, 애초에 강사추적 모드 (Presenter Mode)와 영역 추적 모드 (Zone Mode)의 2가지 모드가 있었는데, 여기에 강사추적+추적영역 (Presenter + Tracking Area) 설정 기능이 추가되었다.
먼저, 기본적인 기능 몇 가지를 소개해 드리자면, 위의 그림에서 Character Position이라는 것은 아래 그림의 윗쪽과 같이 화면에서 강사의 위치를 왼쪽, 가운데, 오른쪽 중에서 하나를 선택하는 것이다. 보통 오른손 잡이 많기 때문에 강사를 화면의 오른쪽에 오도록 설정하는 경우가 제일 많다. Figure Size는 화면 안에서 강사를 얼마나 크게 보이도록 할 것인가를 설정하는 것이다. 기본적으로 Full (전신), Half Body (반신), Close Up (확대), Custom (사용자 설정)의 4가지 중에 하나를 선택할 수 있다. 하지만 Zoom 기능을 이용해서 사용자가 원하는 수준으로 수동으로 화각을 설정해도 된다.
※ 강사 위치 설정 (위의 그림) / 전신 vs 반신 vs 확대 (아래 그림)
강사 모드 (Presenter Mode)
강사모드 혹은 프리젠터 모드 (Presenter Mode)는 카메라가 자유롭게 강사를 따라다니는 모드이다. 여기서 중요한 것은 'Auto Zoom'과 'Auto Tilt'라는 기능이다. 말 그대로 Auto Zoom을 선택하면 강사의 위치에 따라 자동으로 줌-인(Zoom In)과 줌-아웃(Zoom Out)이 된다. 즉, Figure Size나 수동으로 정해 놓은 구도 (화면 내에서 사람의 크기)가 계속 유지되도록 카메라가 알아서 줌인~줌아웃을 한다는 것이다. 이 기능을 해제해 놓으면 당연히 강사가 카메라 가까이 오든, 멀리 가든 카메라는 줌을 하지 않고 원래의 화각을 유지하게 된다. 마찬가지로 Auto Tilt라는 기능은 강사의 움직임에 따라 카메라가 추적하기는 하되, 카메라가 상하로 움직이지 않도록 각도를 고정해 놓는 기능이다. 이 기능이 체크되어 있을 경우
영역 모드 (Zone Mode)
존 (Zone) 모드, 즉 영역 모드는 화면 안에 일정한 영역을 A, B, C, D와 같이 최대 4개까지 설정하는 것으로, 이 각각의 영역에서는 강사가 움직여도 카메라가 추적을 하지 않고 멈춰 있다가, 강사가 A 영역에서 B영역으로 이동이면 그때 카메라가 A영역에서 B영역으로 전환된다. 각각의 영역은 아래의 그림과 같이 약간 겹치게 설정해야 한다.
실제 칠판이 꽤 넓은 강의실이라 해도 16:9의 화면으로 나눌 경우 겹치는 부분을 포함한다 해도 3개 정도의 영역 (Zone)으로 커버가 가능하다. 이 영역 모드는 해당 영역에 있을 때에는 강사가 움직이더라도 화면이 움직이지 않기 때문에 강사의 잦은 움직임으로 인한 화면의 움직임이 적기 때문에 영상을 보는 학생들의 시각적 피로도를 줄일 수 있다. 단지, A, B, C, D 영역 간의 전환이 너무 빠르고, 각각의 영역 사이에서 강사가 왔다갔다 할 경우 오히려 화면 전환이 너무 많아지는 문제가 생길 수 있기 때문에 그다지 실용적이지는 않다.
나중에 별도의 강좌를 통해 설명드리겠지만 이 영역 모드는 오히려 Zoom 정도를 달리하여 화각이 다른 몇 개의 영역을 설정했을 때 유용하게 활용할 수 있다. 예를 들어, 왼쪽에 있는 의자에 앉았을 때의 상반신 장면 (1), 서서 칠판에 판서하면서 설명할 때의 칠판 위주의 화면 (2), 서서 얘기할 때 전신을 보여 주는 장면 (3) 등으로 미리 시나리오를 정해 놓을 경우 매우 자연스럽게 카메라가 좌우로 움직이면서 줌인~줌아웃을 자연스럽게 해 주는 장면을 연출할 수 있다.
강사 모드 + 추적 영역 (Presenter Mode + Track Area)
칠판이 넓은 학원의 특성을 반영하기 위해 제조사 개발진의 도움을 받아 Presenter Mode의 기능을 업그레이드하였다. 한 마디로 말해서 강사추적의 범위를 정해서 일정한 영역 이외의 위치에 강사가 서 있을 경우 더 이상 추적하지 않고, 일정 시간(Retention Time)이 지나면 정해진 위치 (Tracking Start Position: 보통 칠판 중앙)로 돌아가도록 한 것이다. 왜냐하면 기존의 Presenter Mode는 강사가 가는 곳을 카메라가 끝까지 따라가고, 강사 뿐아니라 학생이 먼저 들어와 칠판 앞을 지나가면 그 학생을 끝까지 따라가는 문제가 생기기도 한다. 즉, 강의실에서는 별 문제가 안될 수도 있지만, 강의 영상을 녹화해서 영상물로 제공하기에는 불필요한 영상이 많이 들어가게 된다.
이에 따라 강사를 추적하는 영역을 지정해 주어 카메라로 하여금 불필요한 영상을 찍지 않도록 할 필요가 있었다. 그런데, 이런 '추적 영역'을 설정하는 것은 2개의 렌즈 (2개의 카메라)를 가진 PTZ 카메라에 들어간 기능이다. 예를 들어, 이 학원에서 기존에 사용하던 uv100t와 같은 카메라는 하단의 파노라마 카메라 (광각)으로 강사의 위치를 파악하고, 상단의 PTZ 카메라로 강사를 추적하는 방식이다. 하지만, A7-20NT와 같이 1개의 렌즈(카메라)만 있는 경우에는 이렇게 '추적 영역'을 설정하는 것이 어려운데, 제조사의 지원 덕분에 A7-20NT에서도 이 기능을 구현하게 되었다.
아래의 그림에서 중앙 하단에 있는 'Tracking Effective Area'에서 'Display Configuration Box'를 누른 후, 상단에 있는 화면에서 마우스로 박스를 만들어 준 후 파란색 체크를 눌러 주면 해당 영역에 '추적 영역' 설정이 간단하게 완료된다. 즉, 강사가 이 영역에 보일 경우에만 추적을 하고, 그 이외에 강사가 있을 경우에는 따라가지 않고, 일정 시간 (Target Retention Time)이 지나면 원래의 위치 (Target Start Position)으로 돌아간다.
'추적 영역'의 설정이 완료되면 아래에 작은 화면이 나타나고 여기에 설정된 추적영역이 빨간 색으로 표시된다. uv100t와 같이 별도의 소프트웨어를 통해 복잡한 과정을 거쳐 영역을 설정하지 않고, Web UI에서 쉽고 빠르게 추적영역 설정이 완료되는 것이다.
아래의 이미지는 실제 A7-20NT 여러 대가 설치된 한 대형학원에서 강의가 진행되고 있는 모습을 캡쳐한 것이다. 위에서 설명드린 것과 같이 이들 PTZ 카메라에는 새로 업그레이드되어 추가된 기능, 즉 강사모드+추적영역 (Presenter Mode + Tracking Area)가 적용되어 수업에 사용되고 있다. 특히 (기존 카메라에서는 불가능하던) 강사를 화면의 우측에 오게 할 수 있다는 점이 선호되었고, 기존 카메라에 비해 추적이 자연스럽고 화질도 좋아 만족스럽다는 평가를 받았다.
학원에서는 대형 칠판을 사용하는 경우가 많아 일반적으로 강사 추적 영역도 넓게 설정하게 되는데, 칠판과의 거리, 카메라의 높이, 각도 등을 고려해야 한다.
HD 프로젝트에 UHD 카메라를 사용하면 생기는 일?
2020년 이후 코로나 판데믹으로 인해 모든 것이 비대면으로 빠르게 진행되었다. 특히, 교육과 종교, 각종 회의, 그리고 스포츠 등 많은 분야에서 카메라와 네트워크를 이용하여 시간과 공간의 제약을 극복할 수 있게 되었다. PTZ 카메라의 경우 여기에 자동추적 기능이 더해지면서 특히 교육 분야에서 많은 기여를 하고 있으며, 이제는 중계나 방송과 같은 보다 전문적인 영역에서도 효율향상과 원가절감에 기여하고 있다.
많은 학교와 학원에서 자동추적 기능의 PTZ 카메라를 이용하여 수업을 하고 있는데, 가동시간이 많은 경우에는 주 50시간 이상 카메라가 열심히 일해야 하는 경우가 있다. 그리고 거의 한 달 내내 카메라가 켜 있기 때문에 2~3년만 사용해도 노후화되는 경우가 종종있다. 즉, 카메라 자체가 동작을 하기는 하지만 간혹 추적을 멈춘다든지, 추적 기능이 매끄럽지 못하든지, 혹은 특정 기능이 동작하지 않는다든지 하는 문제가 생길 수 있다.
실제로 필자가 프로젝트를 진행했던 한 대형학원에서 3~4년 정도 사용한 강사추적용 PTZ 카메라들의 약 50% 이상에서 이상 증세가 발생하였다. 이에 따라 이들 중 절반 정도는 노후화된 카메라를 신형 4K/UHD 카메라로 교체하였고, 나머지는 일단 Frame Rate를 절반으로 낮추고 나중에 교체하기로 하였다. HD로 촬영하여 강의실 TV에 HD로 영상을 보여주고 있고, 녹화도 HD로 하는데 굳이 4K/UHD급 PTZ 카메라를 투입한 이유는 우선적으로 향상된 화질과 (추적) 기능 때문이었다. 결과물은 동일한 HD 해상도라 하더라도 UHD급 CMOS 센서로 촬상한 영상을 HD로 줄이는 것이 화질이 보통 더 좋다.
※ CMOS 센서 비교 예시 (이미지 출처: SONY)
그리고, 카메라의 실제 필요한 것보다 고사양 제품을 사용함으로써 카메라의 부하 (load)를 줄여 주는 것도 4K/UHD 카메라를 채택한 이유 중 하나였다. 예를 들어, 1500cc의 내연기관 엔진을 장착한 자동차로 고속도로를 시속 180km로 달려야 한다면 높은 RPM으로 인해 엔진에 매우 큰 부담이 될 것이다. 하지만 만약 6000cc의 큰 엔진이라면 훨씬 낮은 RPM으로 여유있게 시속 180km로 장시간 달릴 수 있을 것이다. 마찬가지로 카메라의 경우에도 HD급으로 1080/60p로 촬영한다면 내장된 영상 프로세서가 최대로 동작해야 하는데, UHD급 카메라로 1080/60p 영상을 촬영한다면 훨씬 여유있게 작동하여 발열도 줄고 장시간 사용에도 무리가 적을 것이다. "끝"
※ 내연기관 엔진 비교 (이미지 출처: GM)
모든 제품이 처음부터 100% 완벽할 수는 없다. 아무리 유명한 대기업에서 만든 고가의 제품이라 하더라도 버그도 있기 마련이고, 실제 고객들이 사용하면서 지적한 불편함을 반영하여 업그레이드를 하게 된다. 필자가 OEM으로 수입하여 공급하고 있는 PTZ 카메라들의 경우에도 당연히 버그와 업그레이드를 거치게 된다. 외산 제품들의 경우 수입사 혹은 대리점이 어디인가가 중요한 이유가 바로 이것이다. 버그나 사용성을 개선시키는데 있어서 얼마나 제조사와 잘 협조하여 빠르게 해결할 수 있느냐에 따라 고객만족도가 달라질 수 밖에 없다.
다행히 필자에게 공급하고 있는 제조사들은 상당히 적극적으로 기술지원을 해 주고 있어서 국내 고객의 니즈나 환경에 맞는 개선이 이루어지고 있다. A7-20NT의 경우에도 UHD 해상도 설정 추가, HDMI-AOC 케이블과의 호환성 문제 해결, 강사 추적기능 업그레이드 등을 위해 공식 출시 전에 이미 총 3차례에 걸쳐 펌웨어 (Firmware) 업그레이드가 이루어졌다. 오늘은 여러 개선 사항 중에서 강사추적 (Auto Tracking) 기능에 대한 업그레이드 내용을 간략하게 설명 드리도록 하겠다.
아래의 그림은 A7-20NT의 자동추적 (Auto Tracking) 설정 페이지를 갈무리한 것이다. 결론부터 말씀드리자면, 애초에 강사추적 모드 (Presenter Mode)와 영역 추적 모드 (Zone Mode)의 2가지 모드가 있었는데, 여기에 강사추적+추적영역 (Presenter + Tracking Area) 설정 기능이 추가되었다.
먼저, 기본적인 기능 몇 가지를 소개해 드리자면, 위의 그림에서 Character Position이라는 것은 아래 그림의 윗쪽과 같이 화면에서 강사의 위치를 왼쪽, 가운데, 오른쪽 중에서 하나를 선택하는 것이다. 보통 오른손 잡이 많기 때문에 강사를 화면의 오른쪽에 오도록 설정하는 경우가 제일 많다. Figure Size는 화면 안에서 강사를 얼마나 크게 보이도록 할 것인가를 설정하는 것이다. 기본적으로 Full (전신), Half Body (반신), Close Up (확대), Custom (사용자 설정)의 4가지 중에 하나를 선택할 수 있다. 하지만 Zoom 기능을 이용해서 사용자가 원하는 수준으로 수동으로 화각을 설정해도 된다.
※ 강사 위치 설정 (위의 그림) / 전신 vs 반신 vs 확대 (아래 그림)
강사 모드 (Presenter Mode)
강사모드 혹은 프리젠터 모드 (Presenter Mode)는 카메라가 자유롭게 강사를 따라다니는 모드이다. 여기서 중요한 것은 'Auto Zoom'과 'Auto Tilt'라는 기능이다. 말 그대로 Auto Zoom을 선택하면 강사의 위치에 따라 자동으로 줌-인(Zoom In)과 줌-아웃(Zoom Out)이 된다. 즉, Figure Size나 수동으로 정해 놓은 구도 (화면 내에서 사람의 크기)가 계속 유지되도록 카메라가 알아서 줌인~줌아웃을 한다는 것이다. 이 기능을 해제해 놓으면 당연히 강사가 카메라 가까이 오든, 멀리 가든 카메라는 줌을 하지 않고 원래의 화각을 유지하게 된다. 마찬가지로 Auto Tilt라는 기능은 강사의 움직임에 따라 카메라가 추적하기는 하되, 카메라가 상하로 움직이지 않도록 각도를 고정해 놓는 기능이다. 이 기능이 체크되어 있을 경우
영역 모드 (Zone Mode)
존 (Zone) 모드, 즉 영역 모드는 화면 안에 일정한 영역을 A, B, C, D와 같이 최대 4개까지 설정하는 것으로, 이 각각의 영역에서는 강사가 움직여도 카메라가 추적을 하지 않고 멈춰 있다가, 강사가 A 영역에서 B영역으로 이동이면 그때 카메라가 A영역에서 B영역으로 전환된다. 각각의 영역은 아래의 그림과 같이 약간 겹치게 설정해야 한다.
실제 칠판이 꽤 넓은 강의실이라 해도 16:9의 화면으로 나눌 경우 겹치는 부분을 포함한다 해도 3개 정도의 영역 (Zone)으로 커버가 가능하다. 이 영역 모드는 해당 영역에 있을 때에는 강사가 움직이더라도 화면이 움직이지 않기 때문에 강사의 잦은 움직임으로 인한 화면의 움직임이 적기 때문에 영상을 보는 학생들의 시각적 피로도를 줄일 수 있다. 단지, A, B, C, D 영역 간의 전환이 너무 빠르고, 각각의 영역 사이에서 강사가 왔다갔다 할 경우 오히려 화면 전환이 너무 많아지는 문제가 생길 수 있기 때문에 그다지 실용적이지는 않다.
나중에 별도의 강좌를 통해 설명드리겠지만 이 영역 모드는 오히려 Zoom 정도를 달리하여 화각이 다른 몇 개의 영역을 설정했을 때 유용하게 활용할 수 있다. 예를 들어, 왼쪽에 있는 의자에 앉았을 때의 상반신 장면 (1), 서서 칠판에 판서하면서 설명할 때의 칠판 위주의 화면 (2), 서서 얘기할 때 전신을 보여 주는 장면 (3) 등으로 미리 시나리오를 정해 놓을 경우 매우 자연스럽게 카메라가 좌우로 움직이면서 줌인~줌아웃을 자연스럽게 해 주는 장면을 연출할 수 있다.
강사 모드 + 추적 영역 (Presenter Mode + Track Area)
칠판이 넓은 학원의 특성을 반영하기 위해 제조사 개발진의 도움을 받아 Presenter Mode의 기능을 업그레이드하였다. 한 마디로 말해서 강사추적의 범위를 정해서 일정한 영역 이외의 위치에 강사가 서 있을 경우 더 이상 추적하지 않고, 일정 시간(Retention Time)이 지나면 정해진 위치 (Tracking Start Position: 보통 칠판 중앙)로 돌아가도록 한 것이다. 왜냐하면 기존의 Presenter Mode는 강사가 가는 곳을 카메라가 끝까지 따라가고, 강사 뿐아니라 학생이 먼저 들어와 칠판 앞을 지나가면 그 학생을 끝까지 따라가는 문제가 생기기도 한다. 즉, 강의실에서는 별 문제가 안될 수도 있지만, 강의 영상을 녹화해서 영상물로 제공하기에는 불필요한 영상이 많이 들어가게 된다.
이에 따라 강사를 추적하는 영역을 지정해 주어 카메라로 하여금 불필요한 영상을 찍지 않도록 할 필요가 있었다. 그런데, 이런 '추적 영역'을 설정하는 것은 2개의 렌즈 (2개의 카메라)를 가진 PTZ 카메라에 들어간 기능이다. 예를 들어, 이 학원에서 기존에 사용하던 uv100t와 같은 카메라는 하단의 파노라마 카메라 (광각)으로 강사의 위치를 파악하고, 상단의 PTZ 카메라로 강사를 추적하는 방식이다. 하지만, A7-20NT와 같이 1개의 렌즈(카메라)만 있는 경우에는 이렇게 '추적 영역'을 설정하는 것이 어려운데, 제조사의 지원 덕분에 A7-20NT에서도 이 기능을 구현하게 되었다.
아래의 그림에서 중앙 하단에 있는 'Tracking Effective Area'에서 'Display Configuration Box'를 누른 후, 상단에 있는 화면에서 마우스로 박스를 만들어 준 후 파란색 체크를 눌러 주면 해당 영역에 '추적 영역' 설정이 간단하게 완료된다. 즉, 강사가 이 영역에 보일 경우에만 추적을 하고, 그 이외에 강사가 있을 경우에는 따라가지 않고, 일정 시간 (Target Retention Time)이 지나면 원래의 위치 (Target Start Position)으로 돌아간다.
'추적 영역'의 설정이 완료되면 아래에 작은 화면이 나타나고 여기에 설정된 추적영역이 빨간 색으로 표시된다. uv100t와 같이 별도의 소프트웨어를 통해 복잡한 과정을 거쳐 영역을 설정하지 않고, Web UI에서 쉽고 빠르게 추적영역 설정이 완료되는 것이다.
아래의 이미지는 실제 A7-20NT 여러 대가 설치된 한 대형학원에서 강의가 진행되고 있는 모습을 캡쳐한 것이다. 위에서 설명드린 것과 같이 이들 PTZ 카메라에는 새로 업그레이드되어 추가된 기능, 즉 강사모드+추적영역 (Presenter Mode + Tracking Area)가 적용되어 수업에 사용되고 있다. 특히 (기존 카메라에서는 불가능하던) 강사를 화면의 우측에 오게 할 수 있다는 점이 선호되었고, 기존 카메라에 비해 추적이 자연스럽고 화질도 좋아 만족스럽다는 평가를 받았다.
학원에서는 대형 칠판을 사용하는 경우가 많아 일반적으로 강사 추적 영역도 넓게 설정하게 되는데, 칠판과의 거리, 카메라의 높이, 각도 등을 고려해야 한다.
HD 프로젝트에 UHD 카메라를 사용하면 생기는 일?
2020년 이후 코로나 판데믹으로 인해 모든 것이 비대면으로 빠르게 진행되었다. 특히, 교육과 종교, 각종 회의, 그리고 스포츠 등 많은 분야에서 카메라와 네트워크를 이용하여 시간과 공간의 제약을 극복할 수 있게 되었다. PTZ 카메라의 경우 여기에 자동추적 기능이 더해지면서 특히 교육 분야에서 많은 기여를 하고 있으며, 이제는 중계나 방송과 같은 보다 전문적인 영역에서도 효율향상과 원가절감에 기여하고 있다.
많은 학교와 학원에서 자동추적 기능의 PTZ 카메라를 이용하여 수업을 하고 있는데, 가동시간이 많은 경우에는 주 50시간 이상 카메라가 열심히 일해야 하는 경우가 있다. 그리고 거의 한 달 내내 카메라가 켜 있기 때문에 2~3년만 사용해도 노후화되는 경우가 종종있다. 즉, 카메라 자체가 동작을 하기는 하지만 간혹 추적을 멈춘다든지, 추적 기능이 매끄럽지 못하든지, 혹은 특정 기능이 동작하지 않는다든지 하는 문제가 생길 수 있다.
실제로 필자가 프로젝트를 진행했던 한 대형학원에서 3~4년 정도 사용한 강사추적용 PTZ 카메라들의 약 50% 이상에서 이상 증세가 발생하였다. 이에 따라 이들 중 절반 정도는 노후화된 카메라를 신형 4K/UHD 카메라로 교체하였고, 나머지는 일단 Frame Rate를 절반으로 낮추고 나중에 교체하기로 하였다. HD로 촬영하여 강의실 TV에 HD로 영상을 보여주고 있고, 녹화도 HD로 하는데 굳이 4K/UHD급 PTZ 카메라를 투입한 이유는 우선적으로 향상된 화질과 (추적) 기능 때문이었다. 결과물은 동일한 HD 해상도라 하더라도 UHD급 CMOS 센서로 촬상한 영상을 HD로 줄이는 것이 화질이 보통 더 좋다.
그리고, 카메라의 실제 필요한 것보다 고사양 제품을 사용함으로써 카메라의 부하 (load)를 줄여 주는 것도 4K/UHD 카메라를 채택한 이유 중 하나였다. 예를 들어, 1500cc의 내연기관 엔진을 장착한 자동차로 고속도로를 시속 180km로 달려야 한다면 높은 RPM으로 인해 엔진에 매우 큰 부담이 될 것이다. 하지만 만약 6000cc의 큰 엔진이라면 훨씬 낮은 RPM으로 여유있게 시속 180km로 장시간 달릴 수 있을 것이다. 마찬가지로 카메라의 경우에도 HD급으로 1080/60p로 촬영한다면 내장된 영상 프로세서가 최대로 동작해야 하는데, UHD급 카메라로 1080/60p 영상을 촬영한다면 훨씬 여유있게 작동하여 발열도 줄고 장시간 사용에도 무리가 적을 것이다. "끝"
※ 내연기관 엔진 비교 (이미지 출처: GM)