KR100974021B1 - 디지털 비디오 분배 시스템과 디지털 비디오 분배 장치 및백업 라인을 이용한 디지털 비디오 분배 시스템 - Google Patents

디지털 비디오 분배 시스템과 디지털 비디오 분배 장치 및백업 라인을 이용한 디지털 비디오 분배 시스템 Download PDF

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Abstract

디지털 비디오 분배 시스템과 디지털 비디오 분배 장치 및 백업 라인을 이용한 디지털 비디오 분배 시스템을 제공한다. 디지털 비디오 분배 시스템은 카메라로부터 수신한 영상 데이터를 이웃하는 디지털 비디오 송신기로부터 수신한 영상 데이터와 함께 전송하는 다수의 디지털 비디오 송신기로 구성된 디지털 비디오 송신기 그룹; 및 상기 디지털 비디오 송신기 그룹으로부터 수신한 영상 데이터에서 자신이 전송받아야 할 영상 데이터를 추출하고, 자신이 전송받지 않을 영상 데이터는 이웃하는 디지털 비디오 수신기로 전송하는 다수의 디지털 비디오 수신기로 구성된 디지털 비디오 수신기 그룹을 포함하고, 상기 각 디지털 비디오 송신기와 상기 각 디지털 비디오 수신기는 영상 데이터의 송신 및 수신을 위해 송신 포트와 수신 포트를 모두 구비하도록 구성되며, 상기 각 디지털 비디오 송신기 및 상기 각 디지털 비디오 수신기는 이웃하는 디지털 비디오 송신기 또는 디지털 비디오 수신기와 하나의 통신 라인으로 직렬연결(Cascade)방식으로 연결되어 데이터 통신을 수행하며, 상기 데이터 통신은 TCP 기반으로 수행되는 것을 특징으로 한다.
DVR, 디지털 비디오, 코덱, TCP, Cascade

Description

디지털 비디오 분배 시스템과 디지털 비디오 분배 장치 및 백업 라인을 이용한 디지털 비디오 분배 시스템{Digital video distribution system, digital video distribution device and digital video distribution system using backup line}
　본 발명은 디지털 비디오 분배 시스템과 디지털 비디오 분배 장치 및 백업 라인을 이용한 디지털 비디오 분배 시스템에 관한 것으로, 종래 영상 데이터 전송 시스템의 구성을 효율적으로 구성하여 비용을 최소화하고, 손실된 영상 복구 및 백업 라인을 통한 안전한 데이터 전송을 위한 디지털 비디오 분배 시스템과 디지털 비디오 분배 장치 및 백업 라인을 이용한 디지털 비디오 분배 시스템에 관한 것이다.
종래 네트워크로 연결된 디지털 오디오/비디오 전송 시스템에 있어서, 카메라로부터 영상 데이터를 수신한 송신측 단말기와 허브간의 구성 및, 송신측으로부터 영상 데이터를 수신한 수신측 허브와 단말기간의 구성은 허브를 중심으로 긴 배선이 요구되어졌으며, 그 설치 또한 복잡하여 전문적인 지식이 요구되고 있다. 여기서, 영상 데이터는 아날로그 카메라, 네트워크 카메라, 및 PC와 연결된 카메라를 통해 촬영된 오디오/비디오 데이터를 포함할 수 있으며, 영상 서버가 영상 데이터 를 수신하여 허브를 통하여 긴 배선으로 연결된 각 단말기로 영상 데이터를 전송한다. 또한, 한 개의 송신기가 수신하고자 하는 수신단말에 전부 영상을 전송함으로써 송신단말의 부하가 늘어나고, 네트워크 트래픽이 채널에 비례하여 증가하게 된다.
도 1은 종래 네트워크 디스플레이 서버를 이용하여 영상 데이터를 모니터에 출력하는 개념도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 아날로그 비디오 서버(10)가 복수개의 카메라에서 수신한 영상 데이터를 수신하여 네트워크 디스플레이 서버(20)로 영상 데이터를 전송한다. 그러면, 네트워크 디스플레이 서버(20)는 영상 데이터를 재생하여 모니터에 출력하게 된다. 이와 같이, 아날로그 비디오 서버(10)는 원거리 전송만을 담당하고 그로 인한 낮은 화질, 낮은 전송프레임, 별도의 네트워크 디스플레이 서버(20)가 필요한 문제점이 있다.
도 2는 종래 디지털 오디오/비디오 전송 시스템의 구성을 도시한다.
한국공개특허(10-2005-0090788)에서는 도 2와 같이 디지털 오디오/비디오 전송 시스템을 제안한 바 있다.
도 2에 도시된 바와 같이, 보안 감시용 네트워크 기반 A/V 전송 시스템의 가장 기본적인 구성 장치가 되는 디지털 비디오 스트리머(DVS; Digital Video Streamer)(30)와 디지털 영상 분배 증폭기(DVDA; Digital Video Distribution Amplifier)(40)를 나타낸 도면이다. 여기에, 추가로 DVDA에 인터페이스될 수 있는 장치의 예로서 종래의 아날로그 CCTV 장치인 매트릭스(42), 멀티플렉서(44)와 하이 브리드 DVR(hybrid DVR)(50)이 도시되어 있다. 도 2에 있어서, DVS(30)는 카메라에 내장시켜 DVS 일체형의 디지털 비디오 카메라(DVC; Digital Video Camera)(60)로 설계한다. 네트워크 기반 디지털 A/V 전송 시스템은 비디오 카메라(32), 마이크로폰 등과 같은 다수의 감시 장치로부터 출력되는 아날로그 A/V 신호와 카메라 Pan/Tilt/Zoom 제어기 등과 같은 다수의 제어 신호를 모두 DVS(30)에 의하여 디지털 데이터로 변환한 후에, 이를 네트워크 허브를 통하여 DVDA(40)로 전송하도록 기본적으로 구성되어 있다. 그리고, DVDA(40)는 전송 받은 디지털 데이터를 아날로그 신호로 역으로 변환하여 매트릭스(42)나 멀티플렉서(44) 같은 아날로그 CCTV 장치뿐만 아니라 종래의 일반적인 DVR(55)에도 출력해 줄 수 있으며, 더불어 내장된 허브를 통하여 전송 받은 디지털 데이터를 그대로 직접 하이브리드 DVR(50)에 전송할 수도 있다.
상술된 바와 같이, 종래에는 복수개의 단말기를 하나의 허브에 연결하여 데이터를 송수신하였다. 따라서, 다른곳에 위치한 복수개의 DVDA를 연결이 불가능하며, 허브와 카메라간, 또는 허브와 복수개의 DVR간 배선으로 인한 비용과 복잡한 설치에 따른 전문 지식이 요구되었다.
따라서, 종래의 시스템 구성에 따른 배선 비용과 데이터 전송 효율에 대한 문제점을 해결하여 보다 효율적인 시스템의 구성이 요구된다.
본 발명은 디지털 비디오 분배 시스템과 디지털 비디오 분배 장치 및 백업 라인을 이용한 디지털 비디오 분배 시스템을 제공하여, 종래 시스템 구성상의 난해성 및 배선 비용과 데이터 전송 효율의 문제점을 해소하고, 경제성, 간편성, 안전성 및 효율성을 높이는 디지털 비디오 분배 시스템을 제공하는 데에 그 목적이 있다.
또한, 본 발명은 수신측 단말기와 송신측 단말기가 하나의 통신 라인(연결선)을 통해 연결되어 시스템 구성상의 편리성 및 경제성을 제공하고, 디지털 비디오 수신기가 영상 데이터를 포함한 패킷 데이터를 수신하고 영상 데이터의 오류 정정에 대한 정보를 이용하여 손실된 영상 데이터를 복구하여 데이터 송수신의 안전성을 높이는 데에 그 목적이 있다.
또한, 본 발명은 디지털 비디오 송신기와 디지털 비디오 수신기 간 데이터 송수신의 중계 역할을 하는 허브의 이상 또는 통신 라인의 이상 발생 시 백업 라인을 통해 영상 데이터를 안전하게 전송하도록 하는 데에 그 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 디지털 비디오 분배 시스템은 카메라로부터 수신한 영상 데이터를 이웃하는 디지털 비디오 송신기로부터 수신한 영상 데이터와 함께 전송하는 다수의 디지털 비디오 송신기로 구성된 디지털 비디오 송신기 그룹; 및 상기 디지털 비디오 송신기 그룹으로부터 수신한 영상 데이터에서 자신이 전송받아야 할 영상 데이터를 추출하고, 자신이 전송받지 않을 영상 데이터는 이웃하는 디지털 비디오 수신기로 전송하는 다수의 디지털 비디오 수신기로 구성된 디지털 비디오 수신기 그룹을 포함하고, 상기 각 디지털 비디오 송신기와 상기 각 디지털 비디오 수신기는 영상 데이터의 송신 및 수신을 위해 송신 포트와 수신 포트를 모두 구비하도록 구성되며, 상기 각 디지털 비디오 송신기 및 상기 각 디지털 비디오 수신기는 이웃하는 디지털 비디오 송신기 또는 디지털 비디오 수신기와 하나의 통신 라인으로 직렬연결(Cascade)방식으로 연결되어 데이터 통신을 수행하며, 상기 데이터 통신은 TCP 기반으로 수행되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 각 디지털 비디오 송신기와 상기 각 디지털 비디오 수신기는, 상기 카메라를 통해 촬영된 아날로그 영상신호를 디지털 형태의 영상 데이터로 변환하는 비디오 디코더; 영상 데이터를 압축하거나 재생된 영상 데이터를 복원하는 비디오 압축/복원부; 압축된 영상 데이터에 식별 정보를 부가하여 패킷 데이터로 생성하는 코덱; 영상 데이터를 화면 표시 장치에 디스플레이하는 비디오 엔코더; 패킷 데이터를 하나의 통신 라인으로 연결된 이웃하는 디지털 비디오 수신기로 전송하기 위한 제1 포트; 및 하나의 통신 라인으로 연결된 이웃하는 디지털 비디오 송신기로부터 전송된 패킷 데이터의 수신을 위한 제2 포트를 포함한다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 백업 라인을 이용한 디지털 비디오 분배 시스템은 제1 허브 및 제1 백업 허브와 각각 하나의 통신 라인을 통해 연결된 다수의 디지털 비디오 송신기로 구성되는 디지털 비디오 송신기 그룹과, 제2 허브 및 제2 백업 허브와 각각 하나의 통신 라인을 통해 연결된 다수의 디지털 비디오 수신기로 구성되는 디지털 비디오 수신기 그룹을 포함하고, 상기 제1 허브는 상기 제2 허브와 하나의 통신 라인을 통해 연결되고 상기 제2 백업 허브와 하나의 백업 라인으로 연결되고, 상기 제1 백업 허브는 상기 제2 백업 허브와 하나의 통신 라인을 통해 연결되고 상기 제2 허브와 하나의 백업 라인으로 연결되어, 소정 이벤트 발생시 백업 라인을 통한 영상 데이터의 전송이 이루어지며, 상기 각 디지털 비디오 송신기와 상기 각 디지털 비디오 수신기는 상기 허브 및 상기 백업 허브와의 영상 데이터의 송신 및 수신을 위해 송신 포트와 수신 포트를 모두 구비하도록 구성되며, 상기 통신 라인과 상기 백업 라인에서의 영상 데이터 통신은 TCP 기반으로 수행되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 디지털 비디오 분배 시스템과 디지털 비디오 분배 장치 및 백업 라인을 이용한 디지털 비디오 분배 시스템에 따르면 다음과 같은 장점이 있다.
첫째, 수신측 단말기와 송신측 단말기가 하나의 통신 라인을 통해 연결되어 시스템 구성상의 편리성 및 통신 라인 배선 상의 경제성을 제공하는 장점이 있다.
둘째, 디지털 비디오 수신기가 영상 데이터를 포함한 패킷 데이터를 수신하고 영상 데이터의 오류 정정에 대한 정보를 이용하여 손실된 영상 데이터를 복구하여 데이터 송수신의 안전성을 높이는 장점도 있다.
셋째, 통신 라인의 이상 또는 허브 장치에 크랙(crack)이 발생하였을 경우, 백업 라인을 통해 데이터가 전송됨으로써, 안정되고 효율적인 영상 데이터 송수신이 이루어질 있는 장점도 있다.
넷째, TCP기반 (1:다) 통신 방법을 제안하였으며, 안정된 데이터 송수신 및 단말기 부하를 분산시키는 장점도 있다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 디지털 비디오 분배 시스템의 논리적 연결 구성에 대한 개념도이다.
도 3에 도시된 바와 같이, 디지털 비디오 분배 시스템(300)은 디지털 비디오 송신기 그룹(100-100N) 및 하나의 통신 라인(연결선)으로 연결된 디지털 비디오 수신기 그룹(200-200N)으로 구성될 수 있다. 디지털 비디오 송신기(100)와 디지털 비디오 수신기(200)의 구체적인 구성 요소는 이하, 도 5에서 후술하기로 한다.
디지털 비디오 송신기 그룹의 제 1 디지털 비디오 송신기(100)는 이웃하는 제 2 디지털 비디오 송신기(101)와 서로 하나의 통신 라인으로 연결되어 있으며, 디지털 비디오 수신기 그룹의 제 1 디지털 비디오 수신기(200) 또한 이웃하는 제 2 디지털 비디오 수신기(201)와 하나의 통신 라인으로 서로 연결되어 있다. 또한, 제2 디지털 비디오 송신기(101)는 다른 이웃하는 디지털 비디오 송신기들(102, 103, ..., 100N)과 하나의 통신 라인으로 서로 연결되어 있으며, 제 2 디지털 비디오 수신기(201) 또한 다른 이웃하는 디지털 비디오 수신기들(202, 203, ..., 200N)과 서로 하나의 통신 라인으로 연결되어 있다.
이를 위해 각 디지털 비디오 송신기(100-100N)와 각 디지털 비디오 수신기(200-200N)는 하나의 통신 라인으로 서로 연결되기 위해 영상 데이터 송수신을 위한 2개의 랜 포트 즉, 송신 포트와 수신 포트를 포함하도록 구성된다. 제 1 디지털 비디오 송신기(100)의 수신 포트는 제 2 디지털 비디오 송신기(101)의 송신 포트와 하나의 통신 라인으로 연결되어 데이터 통신을 수행한다. 즉, 상기 제 1 디지털 비디오 송신기(100)의 수신 포트는 제 2 디지털 비디오 송신기(101)의 송신 포트로부터 영상 데이터를 수신하고, 제 1 디지털 비디오 송신기(100)에 연결된 카메라로부터 수신한 영상 데이터와 상기 제 2 디지털 비디오 송신기(101)로부터 수신한 영상 데이터를 함께 묶어서 제 1 디지털 비디오 송신기(100)의 송신 포트를 통해 제 1 디지털 비디오 수신기(200)의 수신 포트로 전송한다. 상기 제 2 디지털 비디오 송신기(101)로부터 수신한 데이터에는 제 2 디지털 비디오 송신기(101)와 하나의 통신 라인으로 연결된 다른 이웃하는 디지털 비디오 송신기부터 제 2 디지털 비디오 송신기(101)가 수신한 영상 데이터와 제 2 디지털 비디오 송신기(101)에 연결된 카메라로부터의 영상 데이터가 포함된다.
상기 영상 데이터는 아날로그 영상신호가 디지털 영상신호로 변환된 후 압축된 데이터로서 오류 정정을 위한 패리티(parity) 값을 포함한 패킷 데이터에 포함되어 단말기 즉, 각 송신기와 수신기 간에 송수신된다. 그리고, 상기 디지털 비디오 수신기(200-200N)는 패킷 데이터에 포함된 패리티 값을 이용하여 자신이 수신한 영상 데이터에서 일부 데이터에 오류가 발생한 경우, 오류가 발생한 영상 데이터 블록을 제외한 나머지 영상 데이터 블록을 이용하여 오류가 발생한 영상 데이터에 대한 데이터 복구를 수행한다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 디지털 비디오 송신기와 복수개의 디지털 비디오 수신기간의 영상 전송 방법의 논리적 구성을 도시한다.
제 1 디지털 비디오 송신기(100)는 패킷 데이터에 포함된 영상 데이터를 하나의 통신 라인(연결선)을 통해 제 1 디지털 비디오 수신기(200)로 전송하게 된다. 예를 들어, 제 1 디지털 비디오 송신기(100)와 제 1 디지털 비디오 수신기(200)는 별도의 허브 사용없이, CAT6(1Gbps) 케이블 1줄로 연결될 수 있다. 또한, 복수개의 디지털 비디오 수신기(200, 201, ..., 200N)는 서로 하나의 통신 라인으로 연결되어 있다.
보다 구체적으로 설명하면, 도 4에 도시된 바와 같이, TCP기반의 직렬연결방식(cascade)으로 각각의 수신측 단말기 즉, 디지털 비디오 수신기(200~200N)로 전송을 하는 모습을 보여준다. 여기서, 도 4는 물리적 연결이 아닌, 논리적인 영상전송 모습을 나타낸다. 예를 들어, 제 3 디지털 비디오 수신기(202)가 전송되는 영상 데이터의 첫번째 목적지인 경우, 제 1 디지털 비디오 송신기(100)가 통신라인을 통해서 영상을 수신측으로 송신하면 물리적으로는 디지털 비디오 수신기(200)가 먼저 영상을 전송받고, 다음으로 제 2 디지털 비디오 수신기(201)에게 영상을 전송하면, 제 2 디지털 비디오 수신기(201)가 제 3 디지털 비디오 수신기(202)로 영상을 전송하여, 논리적으로 1번 단말 즉, 첫번째 목적지인 제 3 디지털 비디오 수신기(202)가 영상을 전송받게 된다. 영상을 전송받은 제 3 디지털 비디오 수신기(202)는 그 다음은 순번 단말로 영상 전송을 수행하게 된다.
본 발명에서는 TCP 기반의 cascade(직렬연결)방식을 사용하여 각 송신기와 수신기 간에 데이터를 전송하는데, 이를 통해 종래 한 개의 송신기가 수신하고자 하는 수신단말에 전부 영상을 전송함으로써 수신 단말이 증가할수록 송신단말의 부하가 늘어나는 문제점이나, 네트워크 트래픽이 채널에 비례하여 증가하는 문제점을 해소한다. 따라서, 본 발명에서는 TCP 기반 cascade(직렬연결)방식을 적용하여 영상을 전송하기 때문에 영상 정보가 포함된 패킷의 손실이 적고, 수신기 개수 증가에 따른 송신기 부하가 늘어나지 않으며, 네트워크 자체는 유니캐스트(unicast) 기반이기 때문에 트래픽이 증가되지 않게 된다.
이하, 도 5에서 디지털 비디오 송신기(100)와 디지털 비디오 수신기(200)의 구성 요소에 대해 보다 상세히 후술하기로 한다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 디지털 비디오 분배 장치에 대한 블록도이다. 디지털 비디오 분배 장치는 디지털 비디오 송신기와 디지털 비디오 수신기를 통칭하는 것으로, 본 발명으이 디지털 비디오 송신기와 디지털 비디오 수신기는 하기의 동일 구조로 되어 있다.
디지털 비디오 분배 장치(500)는 비디오 디코더(502), 비디오 압축/복원부(504), 코덱(506), 비디오 엔코더(508), 및 송수신 포트부(510)를 포함한다. 여기서, 디지털 비디오 분배 장치(500)는 디지털 비디오 송신기(100)와 디지털 비디오 수신기(200)를 포함한 수신측/송신측 단말기들(100-100N, 200-200N)로 구현될 있다. 그리고, 본 발명의 다른 실시예에 따른 도 6의 시스템 구성에 디지털 비디오 분배 장치(500)가 적용될 수 있다. 이하, 각 구성 요소에 대해서 보다 구체적으로 설명하기로 한다.
비디오 디코더(502)는 카메라를 통해 촬영된 영상신호를 방송신호 규격(일예로, NTSC 또는 PAL)에 맞는 영상 데이터로 변환한다. 여기서, 카메라를 통해 입력되는 영상신호는 은행, 공공 건물 등의 적당한 곳에 설치된 감시 카메라로부터 공급되는 아날로그 영상신호를 의미하며, 그 이외의 촬영수단으로 디지털 카메라 혹은 PC용 카메라를 이용하여 촬영된 영상 신호를 대상으로 할 수 있다. 비디오 디코더(502)는 아날로그 영상신호를 입력받아 디지털 영상신호로 변환할 수 있다.
비디오 압축/복원부(504)는 영상 데이터를 압축하거나 재생된 영상 데이터를 복원한다. 여기서, 비디오 압축/복원부(504)는 비디오 디코더(502)로부터 입력되는 영상 데이터를 압축한 후 버퍼 메모리(미도시)로 출력할 수 있으며, 상기 영상 데이터는 MPEG(동영상 전문가 그룹)에서 규정한 압축 기술이나 웨이브레트(WAVELET) 압축 기술에 의해 압축될 수 있다.
코덱(506)은 버퍼 메모리로부터 읽어낸 압축된 영상 데이터에 식별 정보를 부가하여 패킷 데이터로 생성한다. 상기 식별 정보는 순수한 영상 데이터에 부가하는 일종의 헤더 정보와 오류 정정을 위한 정보일 수 있으며, 여기에는 트랙 번호 정보와 트랙의 동기 블록 위치 정보와 오류 정정 정보를 포함할 수 있다. 즉, 이러한 정보를 포함하여 패킷 데이터가 생성되고, 코덱(506)은 재생시 부가된 정보를 이용하여 영상 데이터를 해석하여 버퍼 메모리에 저장하게 된다. 이때, 코덱(506) 에서 형성(생성)된 패킷 데이터와 재생된 패킷 데이터를 저장하는 메모리 영역(미도시)이 각각 구성될 수 있다. 상기 패킷 데이터에 포함된 더미 동기 블록은 비디오 헤드가 트랙 주행시 트랙의 시작점을 정확하게 검출하기 위해 마련된 것일 수 있으며, 트랙 인덱스 동기 블록에는 영상 데이터가 기록되는 트랙 번호 정보와 트랙의 동기 블록 위치 정보가 포함될 수 있다. 그리고, 데이터 동기 블록은 비디오 압축/복원부(504)에 의해 압축된 영상 데이터를 일정 크기의 동기 블록들로 구분하기 위한 것으로 각 동기 블록들은 소정 크기의 고유 번호 정보를 저장하는 데이터 및 영상 데이터와 오류 정정을 위한 소정 크기의 패리티 값을 포함할 수 있다. 한편, 코덱(506)은 패킷 데이터에 포함된 식별 정보를 이용하여 영상 데이터를 해석하는 데, 이때 부가된 오류 정정 정보를 이용하여 오류 정정을 수행한다. 즉, 오류가 발생한 (영상) 데이터 블록을 제외한 나머지 데이터 블록을 이용하여 오류가 발생한 영상 데이터에 대한 데이터 복구(오류 정정)를 수행할 수 있다. 즉, 간단히 설명하면, 데이터가 n 개이고, 패리티값(Parity) = A1 ^ A2 ^ A3 ^ An 인 경우, A1 데이터 복구를 위해서는 A1 = Parity ^ A2 ^ A3 ^ An 란 수식이 적용될 수 있다.
비디오 엔코더(508)는 영상 데이터를 모니터 등의 화면 표시 장치를 통해 디스플레이할 수 있도록 변환한다.
송수신 포트부(510)는 일종의 랜 포트일 수 있으며, 제1 포트(512)와 제2 포트(514)로 구성되어, 하나의 통신 라인을 통해 단말기를 서로 연결하고, 이를 통한 데이터 송수신에 이용될 수 있다. 즉, 도 3 내지 도 4에서 상술된 바와 같이, 제1 포트(512)는 송신 포트의 기능을 수행할 수 있으며, 제2 포트(514)는 수신 포트로 서의 기능을 수행할 수 있다. 또한, 본 발명의 다른 실시예에 따른 후술될 도 6에 있어서, 제1 포트(512)와 제2 포트(514)는 허브 및 백업 허브(610, 615, 620, 625)와 하나의 통신 라인으로 각각 연결되어 데이터 송수신에 이용될 수 있다.
보다 구체적으로 설명하면, 도 3 내지 도 4에 있어서, 각 디지털 비디오 송신기(100-100N)는 하나의 통신 라인을 통한 영상 데이터 송수신을 위해 제1 포트(512)(송신 포트) 및 제2 포트(514)(수신 포트)를 포함하고, 서로 상기 하나의 통신 라인으로 연결되어 데이터 통신을 수행한다. 또한, 상술된 바와 같이 제 1 디지털 비디오 송신기(100)와 제 1 디지털 비디오 수신기(200)는 송수신 포트부(510)를 통해 하나의 통신 라인으로 연결되어, 제 1 디지털 비디오 송신기(100)의 제1 포트(512)와 제 1 디지털 비디오 수신기(200)의 제2 포트(514)간 데이터 송수신을 수행하게 된다. 또한, 디지털 비디오 수신기(200-200N)는 송수신 포트부(510)를 통해 서로 하나의 통신 라인으로 연결되어 상술된 원리를 통해 데이터 송수신을 수행하게 된다.
상술된 구성 요소를 이용하여, 제 1 디지털 비디오 송신기(100)는 비디오 디코더(502)를 통해 촬영된 영상신호를 디지털 영상신호로 변환하고, 비디오 압축/복원부(504)를 통해 영상 데이터를 압축하고, 코덱(506)을 통해 패킷 데이터로 생성하여 송신 포트를 통해 제 1 디지털 비디오 수신기(200)의 수신 포트로 전송한다. 그러면, 제 1 디지털 비디오 수신기(200)는 코덱(506)을 통해 수신한 패킷 데이터에서 자신이 수신할 영상 데이터를 추출한 후, 영상 데이터 재생시 패킷 데이터에 포함된 부가 정보(또는 식별 정보)를 이용하여 영상 데이터에 대한 해석 및 오류 정정을 수행한다. 여기서, 자신이 수신할 영상 데이터는 식별 정보에 포함된 소정 고유번호 등을 이용하여 추출할 수 있다. 또한, 비디오 압축/복원부(504)를 통해 재생된 영상 데이터를 압축 이전의 영상 데이터로 복원하고, 비디오 엔코더(508)로 전송한다. 그리고, 비디오 엔코더(508)는 복원된 영상 데이터를 디스플레이하기 위해 영상 신호로 변환한 다음 모니터와 같은 화면 표시 장치로 출력하게 된다. 한편, 제 1 디지털 비디오 수신기(200)는 자신과 이웃하는 제 2 디지털 비디오 수신기(201)로 송수신 포트부(510)를 통해 패킷 데이터를 전송하고, 제 2 디지털 비디오 수신기(201)는 동일한 동작을 수행하고, 자신의 이웃하는 수신측 단말기로 패킷 데이터를 전송하게 된다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 백업 라인을 이용한 디지털 비디오 분배 시스템을 도시한다.
상술된 원리를 적용하여, 복수개의 디지털 비디오 송신기와 디지털 비디오 수신기의 데이터 통신에 있어서, 백업 라인을 통해 보다 안전하고 편리한 데이터 송수신을 수행할 수 있다. 여기서, 백업 라인 구축을 위해 상술된 바와 같이 복수개의 디지털 비디오 송신기와 디지털 비디오 수신기는 2개의 랜 포트(제1 포트(512), 제2 포트(514))로 구성되어 있다. 직렬연결방식(cascade)은 물리적 연결과 논리적 연결 방식으로 구분할 수 있는 데, 물리적 연결 방식은 도 6과 같이 구성될 수 있으나, 도 6의 단말기들의 통신 방식은 실제로 상기 도 4의 원리를 이용하여 수행됨을 알 수 있다. 이하, 보다 구체적으로 후술하기로 한다.
도 6에 도시된 바와 같이, 백업 라인(또는 백업 허브)을 이용한 디지털 비디오 분배 시스템(600)은 제1 허브(610) 및 제1 백업 허브(615)와 각각 하나의 통신 라인을 통해 연결된 다수의 디지털 송신기로 구성되는 디지털 비디오 송신기 그룹 및 제2 허브(620) 및 제2 백업 허브(625)와 각각 하나의 통신 라인을 통해 연결된 다수의 디지털 비디오 수신기로 구성되는 디지털 비디오 수신기 그룹을 포함한다. 제1 허브(610)는 제2 허브(620)와 하나의 통신 라인을 통해 연결되고 제2 백업 허브(625)와 백업 라인으로 연결되고, 제1 백업 허브(615)는 제2 백업 허브(625)와 하나의 통신 라인을 통해 연결되고 제2 허브(620)와 백업 라인으로 연결되어 이벤트 발생시 백업 라인을 통한 영상 데이터의 전송이 이루어진다.
제1 허브(610)는 제2 허브(620)의 수신 불가로 인해 디지털 비디오 수신기로의 영상 데이터의 전송이 정상적으로 이루어 지지 않는 경우 제2 백업 허브(625)와 연결된 백업 라인을 통해 영상 데이터를 전송한다. 그리고, 디지털 비디오 송신기는 자신과 제1 허브(610) 간의 소정 통신 라인을 통한 영상 데이터의 전송이 정상적으로 이루어 지지 않는 경우 제1 백업 허브(615)로의 자동 스위칭을 수행하고, 제1 백업 허브(615)와 제2 백업 허브(625)간 연결된 통신 라인을 통해 영상 데이터의 전송을 수행한다. 여기서, 상술된 도 5의 구성 요소와 함께 스위칭 모듈(미도시)이 디지털 비디오 송신기내에 포함될 수 있다.
그리고, 제2 백업 허브(625)의 이상 발생(이벤트 발생)으로 제2 백업 허브를 통한 영상 데이터의 전송이 정상적으로 이루어 지지 않는 경우, 제1 백업 허브(615)는 제2 허브(620)와 연결된 백업 라인을 통해 영상 데이터를 전송한다. 또한, 제2 허브(620)와 제2 백업 허브(625) 간 소정 라인(싱크 라인이라 함)을 통한 상호 싱크가 이루어져서 제2 허브(620) 및 제2 백업 허브(625)에서 영상 데이터를 수신하여 디지털 비디오 수신기로 전송한다. 이하, 구체적인 예와 함께 설명하기로 한다.
백업 라인에 연결된 허브(백업 허브)가 각각의 디지털 비디오 송신기와 디지털 비디오 수신기에 각각 하나의 통신 라인으로 연결되어 구성되어 있다. 예를 들어, 영상 데이터가 통신 라인 ①, ②, ③, ④, ⑤, ⑥번을 통해 디지털 비디오 송신기로부터 제1 허브(610)로 전송되고, 제1 허브(610)는 다시 이를 수신측의 제2 허브(620)로 전송하며, 수신측의 제2 허브(620)는 영상 데이터를 수신하여 각 디지털 비디오 수신기로 전송하게 된다. 여기서, 수신측 허브(제2 허브(620))가 수신 불가(이벤트 발생)하여 영상 데이터의 전송이 정상적으로 이루어 지지 않은 경우, 백업 라인 ⑬을 통해 제2 백업 허브(625)로 전송된다. 여기서, 제2 허브(620)와 제2 백업 허브(625)는 싱크 라인을 통해 싱크되어 영상 데이터를 수신하게 된다.
또한, 통신 라인 ①이 정상적으로 동작하지 않는 경우(이벤트 발생), 영상 데이터는 대응되는 백업 라인 ⑦에 연결된 제1 백업 허브(615)의 통신 라인 ⑮을 통해 제2 백업 허브(625)로 전송되고, 이후 싱크 라인을 통해 싱크되어 영상 데이터를 수신하게 된다. 또한, 제2 백업 허브(625)의 이상 발생시(이벤트 발생)에는 백업 라인
Figure 112008026713573-pat00001
을 통해 제2 허브(520)로 전송된다.
간략히 정리하면, 상기 제1 허브(610)를 통해 통신 라인 ①을 제외한 통신 라인을 통해 전송되는 데이터와 제2 백업 허브(625)를 통해 통신 라인 ⑮를 통해 전송되는 데이터에 대해, 제2 허브(620)는 제2 백업 허브(625)와 싱크를 이루고, 디지털 비디오 수신기는 양쪽(620, 625)에서 전송되는 데이터를 수신하게 된다.
이와 같이, 백업 라인을 이용한 디지털 비디오 분배 시스템을 통해 통신 라 인의 이상 또는 허브 장치에 크랙(crack)이 발생하였을 경우, 백업 라인을 통해 데이터가 전송됨으로써, 안정되고 효율적인 영상 데이터 송수신이 이루어질 수 있다.
상기 도 5에서 도시된 각각의 구성요소는 일종의 '모듈'로 구성될 수 있다. 상기 '모듈'은 소프트웨어 또는 Field Programmable Gate Array(FPGA) 또는 주문형 반도체(Application Specific Integrated Circuit, ASIC)과 같은 하드웨어 구성요소를 의미하며, 모듈은 어떤 역할들을 수행한다. 그렇지만 모듈은 소프트웨어 또는 하드웨어에 한정되는 의미는 아니다. 모듈은 어드레싱할 수 있는 저장 매체에 있도록 구성될 수도 있고 하나 또는 그 이상의 프로세서들을 실행시키도록 구성될 수도 있다. 구성요소들과 모듈들에서 제공되는 기능은 더 작은 수의 구성요소들 및 모듈들로 결합되거나 추가적인 구성요소들과 모듈들로 더 분리될 수 있다.
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.
도 1은 종래 네트워크 디스플레이 서버를 이용하여 영상 데이터를 모니터에 출력하는 개념도이다.
도 2는 종래 디지털 오디오/비디오 전송 시스템의 구성을 도시한다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 디지털 비디오 분배 시스템의 논리적 연결 구성에 대한 개념도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 디지털 비디오 송신기와 복수개의 디지털 비디오 수신기간의 영상 전송 방법의 논리적 구성을 도시한다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 디지털 비디오 분배 장치에 대한 블록도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 백업 라인을 이용한 디지털 비디오 송신기와 수신기간의 데이터 통신 시스템을 도시한다.
<도면의 주요 부분에 관한 부호의 설명>
100, 101, ..., 100N: 송신측 디지털 비디오 송신기
200, 201, ..., 200N: 수신측 디지털 비디오 수신기
300: 디지털 비디오 분배 시스템
500: 디지털 비디오 분배 장치
502: 비디오 디코더
504: 비디오 압축/복원부
506: 코덱
508: 비디오 엔코더
510: 송수신 포트부
600: 백업 라인을 이용한 디지털 비디오 분배 시스템

Claims (11)

  1. 카메라로부터 수신한 영상 데이터를 이웃하는 디지털 비디오 송신기로부터 수신한 영상 데이터와 함께 전송하는 다수의 디지털 비디오 송신기로 구성된 디지털 비디오 송신기 그룹; 및
    상기 디지털 비디오 송신기 그룹으로부터 수신한 영상 데이터에서 자신이 전송받아야 할 영상 데이터를 추출하고, 자신이 전송받지 않을 영상 데이터는 이웃하는 디지털 비디오 수신기로 전송하는 다수의 디지털 비디오 수신기로 구성된 디지털 비디오 수신기 그룹을 포함하고,
    상기 각 디지털 비디오 송신기와 상기 각 디지털 비디오 수신기는 영상 데이터의 송신 및 수신을 위해 송신 포트와 수신 포트를 모두 구비하도록 구성되며, 상기 각 디지털 비디오 송신기 및 상기 각 디지털 비디오 수신기는 이웃하는 하나의 디지털 비디오 송신기 또는 디지털 비디오 수신기와 하나의 통신 라인으로 직렬연결(cascade) 방식으로 연결되어 데이터 통신을 수행하며, 상기 데이터 통신은 TCP 기반으로 수행되는 것을 특징으로 하는, 디지털 비디오 분배 시스템.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 각 디지털 비디오 송신기와 상기 각 디지털 비디오 수신기는,
    상기 카메라를 통해 촬영된 아날로그 영상신호를 디지털 형태의 영상 데이터로 변환하는 비디오 디코더;
    상기 영상 데이터를 압축하거나 재생된 영상 데이터를 복원하는 비디오 압축/복원부;
    압축된 상기 영상 데이터에 식별 정보를 부가하여 패킷 데이터로 생성하는 코덱; 및
    상기 영상 데이터를 화면 표시 장치에 디스플레이하는 비디오 엔코더를 더 포함하도록 구성되는 것을 특징으로 하는, 디지털 비디오 분배 시스템.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 영상 데이터는 오류 정정을 위한 패리티(parity) 값을 포함한 패킷 데이터에 포함되어 전송되고, 상기 디지털 비디오 수신기는 상기 패킷 데이터에 포함된 상기 패리티 값을 통해 오류가 발생한 영상 데이터 블록을 제외한 나머지 영상 데이터 블록을 이용하여 오류가 발생한 영상 데이터에 대한 데이터 복구를 수행하는 것을 특징으로 하는, 디지털 비디오 분배 시스템.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 패킷 데이터는,
    비디오 헤드가 트랙 주행시 트랙의 시작점을 정확하게 검출할 수 있도록 해 주는 더미 동기 블록;
    영상 데이터가 기록되는 트랙 번호 정보와 트랙의 동기 블록 위치 정보를 포함하는 트랙 인덱스 동기 블록; 및
    상기 비디오 압축/복원부에 의해 압축된 영상 데이터를 일정 크기의 동기 블록들로 구분하는 데이터 동기 블록을 포함하는 것을 특징으로 하는, 디지털 비디오 분배 시스템.
  5. 제1 허브 및 제1 백업 허브와 각각 하나의 통신 라인을 통해 연결된 다수의 디지털 비디오 송신기로 구성되는 디지털 비디오 송신기 그룹과, 제2 허브 및 제2 백업 허브와 각각 하나의 통신 라인을 통해 연결된 다수의 디지털 비디오 수신기로 구성되는 디지털 비디오 수신기 그룹을 포함하고,
    상기 제1 허브는 상기 제2 허브와 하나의 통신 라인을 통해 연결되고 상기 제2 백업 허브와 하나의 백업 라인으로 연결되고, 상기 제1 백업 허브는 상기 제2 백업 허브와 하나의 통신 라인을 통해 연결되고 상기 제2 허브와 하나의 백업 라인으로 연결되어, 소정 이벤트 발생시 백업 라인을 통한 영상 데이터의 전송이 이루어지며,
    상기 다수의 디지털 비디오 송신기 각각은 상기 제1 허브 및 제1 백업 허브와의 영상 데이터의 송신 및 수신을 위해 송신 포트와 수신 포트를 구비하도록 구성되고, 상기 다수의 디지털 비디오 수신기 각각은 상기 제2 허브 및 제2 백업 허브와의 영상 데이터의 송신 및 수신을 위해 송신 포트와 수신 포트를 구비하도록 구성되며,
    상기 통신 라인과 상기 백업 라인에서의 영상 데이터의 통신은 TCP 기반으로 수행되는 것을 특징으로 하는, 디지털 비디오 분배 시스템.
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 제2 허브 및 상기 제2 백업 허브는 상호 간에 싱크(sync)를 수행한 후 영상 데이터를 수신하여 각기 상기 디지털 비디오 수신기로 전송하는 것을 특징으로 하는, 디지털 비디오 분배 시스템.
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