KR100791415B1

KR100791415B1 - 웹카메라를 이용한 감시장치의 데이터 전송시스템

Info

Publication number: KR100791415B1
Application number: KR1020060037516A
Authority: KR
Inventors: 한병완; 임성준
Original assignee: 동원대학 산학협력단
Priority date: 2006-04-26
Filing date: 2006-04-26
Publication date: 2008-01-07
Also published as: KR20070105430A

Abstract

본 발명은 웹카메라를 이용한 감시장치의 데이터 전송시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 웹카메라에서 대용량 저장장치로 동영상파일 전송 시 외부인이 침입하여 유선망을 절단하거나 웹카메라를 파괴할 경우 상기 동영상파일을 대용량 저장장치로 무선으로 전송하고, 상기 웹카메라의 임시저장부에도 저장함으로써 외부인 침입시 획득한 데이터까지 손실되지 않고 전송받을 수 있게 하는 웹카메라를 이용한 감시장치의 데이터 전송시스템에 관한 것이다.

본 발명은 외부의 침입으로 전원선이 단선되거나 정전되었을 경우 네트워크상태도 끊김 또는 불안정상태이면 무선통신망으로 동영상파일을 전송하는 웹카메라와, 상기 웹카메라에서 생성된 동영상파일을 설정된 경로를 통하여 무선으로 전송하는 무선통신망과, 상기 무선통신망을 통해 상기 웹카메라에서 상기 동영상파일을 수신하여 저장하는 대용량 저장장치로 이루어진 웹카메라를 이용한 감시장치의 데이터 전송시스템에 있어서, 상기 웹카메라는 카메라에 비친 대상물을 촬영하여 영상데이터를 생성하는 촬상부와, 상기 촬상부에서 촬영함과 동시에, 생성되는 영상데이터와 영상데이터에 대한 속성정보를 포함하는 동영상파일이 저장되는 임시저장부와, 네트워크의 상태를 확인하여, 네트워크 상태가 안정적일 때는 상기 네트워크를 통해 동영상파일을 대용량 저장장치로 전송하는 네트워크 관리부와, 상기 네트워크가 불안정하거나 끊겼을 경우 무선으로 데이터를 송신하는 무선통신부와, 전원선과 연결되어 각 기능부로 전력을 공급하는 전원공급부와, 교류전원이 정상적으로 공급되지 않는 경우에는 비상전원을 가동하여 각 기능부로 공급하여 주는 비상전원공급부와, 상기 각 구성들을 제어하며 상기 생성된 동영상파일을 무선을 이용하여 대용량 저장장치로 전송을 제어하는 제어부를 구비하여 이루어진다.

웹카메라, 감시장치, 대용량 저장장치, 유선, 무선, 영상데이터, 동영상파일

Description

웹카메라를 이용한 감시장치의 데이터 전송시스템{data transmission system of security device with web camera}

도 1은 본 발명에 따른 웹카메라를 이용한 감시장치의 데이터 전송시스템의 구성을 도시한 것이다.

도 2는 본 발명에 따른 웹카메라의 내부 구성을 도시한 블록도이다.

도 3은 본 발명에 따른 웹카메라를 이용한 감시장치의 데이터 전송방법을 나타낸 순서도이다.

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*

210 : 촬상부 220 : 임시저장부

230 : 네트워크 관리부 240 : 무선통신부

250 : 전원공급부 260 : 비상전원공급부

본 발명은 웹카메라를 이용한 감시장치의 데이터 전송시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 웹카메라에서 대용량 저장장치로 동영상파일 전송 시 외부인이 침입하여 유선망을 절단하거나 웹카메라를 파괴할 경우 상기 동영상파일을 대용량 저장장치에 무선으로 전송하고, 상기 웹카메라의 임시저장부에도 저장함으로써, 외부인 침입시 획득한 데이터를 손실되지 않고 전송받을 수 있게 하는 웹카메라를 이용한 감시장치의 데이터 전송시스템에 관한 것이다.

최근 아파트 단지, 빌딩, 테크노타운 등과 같이 사람들이 많이 모이는 곳에는 방범을 위해 감시용 카메라를 이용한 원격 감시 시스템이 많이 구축되고 있다. 고층 건물내에는 보안을 위해 더욱 더 많은 감시 카메라가 설치되고 있으며, 또한 도로나 골목길에도 감시 카메라가 설치가 점차 증가하고 있다.

더불어, 네트워크 카메라(network camera)라고도 불리는 웹카메라를 이용하여 영상 시스템, 특히 영상보안 시스템을 구성하려는 움직임이 활발하다. 상기 웹카메라는 기존의 카메라와 인터넷 서버, 컴퓨터가 통합된 일체형 카메라로서 외부기기의 도움없이 어느 곳에서든 인터넷을 이용하여 화상을 실시간으로 볼 수 있는 장점이 있어, 네트워크와 인터넷 기술을 기반으로 영상보안분야 및 각종 인터넷 사업과 연계되는 추세에 있다. 또한 웹카메라는 일반적으로 전화라인이나 XDSL 라인, 또는 이더넷(ethernet)과 같은 네트워크 인터페이스를 가지고 있어서 외부 네트워크에 바로 연결할 수 있는 장점이 있다.

영상보안 시스템의 가장 중요한 역할은 카메라에서 생성된 동영상파일을 사용자의 저장장치에 보관하여 원하는 시점에 이를 재생할 수 있어야 한다. 따라서 저 장된 동영상파일을 재생하는 경우 카메라에서 생성된 영상의 성능을 유지할 수 있어야 한다.

그러나 종래의 보안 시스템들은 촬영된 데이터영상들을 전용선, 전화선 등과 같은 유선으로 관제실에 통보할 수 있도록 구성되어 있어, 상기 유선망이 절단되는 경우에는 긴급사태를 파악할 수 없으며, 웹카메라가 파괴될 경우 기존의 저장되었던 영상데이터까지 손실되거나 변경되는 등 많은 문제점을 가지고 있다.

상기의 문제점을 해결하고자 본 발명은 제안된 것으로서, 웹카메라에서 대용량 저장장치로 동영상파일 전송 시 외부인이 침입하여 유선망을 절단하거나 웹카메라를 파괴할 경우 상기 동영상파일을 대용량 저장장치로 무선으로 전송하고, 상기 웹카메라의 임시저장부에도 저장함으로써, 외부인 침입 시 획득한 데이터까지 손실되지 않고 전송받을 수 있게 하여 동영상파일의 손상 및 분실을 방지하고자 한다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 외부의 침입으로 전원선이 단선되거나 정전되었을 경우 네트워크상태도 끊김 또는 불안정상태이면 무선통신망으로 동영상파일을 전송하는 웹카메라와, 상기 웹카메라에서 생성된 동영상파일을 설정된 경로를 통하여 무선으로 전송하는 무선통신망과, 상기 무선통신망을 통해 상기 웹카메라에서 상기 동영상파일을 수신하여 저장하는 대용량 저장장치로 구성되어 상기 웹카메라의 유선망이 절단되었거나 상기 웹카메라가 파괴될 경우 동영상파일을 무선으로 대용량 저장장치로 전송함과 동시에 영상데이터를 임시저장부에 저장하여 외부인 침입시 획득한 데이터를 손실되지 않게 전송한다.
또한 상기 웹카메라는 카메라에 비친 대상물을 촬영하여 영상데이터를 생성하는 촬상부와, 상기 촬상부에서 촬영함과 동시에, 생성되는 영상데이터와 영상데이터에 대한 속성정보를 포함하는 동영상파일이 저장되는 임시저장부와, 네트워크의 상태를 확인하여, 네트워크 상태가 안정적일 때는 상기 네트워크를 통해 동영상파일을 대용량 저장장치로 전송하는 네트워크 관리부와, 상기 네트워크가 불안정하거나 끊겼을 경우 무선으로 데이터를 송신하는 무선통신부와, 전원선과 연결되어 각 기능부로 전력을 공급하는 전원공급부와, 교류전원이 정상적으로 공급되지 않는 경우에는 비상전원을 가동하여 각 기능부로 공급하여 주는 비상전원공급부와, 상기 각 구성들을 제어하며 상기 생성된 동영상파일을 무선을 이용하여 대용량 저장장치로 전송을 제어하는 제어부를 구비한다.
아울러 상기 영상데이터에 대한 속성정보는 웹카메라의 고유식별자인 ID와 상기 영상데이터의 발생순서번호 등을 포함한다.

삭제

이하, 본 발명의 바람직한 실시 예들이 첨부된 도면들을 참조하여 설명하기로 한다. 하기에서 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어 동일한 구성요 소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다.

도 1에 도시된 웹카메라를 이용한 감시장치의 데이터 전송시스템은 웹카메라(110)와 무선통신망(130), 라우터/허브(120), 그리고 대용량 저장장치(140)로 구성되는데, 먼저 웹카메라(110)는 원격지에 배치되어 각각 대상물을 촬영하여 얻은 영상데이터와 영상데이터에 대한 속성정보를 포함한 동영상파일을 네트워크가 안정된 경우 허브/라우터(120)를 이용하여 네트워크를 통해 전송하고, 상기 네트워크가 불안정한 경우 무선통신망(130)을 이용하여 무선으로 전송하며, 통상 원격지에 존재하는 대용량 저장장치(140)는 상기 전송된 동영상파일을 수신하여 저장한다.

상기 웹카메라(110)는 전원공급이 원활하고 네트워크 상태도 안정적일 때는 대상물을 촬영하여 얻은 영상데이터와 영상데이터에 대한 속성정보를 포함한 동영상파일을 허브/라우터(120)를 이용하여 네트워크를 통해 전송하지만, 외부의 침입으로 전원선이 단선되거나 네트워크 상태도 끊김 또는 불안정상태일 경우 무선으로 동영상파일을 전송한다. 상기 웹카메라(110)는 네트워크 또는 무선통신망(130)을 통해 동영상파일을 전달하게 되므로 거리의 제한이 없어 타지역에 설치되어도 무방하다.

본 발명의 상기 웹카메라(110)는 각각 고유한 식별자를 가지고 있는데, 본 명세서에서는 이 식별자를 편의상 ID라고 부른다. 이 ID는 영상시스템을 설계하는 사 람이 전용으로 설정하여 사용할 수도 있고, 혹은 네트워크 분야에서 각 단말을 식별하기 위한 목적에 사용할 수 있는 것으로 알려진 공지의 기술을 적용할 수도 있다.

상기 전용으로 설정한 예로는 웹카메라(110)의 특정 내부 주소 공간에 예컨대 ID 레지스터를 구현하고 웹카메라(110)별로 이 레지스터에 서로 다른 값을 갖도록 한 후 이 레지스터의 값을 각 웹카메라(110)의 ID로서 사용하도록 설계하는 경우를 말한다.

반면, 상기 공지의 기술을 적용하는 예로는 인터넷 프로토콜에서 사용하는 IP주소를 사용하는 경우를 생각할 수 있다. IPv4(IP version 4)에서는 사용 가능한 실제 IP의 개수가 부족하기 때문에 NAT(Network Address Translation) 프로토콜이나 DHCP(Dynamic Host Configuration Protocol)와 같은 기법을 사용하는 것이 바람직하나, IPv6가 구현되면 이러한 기법을 사용하지 않더라도 모든 웹카메라(110)별로 실제 IP주소를 사용하여 같은 웹카메라(110)의 네트워크를 구성하는 것이 가능해질 것으로 예상된다.

본 발명에서 상기 네트워크는 그 종류에 있어서 특정한 제약을 받지 않으며 본 발명의 적용 분야에 따라서 적절히 선정될 수 있다. 예를 들어, 대단히 넓은 지역을 담당하는 경우에는 통상의 인터넷을 사용하는 것이 바람직할 수 있고, 건물 하나 정도의 영역을 담당하는 경우에는 건물의 내부망, 예컨대 케이블망을 사용하는 것이 더 바람직할 수 있다. 마찬가지로, 본 발명에서는 웹카메라(110)가 네트워크에 연결되는 방식이나 대용량 저장장치(140)가 네트워크에 연결되는 방식에 대해 서 어떠한 제약도 가하지 않는다.

상기 무선통신망(130)은 무선경로를 설정하고 상기 동영상파일을 무선신호로 전송하는 것으로써, 아이더블류에프(IWF: Inter Working Function)와 이동교환기(MSC: Mobile Switching Center), 기지국으로 구성된다. 상기 아이더블류에프는 동영상파일에 전송목적지 주소를 부여하여 출력하는 동시에 인터넷 주소를 할당하는 역할을 하며, 상기 이동교환기는 상기 아이더블류에프와 접속되고 상기 동영상파일이 전송되는 경로(Path)를 스위칭(Switching) 처리한다. 또한, 상기 기지국은 상기 이동교환기와 접속되어 무선으로 대용량 저장장치(140)와 연결되고, 동영상파일을 전송한다.

상기 대용량 저장장치(140)는 상기 무선통신망(130) 또는 네트워크를 통해 상기 하나이상의 웹카메라(110)의 고유 식별자에 기초하여 상기 동영상파일을 수신하여 저장하는 저장장치로서 하드디스크 혹은 메모리를 말한다. 또한, 대용량 저장장치(140)로 한정되지 않고 사용자 컴퓨터뿐만 아니라 사용자의 이동통신 단말기를 사용할 수 있다.

상기 웹카메라는 카메라에 비친 대상물을 촬영하여 영상데이터를 생성하는 촬상부(210)와, 임시저장부(220), 네트워크 관리부(230), 무선통신부(240), 전원공급부(250), 비상전원공급부(260), 제어부(270) 등으로 이루어져 있다.

카메라에 비친 대상물을 촬영하여 영상데이터를 생성하는 촬상부(210)는 사용 자가 원하는 장소에 설치되어 상기 장소를 촬영한 영상데이터와 영상데이터에 대한 속성정보를 포함하는 동영상파일을 전달하게 된다. 상기 발생되는 영상데이터가 아날로그일 경우 아날로그 데이터를 디지털 데이터로 변환하여 출력하며 상기 데이터를 필터처리, 인증처리, 영상분할처리 등의 전처리를 실시할 수 있다. 또한, 사용자가 원하는 소정의 미디어파일 형식(avi, mpeg, mov등)으로 인코딩하여 전송할 수도 있다.

또한 주변의 움직임을 검출할 수 있는 장치, 즉 모션 디텍터(motion detector)를 더 구비하는 경우에 보다 지능적인 실시 예를 구성하는 것이 가능하다. 예컨대, 모션 디텍터로부터 외부의 움직임이 검출되지 않거나 그 움직임 정도가 적은 경우에는 촬영한 영상데이터에 변화가 없거나 적은 것으로 간주하고 영상을 압축하거나 반대로 움직임이 많은 경우에는 화질을 보존하는 방향으로 조절하는 것이 가능하다.

상기 영상데이터에 대한 속성정보는 ID와 발생순서번호등을 말한다. 상기 ID는 영상데이터를 생성한 웹카메라를 식별하기 위한 정보로서 바람직하게는 웹카메라의 식별자이고, 상기 발생순서번호는 일종의 연속성 카운터(continuity counter)로서 웹카메라가 생성하는 일련의 영상데이터 사이의 선후관계 및 연속성을 검증하기 위해 영상데이터에 추가되는 정보이다. 상기 영상데이터는 ID와 발생순서번호 이외에 구현형태에 따라서 다른 정보, 예컨대 영상데이터의 크기 및 유효기간 등과 같은 정보를 더 포함할 수 있다.

상기 임시저장부(220)는 하나 이상의 동영상파일을 저장할 수 있는 메모리공 간으로서 상기 촬상부(210)에서 전송된 동영상파일을 저장한다. 상기 임시저장부(220)는 상기 촬상부(210)에서 촬영함과 동시에, 생성되는 영상데이터와 영상데이터에 대한 속성정보를 포함하는 동영상파일이 저장되어 상기 동영상파일이 전송될 수 없는 상황이거나 웹카메라가 파괴되어도 사용자가 저장된 동영상파일을 확인할 수 있게 한다.

상기 네트워크 관리부(230)는 전술한 네트워크와 접속하기위한 것으로, 이동통신망과 접속될 경우 상기 네트워크 관리부(230)는 이동통신모듈이 되며, 인터넷과 접속되는 경우 통상의 네트워크 어댑터로 구현될 수 있으며, 상기한 이동통신모듈, 네트워크 어댑터를 모두 구비할 수도 있다.

상기 네트워크 관리부(230)는 네트워크상에서 자신을 식별하기 위한 고유 식별자를 구비하고, 상기 영상데이터와 상기 영상데이터에 대한 속성정보를 포함하는 동영상파일을 네트워크를 통해 대용량 저장장치(140)로 전송하며 상기 동영상파일을 네트워크를 통해 대용량 저장장치(140)로 전송할 때 네트워크의 상태를 확인하여 데이터전송을 관리한다.

상기 무선통신부(240)는 상기 네트워크가 불안정하거나 끊겼을 경우 무선으로 데이터를 송신하는 장치로서 엑세스 포인트와 접속되는 무선랜(WLAN)용 어댑터이다. 상기 무선통신부(240)는 대용량 저장장치(140)의 단말기에서 인터넷접속주소를 할당받아 상기 할당된 주소를 이용하여 무선으로 동영상파일을 전송한거나 사용자로부터 무선통신망(130)을 통해 본 발명의 감시시스템의 동작에 필요한 제어 데이터를 수신하기도 한다.

상기 전원공급부(250)는 전원선에 연결되어 웹카메라에 전력을 공급하는 역할을 한다. 상기 전원선에서 교류전원이 정상적으로 공급되면 상기 교류전원을 각 기능부에서 사용되는 직류전원으로 변환하여 공급하여 주는 변압기와 직류변환기를 구비한다. 그러나 상기 전원공급부(250)의 전원이 원활하지 않음이 감지될 경우 제어부(270)는 비상전원공급부(260)를 가동하여 각 기능부로 공급하여 준다.

정전이나 외부의 침입으로 인하여 웹카메라의 전원공급이 중단된 것이 감지되면(S302) 제어부(270)는 비상전원공급부(260)를 가동시켜 각 기능부로 전원을 공급하여준다(S304). 이어서 촬상부(210)는 카메라에 비친 대상물을 촬영하여 영상데이터를 생성하는(S306) 동시에 임시저장부(220)에 영상데이터와 영상데이터에 대한 속성정보인 동영상파일을 저장한다(S308).

상기 생성된 영상데이터와 영상데이터에 대한 속성정보를 포함하는 동영상파일을 대용량 저장장치(140)에 저장하기 위하여 네트워크 관리부(230)는 네트워크 상태를 확인한다(S310).

상기 네트워크 상태가 불안정할 경우 무선통신망(130)을 이용하여 무선으로 동영상파일을 대용량 저장장치(140)로 전송하며(S312), 상기 네트워크 상태가 안정적일 경우 허브/라우터(120)를 이용하여 네트워크로 전송한다(S314).

상기 과정을 통하여 외부인이 침입하여 유선망을 절단하거나 웹카메라(110)를 파괴할 경우 상기 동영상파일을 대용량 저장장치(140)로 무선으로 전송하고, 상기 웹카메라(110)의 임시저장부(220)에도 저장함으로써 외부의 침입 시 획득한 데이터까지 손실되지 않고 전송받을 수 있으며 웹카메라(110)가 파괴되어도 사용자가 저장된 동영상파일을 확인할 수 있다.

상술한 본 발명의 설명에서는 감시시스템과 같은 구체적인 실시 예에 관해 설명하였으나, 여러 가지 변형이 본 발명의 범위에서 벗어나지 않고 실시 될 수 있다. 따라서 본 발명의 특허 범위는 상기 설명된 실시 예에 의하여 정할 것이 아니고 특허청구범위뿐 아니라 균등 범위에도 미침은 자명할 것이다.

상기에서 설명한 바와 같이 본 발명은, 웹카메라에서 대용량 저장장치로 동영상파일 전송 시 외부인이 침입하여 유선망을 절단하거나 웹카메라를 파괴할 경우 상기 동영상파일을 대용량 저장장치로 무선으로 전송하고, 웹카메라의 임시저장부에도 저장함으로써 외부인 침입시 획득한 데이터까지 손실되지 않고 전송받을 수 있으며 상기 동영상파일의 손상 및 분실을 방지할 수 있다.

또한, 대용량 저장장치와 웹카메라의 임시저장부에 저장함으로써 현장 증거 인멸을 방지할 수 있으며, 외부 침입자를 보다 효율적으로 감시 및 제어하고, 재해를 미연에 방지하여 인명 및 재산피해를 최소화 할 수 있다.

Claims

외부의 침입으로 전원선이 단선되거나 정전되었을 경우 네트워크상태도 끊김 또는 불안정상태이면 무선통신망으로 동영상파일을 전송하는 웹카메라와,

상기 웹카메라에서 생성된 동영상파일을 설정된 경로를 통하여 무선으로 전송하는 무선통신망과,

상기 무선통신망을 통해 상기 웹카메라에서 상기 동영상파일을 수신하여 저장하는 대용량 저장장치

로 구성되어 상기 웹카메라의 유선망이 절단되었거나 상기 웹카메라가 파괴될 경우 동영상파일을 무선으로 대용량 저장장치로 전송함과 동시에 영상데이터를 임시저장부에 저장하여 외부인 침입시 획득한 데이터를 손실되지 않게 전송하며,

상기 웹카메라는

카메라에 비친 대상물을 촬영하여 영상데이터를 생성하는 촬상부와,

상기 촬상부에서 촬영함과 동시에, 생성되는 영상데이터와 영상데이터에 대한 속성정보를 포함하는 동영상파일이 저장되는 임시저장부와,

네트워크의 상태를 확인하여, 네트워크 상태가 안정적일 때는 상기 네트워크를 통해 동영상파일을 대용량 저장장치로 전송하는 네트워크 관리부와,

상기 네트워크가 불안정하거나 끊겼을 경우 무선으로 데이터를 송신하는 무선통신부와,

전원선과 연결되어 각 기능부로 전력을 공급하는 전원공급부와,

교류전원이 정상적으로 공급되지 않는 경우에는 비상전원을 가동하여 각 기능부로 공급하여 주는 비상전원공급부와,

상기 각 구성들을 제어하며 상기 생성된 동영상파일을 무선을 이용하여 대용량 저장장치로 전송을 제어하는 제어부를 구비하며,

상기 영상데이터에 대한 속성정보는 웹카메라의 고유식별자인 ID와 상기 영상데이터의 발생순서번호등을 포함하는 것을 특징으로 하는 웹카메라를 이용한 감시장치의 데이터 전송시스템
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제 1항에 있어서, 상기 무선통신망은

상기 동영상파일에 전송목적지 주소를 부여하며 인터넷 주소를 할당하는 역할을 하는 아이더블유에프와,

상기 아이더블유에프와 접속되고 상기 동영상파일이 전송되는 경로를 스위칭 처리하는 이동교환기와,

상기 이동교환기와 접속되고 무선으로 대용량 저장장치와 연결되어 동영상파일을 전송하는 기지국으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 웹카메라를 이용한 감시장치의 데이터 전송시스템
제 1항에 있어서, 상기 웹카메라는 허브/라우터를 이용하여 상기 영상데이터와 영상데이터에 대한 속성정보를 포함하는 동영상파일을 상기 네트워크를 통하여 전송하는 것을 특징으로 하는 웹카메라를 이용한 감시장치의 데이터 전송시스템
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