KR100390067B1 - 멀티드롭 네트워크를 이용한 근거리 영상전송 시스템 및그 전송방법 - Google Patents

멀티드롭 네트워크를 이용한 근거리 영상전송 시스템 및그 전송방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 멀티드롭 네트워크를 이용한 근거리 영상 전송시스템 및 그 전송방법에 관한 것이다. 특히, RS485 또는 RS422의 멀티드롭 네트워크 방식을 이용함으로서 하나의 값싼 전송선로만으로 여러 대의 카메라를 접속하여 각 카메라로부터 전송되는 영상데이터를 전송할 수 있도록 한다.
이에 본 발명은 RS485 또는 RS422 규격에 따르는 멀티드롭 통신 네트워크를 이용하여 영상데이터집결처리수단과 각 촬영수단 간의 근거리 영상전송 통신방법에 있어서, 상기 촬영수단으로부터 영상을 획득하여 압축하고 부호화한 후 상기 영상데이터집결처리수단으로부터 질문이 들어오기를 대기하는 단계와; 상기 영상데이터집결처리수단에서 상기 촬영수단으로부터 획득된 영상데이터가 있는지의 여부를 확인하는 단계와; 상기 촬영수단으로부터 획득한 영상데이터가 있다고 확인될 경우 "있다" 라고 응답하는 단계와; 상기 영상데이터집결처리수단에서 상기 획득한 영상데이터를 전송하라고 신호를 보내는 단계와; 상기 촬영수단에서 압축 부호화된 영상데이터를 상기 영상데이터집결처리수단으로 전송하는 단계와; 상기 촬영수단에서 영상데이터를 상기 영상데이터집결처리수단으로 모두 전송하고 나면 영상데이터의 전송종료 메시지를 전송하는 단계와; 상기 영상데이터집결처리수단에서 영상데이터를 잘받았다는 수신메시지를 상기 촬영수단으로 전달하는 단계와; 상기 영상데이터집결처리수단에서 받은 영상데이터를 또 다른 촬영수단에서 전송된 영상정보와 함께 영상 다중화하여 저장한 후 외부 네트워크로 전송하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 멀티드롭 네트워크를 이용한 근거리 영상전송방법이 제공된다.

Description

멀티드롭 네트워크를 이용한 근거리 영상전송 시스템 및 그 전송방법{LOCAL AREA IMAGE TRANSMISSION SYSTEM USING MULTI-DROP NETWORK AND METHOD THEREOF}
본 발명은 멀티드롭 네트워크를 이용한 근거리 영상 전송시스템 및 그 전송방법에 관한 것이다. 보다 상세하게는 RS485 또는 RS422의 멀티드롭 네트워크 방식을 이용한 복수의 디지털 영상전송 기술에 관한 것이다.
일반적으로, 영상신호를 취급하는 대부분의 카메라는 몸체 앞부분에 하나의 센서만을 사용하여 영상을 촬영하게 된다. 동시에 여러 곳의 상황을 감시하거나 검사할 필요가 있을 경우에는 필요한 부분에 각각의 카메라를 설치하고 개개의 카메라에서 나오는 출력신호를 적절히 시분할하여 모니터에 나타내어 주게 된다.
이러한 방식에서 디지털 영상을 얻어내기 위하여 비교적 근거리에 흩어져 있는 여러 개의 카메라와 영상 압축보드 사이에 각 카메라에 해당하는 동축케이블을 하나씩 할당하고 영상 압축시스템에서 영상압축을 하는 방식을 취하였다.
그러나, 기존의 영상전송 방식은 아날로그신호 전송방식을 사용함으로서 영상잡음에 약하고, 값비싼 동축회선을 각각 카메라에 하나씩 할당함으로서 설치 및유지비가 많이 드는 문제점이 발생되었다.
따라서, 본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 RS485 또는 RS422의 멀티드롭 네트워크 방식을 이용함으로서 하나의 값싼 전송선로만으로 여러 대의 카메라를 접속하여 각 카메라로부터 전송되는 영상데이터를 전송할 수 있도록 하는 멀티드롭 네트워크를 이용한 근거리 영상 전송시스템 및 그 전송방법을 제공하는 데 있다.
상기한 본 발명의 목적을 달성하기 위한 기술적 사상으로써 본 발명은
RS485 또는 RS422 규격에 따르는 멀티드롭 통신 네트워크를 이용하여 영상데이터집결처리수단과 각 촬영수단 간의 근거리 영상전송 방법에 있어서,
상기 촬영수단으로부터 영상을 획득하여 압축하고 부호화한 후 상기 영상데이터집결처리수단으로부터 질문이 들어오기를 대기하는 단계와;
상기 영상데이터집결처리수단에서 상기 촬영수단으로부터 획득된 영상데이터가 있는지의 여부를 확인하는 단계와;
상기 촬영수단으로부터 획득한 영상데이터가 있다고 확인될 경우 "있다" 라고 응답하는 단계와;
상기 영상데이터집결처리수단에서 상기 획득한 영상데이터를 전송하라고 신호를 보내는 단계와;
상기 촬영수단에서 압축 부호화된 영상데이터를 상기 영상데이터집결처리수단으로 전송하는 단계와;
상기 촬영수단에서 영상데이터를 상기 영상데이터집결처리수단으로 모두 전송하고 나면 영상데이터의 전송종료 메시지를 전송하는 단계와;
상기 영상데이터집결처리수단에서 영상데이터를 잘받았다는 수신메시지를 상기 촬영수단으로 전달하는 단계와;
상기 영상데이터집결처리수단에서 받은 영상데이터를 또 다른 촬영수단에서 전송된 영상정보와 함께 영상 다중화하여 저장한 후 외부 네트워크로 전송하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 멀티드롭 네트워크를 이용한 근거리 영상전송방법이 제공된다.
도 1은 본 발명에 따른 멀티드롭 네트워크를 이용한 근거리 영상 전송방법을 설명하기 위한 장치 구성도
도 2는 도 1에 도시된 영상데이터집결처리기와 각 카메라부간에 통신전송 과정을 나타낸 플로우차트
도 3은 도 1에 도시된 각 카메라부의 상세 블럭구성도
도 4는 도 3에 도시된 카메라부로부터 영상데이터집결처리기로 전송된 영상데이터의 처리 과정을 상세하게 나타낸 블럭구성도
도 5는 RS485 2선방식의 멀티드롭 결선 상태를 나타낸 회로도
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
100 : 카메라부 102 : 촬상부
104 : 아날로그 카메라부 106 : A/D변환부
108 : 압축 및 부호화부 110 : 패킷화부
112 : 버퍼부 114 : 송수신부
116 : 수신신호해석부 118 : 송수신제어부
120 : 시간정보제어부 122 : 시스템제어부
124 : 전기,기계제어부 130 : 외부네트워크전송부
132 : 영상처리 및 네트워크제어부 134 : 임시 및 영구데이터저장부
200 : 영상데이터집결처리기 103,202,204 : 종단저항부
300 : 전송선로 400 : 1차입출력단
420 : RS485칩 440 : 2차입출력단
이하, 본 발명의 실시예에 대한 구성 및 그 작용을 첨부한 도면을 참조하면서 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명에 따른 멀티드롭 네트워크를 이용한 근거리 영상 전송방법을 설명하기 위한 장치 구성도이다.
도 1에 도시된 장치 구성도를 살펴 보면, 촬상된 영상데이터를 획득하는 다수 개의 카메라부(100)와 상기 카메라부(100)로부터 전송된 모든 영상데이터를 집결시켜 처리하는 영상데이터집결처리기(200)로 크게 나뉘어진다.
상기 다수 개의 카메라부(100)의 전단과 후단에는 각종 영상을 촬상하는 촬상부(102)와 종단저항부(103)가 각각 구비되어 있으며, 양 단은 하나의 긴 전송선로(300)상에 병렬로 연결되어 있다.
상기 영상데이터집결처리기(200)의 양 단에는 종단저항부(202)(204)가 구비되어 있으며, 그 양 단에는 하나의 긴 전송선로(300)가 연장되어 연결되어 있다.
도 2는 도 1에 도시된 영상데이터집결처리기(200)와 각 카메라부(100)간에 통신전송 과정을 나타낸 플로우차트이다.
먼저, 특정 카메라부(100)로부터 영상을 획득하여 압축하고 부호화한 후 영상데이터집결처리기(200)로부터 질문이 들어오기를 기다린다.(단계 S400)
이 때, 상기 영상데이터집결처리기(200)에서는 특정 카메라부(100)에서 획득된 영상데이터가 있는지의 여부를 확인한다.(단계 S410)
만약, 상기 카메라부(100)에서 획득한 영상데이터가 있다고 확인될 경우 "있다" 라고 응답한다.(단계 S420)
상기 영상데이터집결처리기(200)에서는 상기 단계에서 획득한 영상데이터를 전송하라고 신호를 보낸다.(단계 S430)
상기 카메라부(100)에서는 압축 부호화된 영상데이터를 영상데이터집결처리기(200)로 전송한다.(단계 S440)
또한, 상기 카메라부(100)에서는 영상데이터를 모두 전송하고 나면 영상데이터의 전송종료 메시지를 보내게 된다.(단계 S450)
상기 영상데이터집결처리기(200)에서는 영상데이터를 잘받았다는 수신메시지를 카메라부(100)로 전달한다.(단계 S460)
또한, 상기 영상데이터집결처리기(200)에서는 받은 영상데이터를 다른 카메라부에서 전송된 영상정보와 함께 영상 다중화하여 저장한 후, 이를 외부 네트워크로 전송한다.(단계 S470)
상기와 같은 과정을 통하여 영상데이터집결처리기와 나머지 카메라부간에도 동일하게 적용하여 모든 카메라부로부터 획득된 영상을 영상데이터집결처리기로 전달하여 처리할 수 있다.
이 때, 만일 어떤 카메라부로부터 획득한 영상이 없는 경우에는 과정의 메시지가 "없다" 라고 전달되고, 그 카메라부와의 교신이 종료된다.
도 3은 도 1에 도시된 각 카메라부의 상세 블럭구성도이다.
도 3를 살펴보면, 렌즈(101)로부터 영상을 획득하는 촬상부(102)와, 상기 촬상부(102)로부터 획득한 영상데이터 신호를 아날로그 신호에서 디지털 신호로 변환하는 A/D변환부(106)와, 상기 A/D변환부(106)로부터의 디지털 신호를 압축하고 부호화하는 압축 및 부호화부(108)와, 상기 압축 및 부호화부(108)로부터 부호화된 영상데이터 신호를 특정 형식으로 배열하여 전송 처리하는 패킷화부(110)와, 상기 패킷화된 영상데이터 신호를 버퍼링하는 버퍼부(112)와, RS485 응용회로로 이루어져 상기 버퍼링된 영상데이터 신호를 전송하고 수신하는 송수신부(114)와, 상기 송수신부(114)로부터 수신되는 제어데이터 신호를 선별적으로 해석하는 수신신호해석부(116)와, 상기 수신신호해석부(116)로부터 해석된 제어정보를 바탕으로 송수신을 제어하는 송수신제어부(118)와, 상기 수신신호해석부(116)로부터 해석된 제어시간 정보 및 시스템의 시간정보를 저장하여 관리 제어하는 시간정보제어부(120)와, 상기 수신신호해석부(118)로부터 해석된 제어정보를 바탕으로 시스템을 제어하는 시스템제어부(122)와, 상기 시스템제어부(122)로부터 전송된 제어신호를 전기적, 기계적으로 제어하는 전기,기계제어부(124)를 포함하여 이루어져 있다.
이어서, 도 3을 참조하여 각 카메라 내부에서 부호화된 영상이 획득되는 과정을 살펴보면 다음과 같다.
먼저, 렌즈를 통해 획득된 광학적 신호는 촬상부(102)를 통하여 전기 신호로 바뀐다. 즉, 여기까지는 일반적인 아날로그 카메라부(104)가 처리하는 과정이다.
상기 아날로그 신호는 A/D변환부(106)를 거쳐 디지털 영상신호로 변환한 후 압축 및 부호화부(108)를 통하여 압축하고 부호화하여 데이터 용량을 현저히 줄인다.
그 후, 패킷화부(110)를 통해 적당한 크기의 패킷으로 만들어 네트워크로 전송하기 좋은 형태로 만든 다음 영상데이터집결처리기(200)의 전송 허락이 떨어질때 까지 영상 데이터를 임시로 저장해 둔다.
송수신부(114)에 수신된 신호중에 전송허락 신호가 있는지의 여부를 수신신호해석부(116)를 통하여 판단하여 송신하라는 허락신호가 검출되면 송수신제어부(118)를 통하여 송수신부(114)를 송신모드로 변환한다. 즉, 송수신부(114)는 평상시에 수신모드로 되어 있다.
한편, 영상데이터집결처리기(200)로부터 전송 허락이 떨어지면 RS485 응용회로인 송수신부(114)를 통하여 네트워크로 전송된다.
상기와 같은 전송 과정을 통해 카메라부에서 획득한 영상이 RS485 응용 네트워크를 통해 영상데이터집결처리기(200)로 전송 된다.
도 4는 도 3에 도시된 카메라부(100)로부터 영상데이터집결처리기(200)로 전송된 영상이 처리되는 과정을 상세하게 나타낸 블럭구성도이다.
도 4를 살펴 보면, 각 카메라부(100)로부터 부호화된 영상데이터를 수신하는 송수신부(114)와, 상기 송수신부(114)로부터 수신된 영상데이터와 외부 카메라부로부터 수신된 영상데이터를 함께 영상처리 및 다중화하며 RS485 네트워크를 총괄 제어하는 영상처리 및 네트워크 제어부(132)와, 상기 영상처리 및 네트워크 제어부(132)로부터 전송된 영상데이터를 임시 또는 영구적으로 저장하는 임시 및 영구 데이터저장부(134)와, 상기 영상처리 및 네트워크 제어부(132)로부터 수신된 영상데이터를 외부로 전송하는 외부 네트워크 전송부(130)로 이루어져 있다.
이어서, 도 4를 기초로 카메라부(100)로부터 영상데이터집결처리기(200)로 전송된 영상이 처리되는 과정을 살펴보기로 한다.
각 카메라부(100)로부터 송신되는 부호화된 영상데이터가 송수신부(114)에 수신되는 경우 다른 카메라부로부터 들어온 영상데이터와 함께 영상처리 및 네트워크제어부(132)를 통하여 영상처리되고 다중화된다. 상기 다중화된 영상데이터는 외부 네트워크 전송부(130)를 통하여 외부 네트워크로 전송되거나 임시 및 영구 데이터저장부(134)에 임시 또는 영구적으로 저장된다.
이 때, 상기 영상처리 및 네트워크제어부(132)에서는 특정 카메라부(100)에게 전송할 영상 데이터가 있는지를 확인한 후 상기 영상 데이터가 존재하면 전송하라고 하고 수신과정을 수행한다. 물론, 영상 데이터가 존재하지 않으면 순차적으로 다른 카메라에 대하여 상기와 같은 과정을 반복한다.
도 5는 RS485 2선방식의 멀티드롭 결선 상태를 나타낸 회로도이다.
도 5에 도시된 멀티드롭 결선 회로도를 살펴보면, 차동입력단인 TRXD(-)와TRXD(+) 그리고 신호접지(GND)가 구비되는 1차입출력단(400)과, 상기 1차입출력단(400)과 연결되는 RS485칩(420)과, 상기 RS485칩(420)과 연결되어 RS232의 호환 신호를 갖으며, 차동입력단인 RXD와 TRX Sel 그리고 TXD와 전원접지(GND)가 구비되는 2차입출력단(440)으로 구성되어 있다.
상기와 같이 구성된 동작을 살펴보면, 1차입출력단(400)를 통하여 입력된 신호는 RS485칩(420)를 통하여 RS232와 호환 신호를 갖는 2차입출력단자(440)와 연결된다.
그 상태에서 2차입출력단(440)의 TRX Sel은 RS485칩(420) 또는 수신(RX)모드 또는 송신(TX)모드 중에서 어느 하나를 선택할 수 있도록 한다. 이 때, 1차입출력단(400)의 신호접지와 2차입출력단(440)의 전원접지 사이가 서로 분리되며, 그 양단에는 120 Ωm의 저항이 걸리게 된다.
이상에서와 같이 본 발명에 의한 멀티드롭 네트워크를 이용한 근거리 영상전송시스템 및 그 전송방법에 따르면 다음과 같은 효과가 있다.
종래의 복수의 카메라가 서로 비교적 근거리에 설치되며 이들의 신호가 비교적 근거리에 있는 영상데이터집결처리기에서 처리되어야 하는 시스템에 있어서 본 발명은 각 카메라와 영상데이터집결처리기간에 1 대 1간의 접속이 필요없이 단지 하나의 값싼 전송선로만으로도 1 대 다 접속으로 모든 카메라로부터 들어오는 영상 데이터를 전송할 수 있다.
따라서, 카메라와 영상 영상데이터집결처리기 간의 네트워크이 매우 단순해지며, 설치 유지비가 크게 줄어드는 효과가 있다.

Claims (4)

  1. RS485 또는 RS422 규격에 따르는 멀티드롭 통신 네트워크를 이용한 근거리 영상전송 시스템에 있어서,
    일측에 영상을 촬상하는 촬상부가 구비되고, 타측에 종단저항부가 구비되어 상기 촬상된 영상데이터를 획득하는 다수 개의 촬영수단과;
    상기 촬영수단으로부터 전송된 영상데이터를 집결시켜 처리하는 영상데이터집결처리수단으로 구성되되
    상기 영상데이터집결수단에는 하나의 전송선로가 연장되어 연결되어 있으며, 상기 하나의 전송선로 상에 다수 개의 촬영수단이 병렬로 연결되어 있는 것을 특징으로 하는 멀티드롭 네트워크를 이용한 근거리 영상전송 시스템.
  2. 청구항 1에 있어서, 상기 촬영수단은
    렌즈로부터 영상을 획득하는 촬상부와;
    상기 촬상부로부터 획득한 영상데이터 신호를 아날로그 신호에서 디지털 신호로 변환하는 A/D변환부와;
    상기 A/D변환부로부터의 디지털 신호를 압축하고 부호화하는 압축 및 부호화부와;
    상기 압축 및 부호화부로부터 부호화된 영상데이터 신호를 특정 형식으로 배열하여 전송 처리하는 패킷화부와;
    상기 패킷화된 영상데이터 신호를 버퍼링하는 버퍼부와;
    RS485 응용회로로 이루어져 상기 버퍼링된 영상데이터 신호를 전송하고 수신하는 송수신부와;
    상기 송수신부로부터 수신되는 제어데이터 신호를 선별적으로 해석하는 수신신호해석부와;
    상기 수신신호해석부로부터 해석된 제어정보를 바탕으로 송수신을 제어하는 송수신제어부와;
    상기 수신신호해석부로부터 해석된 제어시간 정보 및 시스템의 시간정보를 저장하고 관리 제어하는 시간정보제어부와;
    상기 수신신호해석부로부터 해석된 제어정보를 바탕으로 시스템을 제어하는 시스템제어부와;
    상기 시스템제어부로부터 전송된 제어신호를 전기적, 기계적으로 제어하는 전기,기계제어부를 더 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 멀티드롭 네트워크를 이용한 근거리 영상전송 시스템.
  3. 청구항 1에 있어서, 상기 영상데이터집결수단은
    각 카메라부로부터 부호화된 영상데이터를 수신하는 송수신부와;
    상기 송수신부로부터 수신된 영상데이터와 외부 카메라부로부터 수신된 영상데이터를 함께 영상처리 및 다중화하며 RS485 네트워크를 총괄 제어하는 영상처리 및 네트워크 제어부와;
    상기 영상처리 및 네트워크 제어부로부터 전송된 영상데이터를 임시 또는 영구적으로 저장하는 임시 및 영구 데이터저장부와;
    상기 영상처리 및 네트워크 제어부로부터 수신된 영상데이터를 외부로 전송하는 외부 네트워크 전송부를 더 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 멀티드롭 네트워크를 이용한 근거리 영상전송 시스템.
  4. RS485 또는 RS422 규격에 따르는 멀티드롭 통신 네트워크를 이용하여 영상데이터집결처리수단과 각 촬영수단 간의 근거리 영상전송 방법에 있어서,
    상기 촬영수단으로부터 영상을 획득하여 압축하고 부호화한 후 상기 영상데이터집결처리수단으로부터 질문 요청을 대기하는 단계와;
    상기 영상데이터집결처리수단에서 상기 촬영수단으로부터 획득된 영상데이터의 존재 여부를 확인하는 단계와;
    상기 촬영수단으로부터 획득한 영상데이터의 존재가 확인될 경우 이에 응답하는 단계와;
    상기 영상데이터집결처리수단에서 상기 획득한 영상데이터의 전송을 요청하는 단계와;
    상기 촬영수단에서 압축 부호화된 영상데이터를 상기 영상데이터집결처리수단으로 전송하는 단계와;
    상기 촬영수단에서 영상데이터를 상기 영상데이터집결처리수단으로 모두 전송하고 나면 영상데이터의 전송종료 메시지를 전송하는 단계와;
    상기 영상데이터집결처리수단에서 영상데이터에 대한 수신메시지를 상기 촬영수단으로 전달하는 단계와;
    상기 영상데이터집결처리수단에서 받은 영상데이터를 또 다른 촬영수단에서 전송된 영상정보와 함께 영상 다중화하여 저장한 후 외부 네트워크로 전송하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 멀티드롭 네트워크를 이용한 근거리 영상전송방법.
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