KR100850042B1

KR100850042B1 - 전력선을 이용한 영상신호의 송,수신회로

Info

Publication number: KR100850042B1
Application number: KR1020070014157A
Authority: KR
Inventors: 노청윤
Original assignee: 주식회사 리모텍
Priority date: 2006-03-24
Filing date: 2007-02-12
Publication date: 2008-08-04
Also published as: US8453184B2; KR20070096795A; JP2009531938A; US20090316052A1

Abstract

본 발명은 카메라에 의해 촬영되고 증폭된 영상신호를 발진IC에 의해 합성변조 파형으로 변조시킨 후 전력선을 통하여 전송하거나 수신되는 합성변조 파형을 발진IC에서 복조시킨 영상신호를 증폭시켜 모니터로 전달하여 깨끗한 화상을 전용선이나 별도의 모뎀을 구성하지 않고도 간단한 구성에 의하여 볼 수 있도록 한 전력선을 이용한 영상신호의 송,수신회로에 관한 것이다.

상기의 본 발명은,

CCD 카메라에 의해 촬영된 영상신호의 바이어스전압을 조절하는 바이어스부와,

신호의 처리에 필요한 구동전원으로 변환하는 전압강하부와,

상기의 바이어스부를 경유한 영상신호를 광대역 증폭시키는 차동증폭부와,

상기의 차동증폭부에 의해 광대역 증폭된 영상신호를 입력전원으로 하여 구동하면서 발진 주파수의 캐리어 주파수에 상기의 영상신호를 실어주면서 변조시키는 발진IC와,

상기의 발진IC에 의해 변조된 영상신호가 트랜스에 의해 교류의 영상신호가 유기되도록 하면서 내압 처리하여 AC 전력선으로 출력하는 트랜스부들로 송신회로를 구성하는 한편,

상기의 AC 전력선을 통한 AC 전원을 필요한 동작전원으로 공급하는 정류부와,

상기의 AC 전력선을 통하여 수신되는 교류의 영상신호에 대해 LC동조 주파수에 의해 교류의 영상신호를 유기하는 트랜스부와,

상기 교류의 영상신호에 대해 수신감도의 보정을 위하여 증폭하는 증폭부와,

상기의 증폭된 영상신호의 출력을 증폭하는 출력 증폭부들로 수신회로를 구성함으로써 경제적으로 저렴하게 제작할 수 있으며 설치도 용이하도록 함을 특징으로 한다.

Description

전력선을 이용한 영상신호의 송,수신회로{Circuit for transmitting/receiving video signal using power line}

도 1은 본 발명의 전체 구성을 개략적으로 도시한 블록도.

도 2는 본 발명의 송신회로의 구성을 나타낸 회로도.

도 3은 본 발명의 수신회로의 구성을 나타낸 회로도.

도 4는 본 발명의 동작을 위한 주요 부분의 파형도.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

1 : CCD 카메라 2 : 바이어스부

4 : 차동증폭부 5 : 발진IC

6, 12 : 트랜스부 11 : 정류부

13 : 증폭부 14 : 출력 증폭부

본 발명은 전력선을 이용한 영상신호의 송,수신회로에 관한 것으로, 상세하게는 카메라에 의해 촬영되고 증폭된 영상신호를 발진IC에 의해 합성변조 파형으로 변조시킨 후 전력선을 통하여 전송하거나 수신되는 합성변조 파형을 발진IC에서 복 조시킨 영상신호를 증폭시켜 모니터로 전달하여 깨끗한 화상을 전용선이나 별도의 모뎀을 구성하지 않고도 간단한 구성에 의하여 볼 수 있도록 한 전력선을 이용한 영상신호의 송,수신회로에 관한 것이다.

요즈음에는 카메라로 촬영한 영상을 컴퓨터 장치를 이용하여 모니터를 통해 직접 보면서 편집하여 멀티미디어 홈 페이지 또는 프리젠테이션 자료를 작성하거나 편집된 영상을 프린터와 같은 출력장치로 출력하기도 하고, 하드디스크 드라이브나 컴팩트 디스크에 저장해 둘 수도 있게 되었다.

예를 들면, 인터넷에 접속하여 카메라로 촬영한 화상을 이용해 홈페이지를 만들 수 있고, 촬영 화상을 삽입하여 각종 보고서를 작성할 수 있음은 물론 졸업 및 결혼 등의 기념 사진으로 전자 앨범을 만들거나 디스켓 등의 기록 매체에 담아 보관할 수도 있게 되었다.

즉, 종래 카메라의 내부 구조는,

피사체의 광원을 확대하여 투과시키는 렌즈와,

피사체의 광신호를 전기적인 신호로 변환시키는 촬상소자(Charge Coupled Device:CCD)와,

상기 전기적인 신호의 노이즈를 제거하는 노이즈 제거부와,

상기 노이즈 제거부에 의해 조이즈가 제거된 신호를 화상 데이터로 처리하는 디지털 신호 처리부(Digital Signal Processing:DSP)와,

상기 디지털 신호처리부의 출력신호를 연산하며 시스템 전체를 제어하는 주제어부와,

상기 주제어부 및 시스템 전체의 정보를 저장하는 메모리와,

다수의 카메라로부터 외부 영상 신호를 입력하고 원하는 영상신호를 선택하여 출력하는 디코더/선택부와,

영상신호를 압축시키는 영상신호 압축부와,

컴퓨터와 연결되어 메모리에 저장된 영상 신호를 출력시키는 RS-232C포트와,

제어신호가 송수신되는 네트워크선에 연결되는 이더넷(Ether net)과,

AC 어뎁터로부터 입력된 전압을 카메라 내부에서 사용되는 여러 레벨의 전압으로 변환 및 공급해주는 전원 공급부들로 구성하였다.

상기와 같이 구성된 종래의 카메라에 의하여서는 촬영한 영상신호를 RS-232C 포트에 연결된 데이터 전송용 케이블을 통해서 컴퓨터에 전송하고, 컴퓨터의 메모리에 저장된 영상신호는 다시 송신 장치를 통해서 상용 통신망 및 인터넷으로 보내고자 하는 다른 사용자 컴퓨터에 송신되도록 하였다.

그리고 컴퓨터에서 카메라를 제어하기 위한 신호는 네트워크선을 통해서 카메라의 이더넷에 전송되었다.

상기 카메라의 영상신호를 외부 장치에 전송하기 위해서는 데이터 전송용 케이블과 네트워크 케이블이 별도로 설치되어야 하였다.

CCTV의 경우에도 원격지에 설치된 카메라와 모니터링 센터 사이에 영상 신호 전송을 위해 많은 양의 케이블이 포설되어야 하였다.

따라서, 케이블을 설치하고, 설치된 케이블을 유지 및 보수하는데 따른 번거로움이 있다. 또한, 케이블 설치를 위한 비용이 많이 드는 문제점이 있었다.

상기와 같은 종래 카메라의 문제점을 해결하기 위하여 2000년 6월 13일자 특허출원 제10-2000-0032364호(전력선 통신(피엘씨) 모뎀을 구비한 카메라)가 제안되었는 바,

이는, 컴퓨터와 영상신호 및 제어신호를 송수신 할 수 있는 카메라에 있어서;

상기 카메라의 영상신호가 전력선을 통해서 컴퓨터에 전송되고, 상기 컴퓨터의 제어신호가 전력선을 통해서 카메라에 전송되도록 하는 전력선 통신 모뎀을 상기 카메라의 출력단에 연결함으로써, 별도의 데이터 전송용 케이블 없이 전력선으로 데이터가 전송되도록 하였다.

그러나 상기와 같은 종래의 전력선 통신(피엘씨) 모뎀을 구비한 카메라에 의하여서는 전력선 통신모뎀을 송신측과 수신측에 각각 별도로 설치하여야 하며 그로 인해 구성이 복잡하여 짐은 물론, 신호를 변환하기 위한 동작이 복잡하게 되는 단점이 있었다.

또한, 유선방송 시스템에서는 송신국에서 음성 및 영상신호를 포함하는 방송신호를 유선선로를 통해 수신국에 전송하는데, 이와 같이 유선 방송 시스템을 운용하기 위해서는 방송신호를 수신국에 전송하기 위한 유선선로를 각 방송 수신자에게까지 설치하여야 하였다.

이와 같이 종래의 유선 방송 시스템에서는 송신국과 수신국 사이를 연결하기 위한 전용의 유선 선로를 설치하여야 하므로 유선 방송 시스템을 운용함에 있어서 많은 시설비가 요구되어 경제성이 저하되는 문제점이 있었다.

그리하여 2000년 12월 19일자 특허출원 제10-2000-0078610호(전력선을 이용한 유선 방송 시스템)가 제안되었는 바,

이는, 음성 및 영상을 포함하는 방송신호를 전력선을 통해 전송하는 송신국과; 상기 송신국으로부터 전력선을 통해 전송되는 방송신호를 수신하여 확인 가능하게 출력하는 수신국을 포함하도록 하되,

상기 송신국은 방송 수신자에게 제공하고자 하는 음성 및 영상신호를 포함하는 방송신호를 생성하는 신호 생성부와;

상기 신호 생성부로부터 인가되는 방송신호를 교류전원 주파수와 상이한 소정 주파수로 변조하는 변조부와;

전력선으로부터 인가되는 교류 전원이 변조부측에 인가되지 못하도록 차단함과 아울러 상기 변조부로부터 인가되는 방송신호를 상기 전력선 측으로 송출하는 교류전원 차단부를 구비하도록 하였다.

상기 수신국은 상기 전력선으로부터 인가되는 교류 전원을 차단함과 아울러 상기 전력선으로부터 인가되는 방송신호를 전달하는 교류전원 차단부와;

상기 교류전원 차단부로부터 인가되는 방송신호를 복조하여 음성 및 영상신호를 추출하여 수신장치측에 출력하는 복조부를 구비하도록 하였다.

그러나 상기와 같은 봉래의 전력선을 이용한 유선 방송 시스템에 의하여서는 변조부와 복조부의 구성이 복잡하여짐은 물론, 변조와 복조의 작용이 복잡하게 이루어지는 등의 단점이 있었다.

이에 본 발명은 상기한 바와 같은 종래의 문제점을 해소시키기 위하여 안출된 것으로, 카메라에 의해 촬영되고 증폭된 영상신호를 발진IC에 의해 합성변조 파형으로 변조시킨 후 전력선을 통하여 전송하거나 수신되는 합성변조 파형을 발진IC에서 복조시킨 영상신호를 증폭시켜 모니터로 전달하여 깨끗한 화상을 전용선이나 별도의 모뎀을 구성하지 않고도 간단한 구성에 의하여 볼 수 있도록 한 전력선을 이용한 영상신호의 송,수신회로를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 전력선을 이용한 영상신호의 송,수신회로는,

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하면 다음과 같다.

본 발명에 따른 전력선을 이용한 영상신호의 송,수신회로는

CCD 카메라(1)에 의해 촬영된 영상신호의 바이어스전압을 조절하는 바이어스부(2)와,

공급전원인 12V의 전원을 신호의 처리에 필요한 구동전원으로 변환하는 전압강하부(3)와,

상기의 바이어스부(2)를 경유한 영상신호를 광대역 증폭시키는 차동증폭부(4)와,

상기의 차동증폭부(4)에 의해 광대역 증폭된 영상신호를 입력전원으로 하여 구동하면서 발진 주파수의 캐리어 주파수에 상기의 영상신호를 실어주면서 변조시키는 발진IC(5)와,

상기의 발진IC(5)에 의해 변조된 영상신호가 트랜스(T1)를 경유하는 중에 교 류의 영상신호로 유기되도록 하면서 내압 처리하여 AC 전력선(10)으로 출력하는 트랜스부(6)와,

상기의 AC 전력선(10)으로부터 공급되는 AC 전원을 전압강하면서 정류하여 동작에 필요한 DC전원을 공급하는 정류부(7)들로 송신회로(A)를 구성하는 한편,

상기의 AC 전력선(10)을 통한 AC 전원을 필요한 동작전원으로 공급하는 정류부(11)와,

상기의 AC 전력선(6)을 통하여 수신되는 교류의 영상신호에 대해 LC동조 주파수에 의해 교류의 영상신호를 유기하는 트랜스부(12)와,

상기 교류의 영상신호에 대해 수신감도의 보정을 위하여 증폭하는 증폭부(13)와,

상기의 증폭된 영상신호의 출력을 증폭하는 출력 증폭부(14)들로 수신회로(B)를 구성한 것이다.

도 2는 송신회로의 구성을 도시한 것으로서,

CCD 카메라(1)에 의해 촬영된 15.4㎑ 내지 4MHz 대역의 영상신호의 바이어스전압을 조절하는 가변저항(VR1)과 콘덴서(C1)의 바이어스부(2)와,

공급전원인 12V의 전원을 신호의 처리에 필요한 구동전원으로 변환하는 가변저항(VR2)과 저항(R1)의 전압강하부(3)와,

상기의 바이어스부(2)를 경유한 영상신호를 광대역 증폭시키는 NPN트랜지스터(TR1)와 PNP트랜지스터(TR2)의 차동증폭부(4)와,

상기의 발진IC(5)에 의해 변조된 영상신호가 트랜스(T1)의 1차측에 인가되는 상태에 의해 2차측에 영상신호가 유기되도록 하면서 2차측에 유기된 교류의 영상신호에 대해 콘덴서(C2)에서 내압 처리하여 AC 전력선(7)으로 출력하는 트랜스부(6)와,

상기의 AC 전력선(10)으로부터 공급되는 AC 전원을 트랜스(T11)에 의해 전압강하면서 브릿지다이오드(B2)로 정류하여 동작에 필요한 DC전원을 공급하는 정류부(7)들로 구성한 것이다.

도 3은 수신회로를 도시한 것으로서,

상기의 AC 전력선(10)을 통한 AC 전원이 1차측에 유기되면 트랜스(T2)의 2차측에 전압강하된 AC 전원이 유기되도록 하여 브릿지 다이오드(B1)와 콘덴서(C3)를 통하여 정류된 DC전원이 동작을 위한 전원으로 공급하는 정류부(11)와,

AC 전력선(10)을 통하여 수신되는 교류의 영상신호가 콘덴서(C4)를 거쳐 트랜스(T3)의 1차측에 유기되면 2차측에서 트랜스(T3)의 인덕던스와 콘덴서(C5) 및 가변 콘덴서(VC)에 의한 LC동조 주파수에 의하여 2차측에 교류의 영상신호가 유기되도록 하는 트랜스부(12)와,

상기 교류의 영상신호에 대해 증폭기(OP1)(OP2)에 의해 2단 증폭하는 중에 수신감도의 보정을 위하여 증폭하는 증폭부(13)와,

상기의 증폭된 영상신호에 대해 선로를 통해 모니터로 출력하기 위해 증폭 기(OP3)를 통해 증폭하는 출력 증폭부(14)들로 구성한 것이다.

상기와 같이 구성한 본 발명의 전력선을 이용한 영상신호의 송,수신회로는,

CCD 카메라(1)에 의해 촬영된 15.4㎑ 내지 4MHz 대역의 영상신호는 바이어스부(2)의 가변저항(VR1)과 콘덴서(C1)에 의해 바이어스전압이 조절되면서 도 4a에 도시한 것과 같은 파형의 영상신호로 전달되도록 한다.

공급전원인 12V의 전원은 전압강하부(3)의 가변저항(VR2)과 저항(R1)에 의하여 신호의 처리에 필요한 구동전원으로 변환된다.

상기의 바이어스부(2)를 경유한 영상신호는 차동증폭부(5)의 NPN트랜지스터(TR1)와 PNP트랜지스터(TR2)를 경유하는 중에 광대역 증폭시키도록 한다.

상기의 차동증폭부(5)에 의해 광대역 증폭된 영상신호를 입력전원으로 하여 구동하는 발진IC(5)에서는 발진 주파수의 도 4b에 도시한 것과 같은 캐리어 주파수에 상기의 영상신호를 실어주면서 변조시키도록 함으로써 도 4c에 도시한 것과 같은 합성변조 파형의 영상신호가 되도록 한다.

상기의 발진IC(5)에 의해 변조된 영상신호는 트랜스부(6)의 트랜스(T1)의 1차측에 인가되도록 한 후, 2차측에 유기되는 교류의 영상신호에 대해 콘덴서(C2)에서 내압 처리하여 AC 전력선(10)으로 출력하도록 한다.

상기의 AC 전력선(10)으로부터 AC 전원을 공급받는 정류부(7)의 트랜스(T11)에서 전압강하면서 브릿지다이오드(B2)로 정류하여 동작에 필요한 DC전원을 공급하도록 한다.

상기의 AC 전력선(10)을 통한 AC 전원이 정류부(11)의 트랜스(T2)의 1차측에 유기되면 2차측에 전압강하된 AC 전원이 유기되면서 브릿지 다이오드(B1)와 콘덴서(C3)를 통하여 정류된 DC전원이 동작을 위한 전원으로 공급되도록 한다.

AC 전력선(10)을 통하여 수신되는 교류의 영상신호가 콘덴서(C4)를 거쳐 트랜스부(12)의 트랜스(T3)의 1차측에 유기되면 2차측에서 트랜스에 의한 인덕던스와 콘덴서(C5) 및 가변 콘덴서(VC)에 의한 LC동조 주파수에 의하여 2차측에 교류의 영상신호가 유기되도록 함으로써 영상신호가 복조되도록 한다.

상기 교류의 영상신호에 대해 증폭부(13)의 증폭기(OP1)(OP2)에 의해 2단 증폭하는 중에 수신감도의 보정을 위하여 증폭하도록 한다.

그리고 상기의 증폭된 영상신호에 대해 선로를 통해 모니터로 출력하기 위해 출력 증폭부(14)의 증폭기(OP3)를 통해 증폭하도록 함으로써 도 4a에 도시한 것과 같은 영상신호가 모니터에 전달될 수 있도록 한다.

이상에서 상세히 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 전력선을 이용한 영상신호의 송,수신회로에 의하여서는 카메라에 의해 촬영되고 증폭된 영상신호를 발진IC에 의해 합성변조 파형의 영상신호로 변조시키고,

상기의 변조시킨 영상신호를 트랜스를 거쳐 AC 전력선을 통하여 전송하도록 하고,

상기의 AC 전력선을 통해 수신되는 합성변조 파형의 영상신호에 대해 트랜스의 LC동조 주파수에 의해 영상신호를 복조시키도록 하고,

복조된 영상신호를 증폭시켜 모니터로 전달하여 깨끗한 화상을 전용선이나 별도의 모뎀을 구성하지 않고도 간단한 구성에 의하여 볼 수 있는 효과가 있다.

Claims

CCD 카메라(1)에 의해 촬영된 영상신호의 바이어스 전압을 조절하는 바이어스부(2)와,

공급전원인 12V의 전원을 신호의 처리에 필요한 구동전원으로 변환하는 전압강하부(3)와,

구동전원을 공급받으면서 상기의 바이어스부(2)를 경유한 영상신호를 광대역 증폭시키는 차동증폭부(4)와,

상기의 차동증폭부(4)에 의해 광대역 증폭된 영상신호를 변조시키는 발진IC(5)와,

상기의 발진IC(5)에 의해 변조된 영상신호를 교류의 영상신호로 변환하면서 내압 처리하면서 AC 전력선(10)으로 출력하는 트랜스부(6)들로 이루어진 송신회로(A)와;

상기의 AC 전력선(10)을 통한 AC 전원을 필요한 동작전원으로 공급하는 정류부(11)와,

상기의 AC 전력선(10)을 통하여 수신되는 교류의 영상신호에 대해 LC동조 주파수에 의해 교류의 영상신호를 유기하는 트랜스부(12)와,

상기의 트랜스부(12)에 의해 유기된 교류의 영상신호에 대해 수신감도의 보정을 위하여 증폭하는 증폭부(13)와,

상기의 증폭부(13)에서 증폭된 영상신호의 출력을 증폭하는 출력 증폭부(14)들로 이루어진 수신회로(B)들로 구성한 것을 특징으로 하는 전력선을 이용한 영상신호의 송,수신회로.
제 1 항에 있어서,

상기의 송신회로는,

CCD 카메라(1)에 의해 촬영된 영상신호의 바이어스전압을 조절하는 가변저항(VR1)과 콘덴서(C1)의 바이어스부(2)와,

공급전원인 12V의 전원을 신호의 처리에 필요한 구동전원으로 변환하는 가변저항(VR2)과 저항(R1)의 전압강하부(3)와,

상기의 바이어스부(2)를 경유한 영상신호를 광대역 증폭시키는 NPN트랜지스터(TR1)와 PNP트랜지스터(TR2)의 차동증폭부(4)와,

상기의 차동증폭부(4)에 의해 광대역 증폭된 영상신호를 입력전원으로 하여 구동하면서 발진 주파수의 캐리어 주파수에 상기의 영상신호를 실어주면서 변조시키는 발진IC(5)와,

상기의 발진IC(5)에 의해 변조된 영상신호가 트랜스(T1)의 1차측에 인가되는 상태에 의해 2차측에 유기된 교류의 영상신호에 대해 콘덴서(C2)에서 내압 처리하여 AC 전력선(10)으로 출력하는 트랜스부(6)들로 구성한 것을 특징으로 하는 전력선을 이용한 영상신호의 송,수신회로.
제 1 항에 있어서,

상기의 수신회로는,

상기의 AC 전력선(10)을 통한 AC 전원이 1차측에 유기되면 트랜스(T2)의 2차측에서 유기된 AC 전원에 대해 브릿지 다이오드(B1)와 콘덴서(C3)에서 정류하여 DC전원으로 공급하는 정류부(11)와,

상기의 AC 전력선(10)을 통하여 수신되는 교류의 영상신호가 콘덴서(C4)를 거쳐 트랜스(T3)의 1차측에 유기되면 2차측에서 트랜스의 인덕던스와 콘덴서(C5) 및 가변 콘덴서(VC)에 의한 LC동조 주파수에 의하여 2차측에 교류의 영상신호가 유기되도록 하는 트랜스부(12)와,

상기의 트랜스부(12)에서 유기된 교류의 영상신호에 대해 증폭기(OP1)(OP2)에 의해 2단 증폭하는 중에 수신감도의 보정을 위하여 증폭하는 증폭부(13)와,

상기의 증폭부(13)에서 증폭된 영상신호에 대해 선로를 통해 모니터로 출력하기 위해 증폭기(OP3)를 통해 증폭하는 출력 증폭부(14)들로 구성한 것을 특징으로 하는 전력선을 이용한 영상신호의 송,수신회로.