KR100990357B1 - 매트릭스 스위처 및 그 구동 방법 - Google Patents

Abstract

매트릭스 스위처 및 그 구동방법이 개시된다. 본 발명에 따른 매트릭스 스위처는 외부의 영상기기와 연결되며, 상기 영상기기로부터 영상신호를 수신하기 위한 복수의 제1 입력단자; 복수의 디스플레이 장치와 각각 연결되며, 상기 복수의 제1 입력단자를 통해 수신되는 영상신호를 출력하기 위한 복수의 출력단자; 적어도 하나의 선택신호 입력장치와 연결되는 제2 입력단자; 및 상기 제2 입력단자에 연결된 상기 선택신호 입력장치로부터 선택신호를 수신하며, 수신된 상기 선택신호에 기초하여 상기 제1 입력단자로부터 수신되는 영상신호를 상기 복수의 출력단자 중 적어도 하나로 출력시키는 제어부를 포함한다.

매트릭스 스위처, 돔 카메라, 카메라, 영상신호, 키보드

Description

매트릭스 스위처 및 그 구동 방법{Matrix switcher and operating method thereof}

본 발명은 영상 매트릭스 스위처 및 그 구동방법에 관한 것으로서, 크로싱 포인트 방식으로 영상절환이 가능한 영상 매트릭스 스위처 및 그 구동방법에 관한 것이다.

오늘날 영상 감시 시스템은 복잡하고 빠르게 변화하는 현대 사회에서 인적 또는 기술적 자원을 보호 또는 감시할 필요성이 증가함에 따라 그 중요성이 나날이 높아져 가고 있다. 특히 기업, 관공서, 은행 등의 출입자 감시 및 증거물 확보를 위해서 비약적으로 영상 감시 시스템의 활용이 증가되고 있다. 이와 같은 영상 감시 시스템 중의 하나가 CCTV(Closed Circuit Television) 시스템이다.

일반적으로, 다수의 카메라를 원격으로 감시하는 CCTV 시스템에서는 영상 매트릭스 스위처를 이용하여 각 카메라의 영상신호를 입력받아 일반 아날로그 CCTV 모니터로 영상 출력을 한다.

매트릭스 스위처(Matrix Switcher)란, 신호선의 흐름을 행과 열의 방식으로 구성한 후, 행(또는 열)에는 영상신호의 입력을 할 수 있도록 하고, 열(또는 행)에는 영상신호의 출력을 할 수 있도록 하여 각 교차점(cross point)에 아날로그 스위치 회로를 구선한 후 수동 조작 또는 별개의 마이콤(MICOM)을 이용한 외부 장치를 조작하여 사용자가 원하는 영상을 출력할 수 있도록 한 시스템 장치를 말한다.

매트릭스 스위처는 다수의 입출력 단자가 있어서 정해진 순서에 관계없이 입력된 CCTV 카메라의 영상 신호를 시스템 관리자의 취향에 맞춰 원하는 모니터에 임 의로 출력할 수 있으며, CCTV 카메라의 설치 규모에 따라 매트릭스 시스템을 확장 또는 축소하여 구성할 수 있다.

그런데 일반적인 설치인 경우, CCTV 카메라의 규모를 확장시키면 그 카메라에 의해 영상신호를 감시하기 위한 모니터도 확장시켜야 하며, 그 경우 설비의 확장을 위한 비용이 증가되는 문제점이 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 창안된 것으로서, CCTV 카메라의 규모를 확장시키는 경우에도 초기의 설정된 모니터만으로 확장효과를 누릴 수 있는 매트릭스 스위처 및 그 구동방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 매트릭스 스위처의 제1 실시 예는, 외부의 영상기기와 연결되며, 상기 영상기기로부터 영상신호를 수신하기 위한 복수의 제1 입력단자; 복수의 디스플레이 장치와 각각 연결되며, 상기 복수의 제1 입력단자를 통해 수신되는 영상신호를 출력하기 위한 복수의 출력단자; 적어도 하나의 선택신호 입력장치와 연결되는 제2 입력단자; 및 상기 제2 입력단자에 연결된 상기 선택신호 입력장치로부터 선택신호를 수신하며, 수신된 상기 선택신호에 기초하여 상기 제1 입력단자로부터 수신되는 영상신호를 상기 복수의 출력단자 중 적어도 하나로 출력시키는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 제1 입력단자는 32개의 상기 영상기기로부터 영상신호를 수신하며, 상기 제어부는 상기 제1 입력단자로부터 수신되는 영상신호 중 적어도 하나를 선택하여 상기 복수의 출력단자로 출력시키는 것이 바람직하다.

또한, 상기의 매트릭스 스위처는 적어도 하나의 기록 장치와 연결되는 제2 출력단자를 더 포함하며, 상기 제어부는 상기 제1 입력단자로부터 수신되는 영상신호를 상기 제2 출력단자로 선택적으로 출력시키는 것이 바람직하다.

또한, 상기 제어부는 상기 제1 입력단자를 통해 입력되는 영상신호의 종류에 따라 상기 출력단자로 출력되는 영상신호를 NTSC(National Television System Committee) 방식 또는 PAL(Phase Alternation Line) 방식으로 자동 선택하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 제어부는 상기 제2 입력단자를 통해 상기 선택신호 입력장치로부터 제어신호를 입력받으며, 상기 제어신호에 기초하여 상기 외부의 영상기기로 제어신호를 출력하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 제어부는 상기 제1 입력단자를 통해 입력되는 영상신호와 상기 출력단자를 통해 출력되는 영상신호를 동기화시키는 것이 바람직하다.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 매트릭스 스위처의 제2 실시 예는, 외부의 영상기기와 연결되며, 상기 영상기기로부터 영상신호를 수신하기 위한 복수의 입력단자; 복수의 디스플레이 장치와 각각 연결되며, 상기 복수의 입력단자를 통해 수신되는 영상신호를 출력하기 위한 복수의 출력단자; 및 상기 입력단 자를 통해 수신되는 영상신호의 종류에 따라 출력되는 영상신호의 종류를 NTSC 방식 또는 PAL 방식으로 자동 선택하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기의 매트릭스 스위처는, 선택신호 입력장치와 연결되며, 상기 선택신호 입력장치로부터 상기 복수의 출력단자 중 적어도 하나를 선택하는 선택신호를 수신하는 제2 입력단자를 더 포함할 수 있다. 이 경우, 상기 제어부는 상기 복수의 출력단자 중 선택된 출력단자로 영상신호를 출력하는 것이 바람직하다.

한편, 본 발명에 따른 매트릭스 스위처는, 복수의 제1 입력단자 중 적어도 하나를 통해 입력되는 영상신호의 종류를 판단하는 단계; 선택신호 입력장치로부터 수신되는 선택신호에 기초하여, 복수의 출력단자 중 적어도 하나를 선택하는 단계; 판단된 상기 영상신호의 종류에 따라 출력되는 영상신호의 종류를 NTSC 방식 또는 PAL 방식으로 자동 선택하는 단계; 및 상기 복수의 출력단자 중 선택된 출력단자로 상기 영상신호를 출력하는 단계를 포함하는 매트릭스 스위처의 구동방법을 제공한다.

여기선, 상기의 매트릭스 스위처의 구동방법은 상기 입력되는 영상신호와 상기 출력되는 영상신호를 동기화시키는 단계를 더 포함하는 것이 바람직하다.

이로써, CCTV 카메라의 규모를 확장시키는 경우에도 초기의 설정된 모니터만으로 확장효과를 누릴 수 있을 뿐만 아니라, 효율적인 주변감시가 이루어질 수 있게 된다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 매트릭스 스위처 및 그 구동방법을 보다 상세하게 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 매트릭스 스위처를 개략적으로 도시한 도면으로서, 도 1의 (a)는 매트릭스 스위처의 앞면을 나타내며, 도 1의 (b)는 후면을 나타낸다. 또한, 도 2는 본 발명에 따른 매트릭스 스위처의 기본적인 구성을 나타낸 도면이다.

도면을 참조하면, 본 발명에 따른 매트릭스 스위처는 도 1에 도시된 바와 같이 그 후면에, 복수의 제1 입력단자(10), 복수의 출력단자(20), 및 제2 입력단자(30)를 포함한다. 또한, 그 내부에는 마이크로 프로세스로 구현되는 제어부(도시하지 않음)를 구비한다. 또한, 본 발명에 따른 매트릭스 스위처는 그 후면에 제2 출력단자(40), 알람 입력단자, 릴레이 출력단자 등을 더 포함할 수도 있다.

제1 입력단자(10)는 카메라(12), 돔 카메라(dome camera)(14), PTZ 유닛(16) 등과 같은 외부 영상기기와 연결되며, 연결된 영상기기로부터 영상신호를 수신한다. 예를 들어 제1 입력단자(10)는 32개의 외부 영상기기와 연결될 수 있다. 여기서, 본 발명에 따른 매트릭스 스위처는 수신된 영상신호를 다른 장비에 전달하기 위한 루프 스루(loop through) 출력을 함께 제공할 수도 있다. 이때, 루프 스루 커넥터는 자동 연결(auto termination) 기능을 갖고 있기 때문에 다른 장비로 영상신 호를 전달하지 않을 경우라도 별도의 임피던스 매칭용 저항기를 절치할 필요는 없다.

출력단자(20)는 모니터, CRT(Cathode Ray Tube) 등과 같은 적어도 하나의 디스플레이(22)에 연결되며, 복수의 제1 입력단자(10)를 통해 수신되는 영상신호를 출력한다. 예를 들어 출력단자(20)는 도시된 바와 같이, 8개의 단자 중 2개를 통해 디스플레이(22)와 연결될 수 있으며, 8개의 단자 모두를 통해 디스플레이와 연결될 수도 있다.

제2 입력단자(30)는 키보드, 마우스 등과 같은 적어도 하나의 선택신호 입력장치(32)와 연결되며, 선택신호 입력장치(32)를 통해 입력되는 관리자의 선택신호 입력 또는 제어명령을 수신한다. 이때, 하나의 선택신호 입력장치(32)를 연결하는 경우에는 도 3에 도시한 바와 같이 선택신호 입력장치(32)를 제2 입력단자(30)에 직접 연결하며, 복수의 선택신호 입력장치(32)를 연결하는 경우에는 도 4에 도시한 바와 같이 정크 박스를 이용하여 구현될 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 매트릭스 스위처는 그 후면에, 통신포트를 통한 주변장치와 연결될 수 있도록 통신포트(RS-232, DVR, ALU 단자 등) 단자를 더 구비할 수 있다. 예를 들어, 본 발명에 따른 매트릭스 스위처는 DVR 단자를 통하여 DVR(52)과 연결되어 제1 입력단자(10)를 통해 입력되는 영상신호를 녹화하도록 구현될 수 있다. 이때, 통신 포트의 와이어링은 도 5에 예시한 바와 같이 구현될 수 있다.

제어부는 제2 입력단자(30)에 연결된 선택신호 입력장치(32)로부터 선택신호 또는 제어명령 신호를 수신하며, 수신된 신호에 기초하여 제1 입력단자(10)로부터 수신되는 영상신호를 복수의 출력단자(20) 중 적어도 하나로 출력시킨다. 즉, 제어부는 제1 입력단자(10)를 통해 수신되는 영상신호를 출력단자(20)를 통해 연결된 모든 디스플레이(22)로 출력시키거나, 관리자에 의한 제어신호에 기초하여 선택적으로 디스플레이 시킬 수 있다. 또는, 제어부는 복수의 외부 영상기기로부터 수신되는 복수의 영상신호 중 적어도 하나를 선택적으로 출력단자(20)로 전달하여 출력시킬 수도 있다.

또한, 제어부는 복수의 외부 영상기기로부터 수신되는 복수의 영상신호 중 적어도 하나를 DVR 단자로 선택적으로 출력시키도록 구현될 수도 있다.

또한, 제어부는 제1 입력단자(10)를 통해 입력되는 영상신호의 종류에 따라 출력단자(20)로 출력되는 디지털 영상신호를 NTSC(National Television System Committee) 방식 또는 PAL(Phase Alternation Line) 방식으로 자동 선택하도록 구현될 수 있다.

NTSC(National Television System Committee)방식은, 1953년 12월에 미국의 표준방식으로 채택되었는데 우리나라의 컬러텔레비전 표준방식도 이 방식이다. 처음에 미국은 컬러텔레비전의 표준방식으로 CBS(Columbia Broadcasting System)방식을 채택하였으나, 이 방식은 종래의 흑백텔레비전 수상기로는 흑백을 수상할 수가 없었다. 이에 따라 RCA가 중심이 되어 NTSC가 조직되어 RCA의 개발을 중심으로 한 표준방식이 제안되었다. 이 방식은 완전히 양용성을 가지고 있고, 인간의 시각특성을 충분히 이용해서 대역 압축(帶域壓縮)을 하여, 종래의 흑백텔레비전과 같은 전 파의 대역폭으로 만족한 컬러 화상의 전송이 가능한 방식이었으므로, CBS방식에 대신한 미국의 표준방식이 되었다. NTSC방식의 특색은 인간의 눈이 미소면적에 대해서는 색채를 거의 느끼지 못하는 점을 이용하여, 비교적 큰 면적의 신호(약 500 kHz)는 3원색을 충실히 전송하고, 중면적의 신호(500 kHz~1.5 MHz)에 대해서는 색채의 포화도를 낮게, 휘도(輝度)는 정확히 전송하며, 미소면적의 신호(1.5 MHz 이상)에 대해서는 휘도신호만을 전송한다는 생략법을 실시하고 있는 점인데, 이에 따른 재현(再現) 화상의 색채상의 불편은 사실상 일어나지 않는다.

또한, PAL(Phase Alternation Line) 방식은, 미국을 비롯한 다른 나라에서 채택되고 있는 NTSC 방식과 비슷하지만 색신호(色信號)를 취급하는 방법에 차이가 있다. NTSC 방식에 견줘 신호 전송계에 따른 색변형이 적고 방송설비에 고도의 규격이 필요없다는 이점이 있다. 그리고 초당 25프레임을 갖는 방송방식으로 NTSC(초당 30프레임)보다 프레임에서는 뒤지지만 수평주사선이 625라인으로 더 많고 더 높은 띠폭을 사용하기 때문에 해상도가 높다. PAL 방식은 독일에서 영국, 네덜란드 등의 국가에서 채택되어 방송되고 있는 컬러텔레비전의 표준방식이다.

또한, 제어부는 제2 입력단자(30)를 통해 선택신호 입력장치(32)로부터 제어신호를 입력받으며, 그 제어신호에 기초하여 외부의 영상기기로 제어신호를 출력할 수 있다. 즉, 선택신호 입력장치(32)로부터 수신되는 관리자의 제어명령신호에 따라 카메라, 돔 카메라 등의 방향회전, 줌 조절 등을 조절할 수 있도록 구현된다.

또한, 제어부는 제1 입력단자(10)를 통해 수신되는 영상신호와 출력단자(20)로 출력되는 영상신호가 서로 일치하지 않는 경우에는 두 신호를 동기화시켜 동일 한 신호가 출력되도록 구현될 수 있다.

도 6은 본 발명에 따른 매트릭스 스위처의 구동방법을 나타낸 흐름도이다. 도면을 참조하면, 본 발명에 따른 매트릭스 스위처의 제어부는 복수의 제1 입력단자 중 적어도 하나를 통해 입력되는 영상신호의 종류를 판단한다(S101). 즉, 입력되는 영상신호가 NTSC 방식의 신호인지 또는 PAL 방식의 신호인지를 판단한다.

제어부는 판단된 영상신호의 종류에 따라 출력단자(20)를 통해 출력되는 영상신호를 NTSC 방식으로 할 것인지 또는 PAL 방식으로 할 것인지를 자동 선택한다(S103). 이를 위하여, 본 발명에 따른 매트릭스 스위처는 NTSC 방식의 영상처리부(도시하지 않음) 및 PAL 방식의 영상처리부(도시하지 않음)를 모두 구비하는 것이 바람직하다. 이때, 제어부는 입력되는 영상신호 및 출력하고자 하는 영상신호가 서로 동기 되었는지를 비교하며, 만일 두 신호가 동기화되지 않은 경우에는 출력하고자 하는 신호를 디지털신호로 변환시킨 후 동기화 시키는 것이 바람직하다(S105).

또한, 제어부는 선택신호 입력장치(32)를 통해 입력된 관리자의 선택신호에 기초하여 복수의 출력단자(20) 중 적어도 하나를 선택한다(S107). 이 경우, 관리자에 의해 모든 출력단자(20)가 선택됨으로써, 연결된 모든 디스플레이(22)로 영상신호가 출력될 수도 있다.

이로써, 제어부는 입력되는 영상신호의 종류에 따라 영상처리 방식을 자동으로 선택하여 영상신호를 처리한 후, 그 처리된 영상신호를 관리자에 의해 선택된 출력단자(20)로 출력시킨다(S109).

본 발명에 따르면 외부의 영상기기를 32개까지 확장시켜 영상신호를 입력받을 수 있으며, 복수의 디스플레이와 연결되어 관리자의 선택에 따라 영상신호를 출력할 수 있게 된다.

또한, 영상신호의 종류에 따른 영상처리부를 모두 구비하고 그 모드를 자동으로 전환할 수 있도록 하여, 입력되는 영상신호에 따른 신속한 처리가 이루어질 수 있도록 한다.

이상 설명한 본 발명의 바람직한 실시예들은 본 발명을 예시한 것에 불과하며, 본 발명은 이러한 예시들로부터 다양하게 변형될 수 있고 여러 가지 형태를 취할 수 있다. 그러므로 본 발명은 상세한 설명에서 언급된 특별한 형태로 한정되는 것으로 이해되어서는 아니 되며, 첨부된 청구범위에 의해 정의되는 본 발명의 기술 사상과 그 범위 내에 있는 모든 변형물, 균등물 및 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

도 1은 본 발명에 따른 매트릭스 스위처를 개략적으로 도시한 도면이다.

도 2는 본 발명에 따른 매트릭스 스위처의 기본적인 구성을 나타낸 도면이다.

도 3은 단일 키보드를 연결하는 방법을 설명하기 위해 도시된 도면이다.

도 4는 복수의 키보드를 연결하는 방법을 설명하기 위해 도시된 도면이다.

도 5는 통신 포트 와이어링을 예시한 도면이다.

도 6은 본 발명에 따른 매트릭스 스위처의 구동방법을 나타낸 흐름도이다.

Claims (10)

1. 외부의 영상기기와 연결되며, 상기 영상기기로부터 영상신호를 수신하기 위한 복수의 제1 입력단자;

   복수의 디스플레이 장치와 각각 연결되며, 상기 복수의 제1 입력단자를 통해 수신되는 영상신호를 출력하기 위한 복수의 출력단자;

   적어도 하나의 선택신호 입력장치와 연결되는 제2 입력단자; 및

   상기 제2 입력단자에 연결된 상기 선택신호 입력장치로부터 선택신호를 수신하며, 수신된 상기 선택신호에 기초하여 상기 제1 입력단자로부터 수신되는 영상신호를 상기 복수의 출력단자 중 적어도 하나로 출력시키는 제어부를 포함하고,

   상기 제어부는 상기 제2 입력단자를 통해 상기 선택신호 입력장치로부터 제어신호를 입력받으며, 상기 제어신호에 기초하여 상기 외부의 영상기기로 제어신호를 출력하는 것을 특징으로 하는 매트릭스 스위처.
2. 외부의 영상기기와 연결되며, 상기 영상기기로부터 영상신호를 수신하기 위한 복수의 제1 입력단자;

   복수의 디스플레이 장치와 각각 연결되며, 상기 복수의 제1 입력단자를 통해 수신되는 영상신호를 출력하기 위한 복수의 출력단자;

   적어도 하나의 선택신호 입력장치와 연결되는 제2 입력단자; 및

   상기 제2 입력단자에 연결된 상기 선택신호 입력장치로부터 선택신호를 수신하며, 수신된 상기 선택신호에 기초하여 상기 제1 입력단자로부터 수신되는 영상신호를 상기 복수의 출력단자 중 적어도 하나로 출력시키는 제어부를 포함하고,

   상기 제어부는 상기 제1 입력단자를 통해 입력되는 영상신호와 상기 출력단자를 통해 출력되는 영상신호를 디지털화하여 동기화시키는 것을 특징으로 하는 매트릭스 스위처.
3. 제 1항 또는 제2항에 있어서,

   적어도 하나의 기록 장치와 연결되는 제2 출력단자를 더 포함하며,

   상기 제어부는 상기 제1 입력단자로부터 수신되는 영상신호를 상기 제2 출력단자로 선택적으로 출력시키는 것을 특징으로 하는 매트릭스 스위처.
4. 제 1항 또는 제2항에 있어서,

   상기 제어부는 상기 제1 입력단자를 통해 입력되는 영상신호의 종류에 따라 상기 출력단자로 출력되는 디지털 영상신호를 NTSC(National Television System Committee) 방식 또는 PAL(Phase Alternation Line) 방식으로 자동 선택하는 것을 특징으로 하는 매트릭스 스위처.
5. 제 1항 또는 제2항에 있어서,

   상기 제1 입력단자는 32개의 상기 영상기기로부터 영상신호를 수신하며,

   상기 제어부는 상기 제1 입력단자로부터 수신되는 영상신호 중 적어도 하나를 선택하여 상기 복수의 출력단자로 출력시키는 것을 특징으로 하는 매트릭스 스위처.
6. 삭제
7. 복수의 제1 입력단자 중 적어도 하나를 통해 입력되는 영상신호의 종류를 판단하는 단계;

   선택신호 입력장치로부터 수신되는 선택신호에 기초하여, 복수의 출력단자 중 적어도 하나를 선택하는 단계;

   판단된 상기 영상신호의 종류에 따라 출력되는 영상신호의 종류를 NTSC 방식 또는 PAL 방식으로 자동 선택하는 단계; 및

   상기 복수의 출력단자 중 선택된 출력단자로 상기 영상신호를 출력하는 단계를 포함하고,

   상기 입력되는 영상신호와 상기 출력되는 영상신호를 동기화시키는 것을 특징으로 하는 매트릭스 스위처의 구동방법.
8. 삭제
9. 삭제
10. 삭제

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