KR101073141B1 - 광케이블을 이용해 신호 전송 방식을 개선한 카메라 - Google Patents

광케이블을 이용해 신호 전송 방식을 개선한 카메라 Download PDF

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Abstract

본 발명은 광케이블을 이용해 신호 전송 방식을 개선한 카메라에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 전기 신호를 광 신호로 변경하는 변환부; 및 상기 광 신호를 전달하는 광케이블을 포함하여, 카메라 내부의 각종 신호들을 광케이블로 통신하는 것을 그 구성상의 특징으로 한다.
본 발명에서 제안하고 있는 광케이블을 이용해 신호 전송 방식을 개선한 카메라에 따르면, 기존 카메라에서 구리 전선으로 통신하는 신호를 광 신호로 바꾸어 하나의 광케이블로 통신하도록 변환부 및 광케이블을 포함함으로써 안전하고 신속한 데이터 통신이 가능하고, 개선된 신호 전송 방식을 이용한 카메라를 폐회로 시스템의 카메라 또는 네트워크/아이피 카메라에 적용함으로써 외부의 낙뢰 등으로 인한 고가의 장비 파손을 예방하고 피해를 미리 방지하며, 카메라 내부에 변환부 및 광케이블을 포함하기 때문에 별도의 설치 공간이나 설치비용이 불필요하여 경제적이다.

Description

광케이블을 이용해 신호 전송 방식을 개선한 카메라{A CAMERA WITH IMPROVED SIGNAL TRANSMISSION USING OPTICAL CABLE}
본 발명은 신호 전송 방식을 개선한 카메라에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 카메라에 입력 및 출력되는 모든 신호의 전송 케이블을 광케이블로 방식을 변환하여 신호 전송 방식을 개선한 카메라에 관한 것이다.
폐쇄회로 시스템은 화상 정보를 특정의 목적으로 특정의 사용자에게 전달하는 시스템을 가리키며, 이것을 폐쇄회로 시스템(Closed Circuit Television), 즉 CCTV라고 부른다. CCTV는 특정 수신자를 대상으로 화상을 전송하는 텔레비전 방식을 말하며, 산업용, 교육용, 의료용, 교통관제용 감시, 방재용 및 사내의 화상정보 전달용 등으로 그 용도가 다양하다. CCTV는 화상의 송수신을 유선 또는 무선으로 연결하며 수신 대상 이외는 임의로 수신할 수 없도록 되어 있어 폐쇄회로 텔레비전이라고 한다. 최근에는 특히 골목과 같은 우범지대에 CCTV를 설치하는 등 범죄 예방을 위한 설치가 늘고 있다.
한편, 네트워크/아이피(NETWORK/IP) 카메라는 유무선 인터넷에 연결하여 사용하는 카메라로서, 카메라 모듈, 디코더, 영상 압축 칩, CPU, 네트워크 전송 칩 등으로 구성된다. 카메라 모듈로부터 받은 아날로그 신호는 디코더를 통해 디지털로 바뀌고, 압축 칩에서 압축을 거쳐 전송되는 흐름이다. 네트워크/아이피 카메라는 외부에서도 집 안 상황을 휴대폰으로 점검할 수 있으며, 사용자 제작 콘텐츠(UCC)와 홈 네트워크를 위한 도구로 사용된다.
최근 각종 범죄를 예방하기 위하여 설치된 방범/방재용 카메라, 그리고 교통정보 수집 및 기타 이유에 의하여 전신주 등과 같이 도로의 일정 위치에 설치되어 있는 CCTV카메라 및 네트워크/아이피 카메라들은 입력 및 출력되는 모든 신호가 동축 케이블과 구리로 되어 있는 선을 사용하고 있다.
이들 외부에 노출된 구리로 되어 있는 케이블은, 낙뢰를 맞았을 경우 높은 서지 전압이 카메라 케이블을 타고 건물 등에 설치된 고가의 장비를 파손하는 경우가 자주 발생하고 있다. 이들 고가 장비를 보호하려고 서지 보호기를 설치하지만 그 효과는 매우 미미한 실정이다. 그래서 최근에는 카메라 부근에 별도의 장비(비디오링크 또는 미디어컨버터)를 연결하여 광 신호로 전환하여 사용하고 있다. 하지만 외부에 설치되는 비디오링크와 미디어컨버터는 별도의 설치 공간 확보가 용이하지 않으며 장비의 비용과 설치비용이 비싸게 지불되는 것이 현실이다.
본 발명은 기존에 제안된 방법들의 상기와 같은 문제점들을 해결하기 위해 제안된 것으로서, 기존 카메라에서 구리 전선으로 통신하는 신호를 광 신호로 바꾸어 하나의 광케이블로 통신하도록 변환부 및 광케이블을 포함함으로써 안전하고 신속한 데이터 통신이 가능하고, 개선된 신호 전송 방식을 이용한 카메라를 폐쇄회로 시스템의 카메라 또는 네트워크/아이피 카메라에 적용함으로써 외부의 낙뢰 등으로 인한 고가의 장비 파손을 예방하고 피해를 미리 방지하며, 카메라 내부에 변환부 및 광케이블을 포함하기 때문에 별도의 설치 공간이나 설치비용이 불필요하여 경제적인, 광케이블을 이용해 신호 전송 방식을 개선한 카메라를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 따른 광케이블을 이용해 신호 전송 방식을 개선한 카메라는,
전기 신호를 광 신호로 변경하는 변환부; 및
상기 광 신호를 전달하는 광케이블을 포함하여,
카메라 내부의 각종 신호들을 광케이블로 통신하는 것을 그 구성상의 특징으로 한다.
바람직하게는,
상기 변환부에서 광 신호로 변경되는 전기 신호는, 비디오 출력 신호, 오디오 입출력 신호, 데이터 출력 신호, 알람 출력 신호, 및 센서 입력 신호 중 적어도 하나 이상을 포함할 수 있다.
더욱 바람직하게는,
상기 광케이블은 하나이며, 상기 적어도 하나 이상의 전기 신호는 상기 변환부에서 광 신호로 변경되어 상기 하나의 광케이블을 통해 전달될 수 있다.
바람직하게는, 상기 카메라는,
폐쇄회로 시스템의 카메라 또는 네트워크/아이피 카메라일 수 있다.
바람직하게는, 상기 변환부는,
상기 광케이블과 연결을 위한 연결부를 둘 이상 포함할 수 있다.
본 발명에서 제안하고 있는 광케이블을 이용해 신호 전송 방식을 개선한 카메라에 따르면, 기존 카메라에서 구리 전선으로 통신하는 신호를 광 신호로 바꾸어 하나의 광케이블로 통신하도록 변환부 및 광케이블을 포함함으로써 안전하고 신속한 데이터 통신이 가능하고, 개선된 신호 전송 방식을 이용한 카메라를 폐쇄회로 시스템의 카메라 또는 네트워크/아이피 카메라에 적용함으로써 외부의 낙뢰 등으로 인한 고가의 장비 파손을 예방하고 피해를 미리 방지하며, 카메라 내부에 변환부 및 광케이블을 포함하기 때문에 별도의 설치 공간이나 설치비용이 불필요하여 경제적이다.
도 1은 기존의 폐쇄회로 시스템의 카메라 구성을 도시한 도면.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 광케이블을 이용해 신호 전송 방식을 개선한 폐회로 시스템의 카메라의 구성을 도시한 도면.
도 3은 기존의 네트워크/아이피 카메라의 구성을 도시한 도면.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 광케이블을 이용해 신호 전송 방식을 개선한 네트워크/아이피 카메라의 구성을 도시한 도면.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있도록 바람직한 실시예를 상세히 설명한다. 다만, 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명함에 있어, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 유사한 기능 및 작용을 하는 부분에 대해서는 도면 전체에 걸쳐 동일한 부호를 사용한다.
덧붙여, 명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 ‘연결’ 되어 있다고 할 때, 이는 ‘직접적으로 연결’ 되어 있는 경우뿐만 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 ‘간접적으로 연결’ 되어 있는 경우도 포함한다. 또한, 어떤 구성요소를 ‘포함’ 한다는 것은, 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있다는 것을 의미한다.
도 1은 기존의 폐쇄회로 시스템의 카메라(10) 구성을 도시한 도면이다. 도 1에 도시된 바와 같이, 기존의 폐쇄회로 시스템의 카메라(10)는 렌즈(11)를 통해 촬영된 영상을 카메라 모듈(12) 내의 이미지 센서를 통해 디지털 신호 처리 회로(digital signal processor, DSP)에서 처리하고 이를 특정한 사용자에게 전송하게 된다. 카메라(10)는 외부의 환경을 탐지하기 위해 영상 및 오디오를 입력받아야 하고, 센서를 통해 센싱 자료를 수집하기도 한다. 도 1에 도시된 바와 같은, 이러한 기존의 폐쇄회로 시스템에서 일어나게 되는 비디오 출력, 오디오 입출력, 알람(alarm) 출력, 센서 입력 등은 모두 구리로 된 전선에 의해 이루어진다. 그 외에 팬(pan), 틸트(tilt), 줌(zoom)의 출력이나 전원 입력도 구리 전선에 의해 이루어지게 된다. 즉, 입력 및 출력되는 모든 신호가 동축케이블과 구리로 된 전선을 통해 전달되게 된다.
폐쇄회로 시스템의 카메라(10)는 도로의 일정한 위치에 노출되어 설치되거나 전신주 등에 설치되는 등 외부 환경에 완전히 노출되어 있는 경우가 매우 많다. 이에 따라, 폐쇄회로 시스템의 카메라(10)의 구리 전선도 외부 환경에 그대로 노출되게 되는데, 이러한 전선은 낙뢰를 맞았을 경우 높은 서지 전압이 폐쇄회로 시스템의 카메라(10) 케이블을 타고 다른 고가의 장비를 파손하게 되는 사고가 발생하곤 하였다. 최근에는 폐쇄회로 시스템의 카메라(10) 부근에 별도의 컨버터 등을 연결하여 전기신호를 광 신호 변환하여 사용되고 있으나, 장비 비용, 설치비용, 및 공간 확보 문제로 인해 컨버터를 널리 사용하기는 어려운 실정이다.
도 2는 상기와 같은 문제들을 해결할 수 있는, 본 발명의 일실시예에 따른 광케이블(120)을 이용해 신호 전송 방식을 개선한 폐쇄회로 시스템의 카메라(100)의 구성을 도시한 도면이다. 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 광케이블(120)을 이용해 신호 전송 방식을 개선한 카메라는 변환부(110) 및 광케이블(120)을 더 포함하여 구성될 수 있다.
즉, 본 발명의 일실시예에 따른 광케이블(120)을 이용해 신호 전송 방식을 개선한 카메라는, 기존의 폐쇄회로 시스템의 카메라(10)에서 비디오 출력, 오디오 입출력, 알람(alarm) 출력, 센서 입력 등의 입출력 신호를 변환부(110)에서 광 신호로 변환하고, 변환된 광 신호를 광케이블(120)을 이용해 전달함으로써 외부와 통신이 가능하도록 할 수 있다. 이하에서는, 본 발명의 일실시예에 따른 광케이블(120)을 이용해 신호 전송 방식을 개선한 카메라의 각 구성에 대해 상세히 설명하도록 한다.
변환부(110)는, 전기 신호를 광 신호로 변경할 수 있다. 변환부(110)에서 광 신호로 변경되는 전기 신호는, 비디오 출력 신호, 오디오 입출력 신호, 데이터 출력 신호, 알람 출력 신호, 및 센서 입력 신호 중 적어도 하나 이상을 포함할 수 있다. 다만, 도 2에 도시된 바와 같이, 입력되는 전원은 변환부(110)로 입력되지 않고 기존의 방식을 그대로 사용할 수 있다.
광케이블(120)은, 광 신호를 전달할 수 있다. 광케이블(120)은 전기 신호를 광 신호로 바꾸어 유리섬유를 통하여 전달하는 케이블로서, 광섬유 케이블이라고도 한다. 생김새는 원통 모양이며, 심(Core), 클래드(Clad), 재킷(Jacket) 등으로 되어 있다. 심은 매우 가는 유리나 플라스틱으로 만든 광섬유이고, 클래드는 유리 섬유의 주위를 강한 힘에 견디게 하기 위한 케블라(kevlar) 섬유이다. 주성분이 유리 섬유의 빛 펄스로서 바깥 전류에 의하여 방해받지 않으며, 심과 다른 광 특성을 가진 유리, 플라스틱 등으로 씌워져 있다. 재킷은 광섬유 다발 주위의 맨 바깥층으로서 플라스틱 등의 물질로 되어 있어 습기, 마모, 파손 등을 막는다.
광케이블(120)은 신호를 부호로 만든 광선을 내부반사로 전송하는데, 다른 유선 전송매체에 비하여 대역폭이 넓어 데이터 전송률이 뛰어나다. 이 밖에도, 크기가 작고 무게가 가벼워 지지 구조물의 크기를 줄일 수 있고 빛의 형태로 전송하므로 충격성 잡음, 누화(漏話) 등의 외부적 간섭을 받지 않는다. 근거리와 광역 통신망, 장거리 통신, 군사용, 가입자 회선 등에 많이 쓰인다.
하나의 광케이블(120)에 하나의 파장을 사용할 때 데이터 전송속도는 최대 2.5Gbps정도이다. 하지만 파장분할다중전송(Wavelength Division Multiplexing, WDM) 기술을 이용하여 여러 파장을 동시에 전송하여 전송속도를 높일 수도 있다. 최근에는 광케이블(120) 하나에 수백 Gbps의 전송속도를 내는 초고밀도파장분할다중전송(UDWDM) 기술이 개발되고 있다.
광케이블(120)은 하나의 케이블을 이용하더라도 많은 데이터를 빠르게 전송할 수 있기 때문에, 본 발명에서 광케이블(120)은 하나일 수 있으며, 적어도 하나 이상의 전기 신호는 변환부(110)에서 변환되어 하나의 광케이블(120)을 통해 전달될 수 있다. 본 발명에 따르면, 광 신호는 10Mbps, 100Mbps, 1.25Gbps 등의 데이터 전송률이 보장될 수 있어, 안정적으로 데이터의 입출력이 이루어질 수 있다. 또한, 카메라 내부에서 광케이블(120)을 이용해 구현하기 때문에 별도의 설치비용과 설치 공간의 확보가 필요치 않으며, 폐쇄회로 시스템의 카메라(100) 내부에서 기능 구현을 하게 되면 생산 원가도 줄일 수 있기 때문에 각종 장점이 있다. 또한, 광케이블(120)은 유리 섬유를 통하여 데이터를 전달하기 때문에, 외부의 낙뢰 등에 의한 고가의 장비 파손 염려를 해소하고 피해를 미리 방지할 수 있는 현저한 효과가 있다.
한편, 변환부(110)는 광케이블(120)과 연결을 위한 연결부를 둘 이상 포함할 수 있다. 즉, 연결부에는 각각 광케이블(120)을 연결하여 둘 이상의 연결부 및 광케이블(120)을 구비하고, 연결부 또는 광케이블(120) 중 하나가 끊어지는 등 이상이 발생한 경우에는 다른 연결부를 통해 신호 전달이 이루어지도록 함으로써, 안정적으로 신호를 전송할 수 있다.
도 3은 기존의 네트워크/아이피 카메라(20)의 구성을 도시한 도면이다. 도 3에 도시된 바와 같이, 기존의 네트워크/아이피 카메라(20)는 렌즈(21)에서 촬영된 영상을 카메라 모듈(22)에 전송하고, 네트워크/아이피 모듈(23)은 카메라 모듈(22)로부터 전송받은 영상 신호를 압축하여 저장하고, 네트워크 인터페이스를 통해 영상 신호 등을 전송할 수 있다. 네트워크/아이피 카메라(20)에서도 역시, 비디오 및 오디오 입출력, 알람 출력, 센서 입력 등의 입출력이 필요하다. 기존의 네트워크/아이피 카메라(20)에서는 도 1에 도시된 폐쇄회로 시스템의 카메라(10)와 같이, 모든 입출력이 구리 전선에 의해 일어나도록 구성되어 있어서 낙뢰에 의한 고가 장비의 파손, 고비용, 공간 문제 등이 야기되었다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 광케이블(220)을 이용해 신호 전송 방식을 개선한 네트워크/아이피 카메라(200)의 구성을 도시한 도면이다. 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 광케이블(220)을 이용해 신호 전송 방식을 개선한 네트워크/아이피 카메라(200)는, 변환부(210) 및 광케이블(220)을 포함하여 기존의 구리 전선이 아닌 광케이블(220)을 통해 입출력이 제어될 수 있다. 기존 카메라에서 구리 전선으로 통신하는 모든 신호들을 광 신호로 변경하여 하나의 광케이블(220)로 통신하도록 구성함으로써, 빠른 속도의 안정적인 데이터 전송이 보장되어 안전하고 신속한 입출력이 이루어질 수 있다. 또한, 카메라 내부에서 광케이블(220)을 이용해 구현하기 때문에 별도의 설치비용과 설치 공간의 확보가 필요치 않으며, 카메라 내부에서 기능 구현을 하게 되면 생산 원가도 줄일 수 있기 때문에 각종 장점이 있다. 또한, 광케이블(220)은 유리 섬유를 통하여 데이터를 전달하기 때문에, 외부의 낙뢰 등에 의한 고가의 장비 파손 염려를 해소하고 피해를 미리 방지할 수 있는 현저한 효과가 있다.
이상 설명한 본 발명은 본 발명이 속한 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 다양한 변형이나 응용이 가능하며, 본 발명에 따른 기술적 사상의 범위는 아래의 특허청구범위에 의하여 정해져야 할 것이다.
10: 기존 폐회로 시스템의 카메라
11: 렌즈 12: 카메라 모듈
20: 기존 네트워크/아이피 카메라 21: 렌즈
22: 카메라 모듈 23: 네트워크/아이피 모듈
100: 폐회로 시스템의 카메라 110: 변환부
120: 광케이블 200: 네트워크/아이피 카메라
210: 변환부 220: 광케이블

Claims (5)

  1. 신호 전송 방식을 개선한 카메라로서,
    전기 신호를 광 신호로 변경하는 변환부; 및
    상기 광 신호를 전달하는 광케이블을 카메라 내부에 포함하여,
    카메라 내부의 각종 신호들을 광케이블로 통신하며,
    상기 카메라는,
    폐쇄회로 시스템의 카메라 또는 네트워크/아이피 카메라인 것을 특징으로 하는, 광케이블을 이용해 신호 전송 방식을 개선한 카메라.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 변환부에서 광 신호로 변경되는 전기 신호는, 비디오 출력 신호, 오디오 입출력 신호, 데이터 출력 신호, 알람 출력 신호, 및 센서 입력 신호 중 적어도 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는, 광케이블을 이용해 신호 전송 방식을 개선한 카메라.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 광케이블은 하나이며, 상기 적어도 하나 이상의 전기 신호는 상기 변환부에서 광 신호로 변경되어 상기 하나의 광케이블을 통해 전달되는 것을 특징으로 하는, 광케이블을 이용해 신호 전송 방식을 개선한 카메라.
  4. 삭제
  5. 제1항에 있어서, 상기 변환부는,
    상기 광케이블과 연결을 위한 연결부를 둘 이상 포함하는 것을 특징으로 하는, 광케이블을 이용해 신호 전송 방식을 개선한 카메라.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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