KR101171389B1 - System and method for compressed video data transmission using sdi - Google Patents

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Abstract

SDI를 이용한 압축 영상 전달 시스템에 있어서,
이러한 본 발명에 따른 SDI(Serial Digital Interface)를 이용한 압축 영상을 전달하는 영상 감시 시스템에 있어서, 촬영된 영상 데이터를 기초로 별도의 압축된 영상 데이터를 생성하고, 상기 압축된 영상 데이터를 상기 영상 데이터의 보조 데이터 패킷에 삽입하여 전송하는 적어도 하나의 카메라와 상기 카메라로부터 수신되는 상기 영상 데이터를 토대로 실시간 영상을 표시하고, 상기 영상 데이터에서 상기 압축된 영상 데이터를 추출하는 것을 특징으로 하는 디지털 영상 장치를 포함한다.
이러한 본 발명에 따르면, 영상 압축의 부하를 적어도 하나의 카메라 단으로 분산시켜 디지털 영상 장치의 시스템 복잡도를 간소화 할 수 있는 효과가 있다.In the compressed video delivery system using SDI,
In the video surveillance system for transmitting a compressed image using the SDI (Serial Digital Interface) according to the present invention, generating separate compressed image data based on the captured image data, and converts the compressed image data to the image data And displaying the real-time image based on the at least one camera inserted into the auxiliary data packet of the transmission and the image data received from the camera, and extracting the compressed image data from the image data. Include.
According to the present invention, it is possible to simplify the system complexity of the digital imaging apparatus by distributing the load of image compression to at least one camera stage.

Description

ＳＤＩ를 이용한 압축 영상 전달 시스템 및 그 방법{SYSTEM AND METHOD FOR COMPRESSED VIDEO DATA TRANSMISSION USING SDI}Compressed video transmission system using SD and its method {SYSTEM AND METHOD FOR COMPRESSED VIDEO DATA TRANSMISSION USING SDI}

본 발명은 SDI(Serial Digital Interface)를 이용한 압축 영상 전달 시스템 및 그 방법에 관한 것이다. 특히 본 발명은 SDI를 이용한 고화질의 영상 데이터를 전송시 블랭크 구간에 압축된 영상 데이터를 실어 전달함으로써 실시간 감시 및 압축된 영상을 용이하게 저장할 수 있는 SDI를 이용한 압축 영상 전달 시스템 및 그 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a compressed image transmission system using a SDI (Serial Digital Interface) and a method thereof. In particular, the present invention relates to a compressed video delivery system and method using SDI that can easily store real-time monitoring and compressed video by delivering compressed video data in a blank section when transmitting high quality video data using SDI. .

최근 범죄와 같은 사회적 불안요소 및 안전화 대책의 중요성에 따른 요구로 인해 보안시장의 활성화가 가중되고 있다. 그 일환으로 CCTV(Closed Circuit Television)와 같은 영상감시 시스템의 보급으로 범죄를 예방하거나 이를 이용하여 범죄자를 검거하는 등의 사례가 늘어나고 있어 보안시장에서의 CCTV 시스템의 중요성이 점차 대두되고 있다. CCTV 시스템에서 가장 중요한 것은 주야를 막론한 사물의 식별력을 들 수 있으며, 그에 따라 감시 대상을 정확하게 식별하기 위한 고해상도 기능이 요구되고 있다.Recently, due to social unrest factors such as crimes and the demand for safety measures, the security market is increasing. As a part of this, the surveillance system such as Closed Circuit Television (CCTV) is being used to prevent crime or to arrest criminals using it, so the importance of CCTV system in the security market is increasing. The most important thing in the CCTV system is the ability to identify objects day and night, and accordingly, a high resolution function is required to accurately identify the monitored object.

한편, 도 1은 일반적인 아날로그 카메라를 이용한 다채널 DVR 시스템의 구성을 나타낸다.On the other hand, Figure 1 shows the configuration of a multi-channel DVR system using a conventional analog camera.

첨부된 도 1을 참조하면, 종래의 아날로그 카메라를 이용한 디지털 비디오 녹화(Digital Video Recorder, DVR) 시스템(10)은 복수의 아날로그 카메라(11)에서 동축(coaxial) 케이블을 통해 아날로그 비디오를 전송 받는다. 전송된 아날로그 신호는 비디오 복호기(12)를 통해 패러렐(parallel) 디지털 비디오 신호로 변환된다. 변환된 비디오 신호는 실시간 또는 재생영상을 표시하는 영상 표시부(13)로 입력됨과 동시에 영상 압축을 담당하는 블록으로 입력된다. 영상 압축부(14)에서는 각 채널의 비디오를 압축하고 이를 저장한다. 영상 표시부(13)에서는 라이브 비디오 신호와 동시에 영상 저장 및 재생 수단(15)에 저장되었다가 영상 복원부(16)에서 복원된 재생 비디오 신호를 입력 받아 영상을 디스플레이 한다.Referring to FIG. 1, a digital video recorder (DVR) system 10 using a conventional analog camera receives analog video from a plurality of analog cameras 11 through a coaxial cable. The transmitted analog signal is converted into a parallel digital video signal through the video decoder 12. The converted video signal is input to the image display unit 13 displaying a real time or reproduced image and simultaneously input to a block in charge of image compression. The image compressor 14 compresses the video of each channel and stores it. The image display unit 13 receives the reproduced video signal stored in the image storing and reproducing means 15 at the same time as the live video signal and reconstructed by the image reconstructing unit 16 to display an image.

그러나, 이러한 DVR 시스템(10)은 아날로그 카메라 영상 규격의 한계로 인해 SD(Standard Definition)급의 낮은 해상도의 카메라만을 지원하고 있다. 또한 영상 압축은 많은 양의 연산을 필요로 하기 때문에 하나의 칩으로 모든 채널을 압축할 수 없어 여러 개의 칩으로 구현하거나, 해상도를 CIF(Common Intermediate Format)급으로 낮추어 압축하는 방식을 취하고 있어 HD(High Definition)급의 고해상도 기능의 요구를 만족시킬 수 없는 문제점이 있다.However, the DVR system 10 supports only low definition cameras of SD (Standard Definition) level due to the limitation of the analog camera video standard. In addition, since video compression requires a large amount of computation, it is impossible to compress all channels with a single chip so that it can be implemented with multiple chips, or the resolution is reduced to CIF (Common Intermediate Format) level. There is a problem that cannot satisfy the requirements of high definition).

한편, 이러한 문제점을 극복하기 위해 고해상도 비디오 데이터를 전송하기 위해 카메라에서 영상을 압축하고, 동축케이블 대신 네트워크를 이용하여 압축된 영상 비트스트림을 전송하는 IP 카메라 방식과 압축되지 않은 디지털 영상을 전송하는 직렬 디지털 인터페이스(Serial Digital Interface, SDI)를 사용하는 기술이 개발되었으며 이를 다음의 도 2 및 3을 통해 소개한다.On the other hand, in order to overcome this problem, an IP camera method compresses video from a camera to transmit high resolution video data, and transmits a compressed video bitstream using a network instead of a coaxial cable, and a serial to transmit uncompressed digital video. The technology using a digital interface (Serial Digital Interface, SDI) has been developed and introduced through the following Figures 2 and 3.

도 2는 종래의 IP 카메라를 활용한 DVR 시스템의 구성을 나타낸다.2 shows a configuration of a DVR system utilizing a conventional IP camera.

첨부된 도 2를 참조하면, 종래의 IP 카메라를 활용한 DVR 시스템(20)은 카메라(21)에서 영상을 압축하여 네트워크로 전송하며, 디지털로 압축되 영상 비트스트림을 전송하기 때문에 카메라의 이미지 센서에 따라 고해상도 지원이 가능하다. 그러나 IP 카메라를 활용한 DVR 시스템(20)에서는 기존에 설치된 동축 케이블을 활용할 수 없으며, 라이브 비디오가 압축되어 전송되는 비트스트림을 다시 복원하여 보여줌으로 인한 시간 지연, 영상 압축-복원 과정에 따른 화질 열화 등이 발생하는 문제점이 있다. 또한, 실시간 모니터링을 위해서는 모든 영상을 복원해야 하므로 시스템의 복잡도가 늘어나는 단점이 있다.Referring to FIG. 2, the DVR system 20 using a conventional IP camera compresses an image from the camera 21 and transmits the image to a network, and transmits a digitally compressed image bitstream. High resolution support is available. However, in DVR system 20 using IP cameras, it is not possible to utilize the coaxial cable that is already installed, and the time delay caused by restoring and showing the bitstream transmitted by live video is compressed. There is a problem that occurs. In addition, since all images must be restored for real-time monitoring, the complexity of the system increases.

다음, 도 3은 종래의 SDI를 이용한 고해상도 DVR 시스템의 구성을 나타낸다.Next, Figure 3 shows the configuration of a high-resolution DVR system using a conventional SDI.

첨부된 도 3을 참조하면, 종래의 SDI를 이용한 고해상도 DVR 시스템(30)은 카메라(31)에서 고해상도의 패러렐 디지털 비디오 신호를 SDI 트랜스미터와 동축케이블을 이용해 DVR로 전송한다. DRV에서는 카메라에서 전달되는 디지털 비디오 신호를 SDI 리시버를 통해 다시 패러렐 디지털 비디오 신호로 변환한 다음 디스플레이, 압축, 저장, 재생 등의 동작을 수행한다. 이는 기존에 설치된 동축케이블을 활용하여 고해상도 비디오를 전송할 수 있는 장점이 있는 반면, 비디오의 해상도가 높아졌기 때문에 영상을 압축, 복원하기 위해서는 더 많은 수의 칩이 필요하며 시스템의 복잡도를 증가시키고, 고성능의 사양 요구에 따른 비용/가격이 증가하게 된다. DRV 시스템을 간소화 하기 위해 해상도를 낮추어 저장할 수도 있지만 이는 고해상도 DVR의 장점을 훼손시키는 문제점이 된다.Referring to FIG. 3, a conventional high resolution DVR system 30 using SDI transmits a high resolution parallel digital video signal from a camera 31 to a DVR using an SDI transmitter and a coaxial cable. The DRV converts the digital video signal from the camera into a parallel digital video signal through an SDI receiver, and then displays, compresses, stores, and plays back the data. This has the advantage of transmitting high resolution video using existing coaxial cable, while the higher resolution of the video requires more chips to compress and restore the image, increases the complexity of the system, The cost / price increases due to specification requirements. Although the resolution can be reduced to simplify the DRV system, this is a problem that undermines the advantages of the high resolution DVR.

이와 같이 종래의 아날로그 카메라를 이용한 CCTV 시스템(10)은 해상도가 D1 급으로 제한되고 있어 HD(High Definition)급의 고해상도 기능의 요구를 만족시킬 수 없다. 그리고, 이를 대처하기 위한 종래의 IP 카메라를 이용한 DVR 시스템(20)은 설치의 복잡성과 라이브 모니터링 시 압축-복원에 따른 화질저하와 시간지연, 낮은 프레임 레이트, 네트워크 상태에 따른 끊김 현상 등의 단점으로 인해 기존 CCTV 시장에 진입이 어려운 실정이다. 또한, 종래의 SDI를 이용한 고해상도 DVR 시스템(30)은 여러 채널의 고해상도의 영상 데이터를 동시에 압축, 저장 및 재생해야 하므로 그 부하가 매우 커진다. 이는 시스템 설계를 어렵게 할 뿐만 아니라 시스템의 성능이 매우 높아져야 하며 전력소모 또한 매우 높아지게 되어 구현 및 운용에 많은 어려움이 따르는 문제점이 있다.As described above, the CCTV system 10 using the conventional analog camera is limited to the D1 level, and thus cannot satisfy the requirements of the high definition (HD) class. In addition, the DVR system 20 using the conventional IP camera to cope with the disadvantages of the complexity of the installation and the degradation of the image quality due to compression-restoration during the live monitoring, time delay, low frame rate, network disconnection phenomenon, etc. Therefore, it is difficult to enter the existing CCTV market. In addition, since the conventional high resolution DVR system 30 using SDI has to compress, store and reproduce high resolution image data of several channels at the same time, its load is very large. This not only makes the system design difficult, but the performance of the system must be very high, and the power consumption is also very high, resulting in a lot of difficulties in implementation and operation.

따라서, 이러한 문제의 해결을 위해 영상감시 시스템에서의 감시 대상을 정확하게 식별하기 위한 고해상도 기능을 유지하면서 DRV 시스템의 복잡도를 낮출 수 있는 방안이 절실히 요구되고 있다. Therefore, in order to solve such a problem, there is an urgent need for a method for reducing the complexity of the DRV system while maintaining a high resolution function for accurately identifying a surveillance target in a video surveillance system.

따라서 본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위한 것으로 감시카메라의 영상 데이터를 SDI을 이용하여 전송할 때 압축된 영상 데이터을 보조(ancillary) 데이터 패킷에 포함시켜 전송함으로써 시스템에서의 실시간 모니터링과 동시에 별도의 영상 압축엔진 없이 압축된 비트스트림을 저장할 수 있는 SDI를 이용한 압축 영상 전달 시스템 및 그 방법을 제공하기 위한 것이다.Accordingly, the present invention has been made to solve the above problems, and when the video data of the surveillance camera is transmitted using SDI, the compressed video data is included in an ancillary data packet and transmitted, thereby real-time monitoring in a system and a separate video compression engine. It is an object of the present invention to provide a compressed image delivery system and method using SDI capable of storing a compressed bitstream without using the same.

전술한 기술 과제를 해결하기 위한, 본 발명의 실시 예에 따른 SDI(Serial Digital Interface)를 이용한 압축 영상을 전달하는 영상 감시 시스템은,In order to solve the above technical problem, a video surveillance system for transmitting a compressed video using a SDI (Serial Digital Interface) according to an embodiment of the present invention,

촬영된 영상 데이터를 기초로 별도의 압축된 영상 데이터를 생성하고, 상기 압축된 영상 데이터를 상기 영상 데이터의 보조 데이터 패킷에 삽입하여 전송하는 적어도 하나의 카메라; 및 상기 카메라로부터 수신되는 상기 영상 데이터를 토대로 실시간 영상을 표시하고, 상기 영상 데이터에서 상기 압축된 영상 데이터를 추출하여 저장하는 디지털 영상 장치를 포함한다. At least one camera generating separate compressed image data based on the captured image data, and inserting the compressed image data into an auxiliary data packet of the image data and transmitting the compressed image data; And a digital imaging apparatus displaying a real-time image based on the image data received from the camera, and extracting and storing the compressed image data from the image data.

여기서, 상기 카메라는, 상기 영상 데이터를 압축하여 상기 압축된 영상 데이터를 생성하는 적어도 하나의 압축 엔진을 갖는 압축 엔진부; 상기 압축된 영상 데이터를 비압축된 상기 영상 데이터의 블랭킹 구간에 미리 설정된 단위로 삽입하는 데이터 삽입부; 및 상기 영상 데이터를 동축케이블로 전송이 가능한 디지털 신호로 변환하여 상기 디지털 영상 장치로 전송하는 SDI 송신부를 포함한다.The camera may include a compression engine unit having at least one compression engine configured to compress the image data to generate the compressed image data; A data insertion unit for inserting the compressed image data into a blanking section of the uncompressed image data in a predetermined unit; And an SDI transmitter for converting the image data into a digital signal that can be transmitted through a coaxial cable and transmitting the converted image data to the digital imaging apparatus.

그리고, 상기 디지털 영상 장치는, 상기 카메라에서 영상 데이터를 수신하여 패러렐(parallel) 영상 데이터로 변환하는 SDI 수신부; 상기 영상 데이터에 삽입되어 있는 상기 압축된 영상 데이터를 추출하여 채널 별로 정렬하는 데이터 추출부;The digital imaging apparatus may include: an SDI receiver configured to receive image data from the camera and convert the image data into parallel image data; A data extracting unit extracting the compressed image data inserted into the image data and sorting the compressed image data for each channel;

상기 압축된 영상 데이터를 저장 및 관리하는 제어부; 상기 제어부에서 전달되는 상기 압축된 영상 데이터를 읽어 들여 적어도 하나의 영상 복원장치를 통해 상기 압축된 영상 데이터를 비압축 영상 데이터로 복원하는 영상 복원부; 및 상기 SDI 수신부에서 전달되는 상기 영상 데이터와 상기 영상 복원부를 통해 복원된 비압축 영상 데이터를 모니터를 통해 실시간으로 디스플레이 하는 영상 표시부를 포함한다.A controller configured to store and manage the compressed image data; An image restoration unit reading the compressed image data transmitted from the control unit and restoring the compressed image data into uncompressed image data through at least one image restoration apparatus; And an image display unit displaying the image data transmitted from the SDI receiving unit and the uncompressed image data restored through the image restoration unit in real time through a monitor.

한편, 본 발명의 실시 예에 따른 적어도 하나의 카메라와 디지털 영상 장치를 포함하는 영상 감시 시스템에서 SDI(Serial Digital Interface)를 이용한 압축 영상 전달 방법은,On the other hand, in a video surveillance system including at least one camera and a digital video device according to an embodiment of the present invention, a compressed video transmission method using a serial digital interface (SDI),

a) 상기 카메라에서 촬영된 영상 데이터를 기초로 별도의 압축된 영상 데이터를 생성하고, 상기 압축된 영상 데이터를 상기 영상 데이터의 보조 데이터 패킷에 삽입하여 전송하는 단계; 및 b) 상기 디지털 영상 장치에서 상기 카메라로부터 수신되는 상기 영상 데이터를 토대로 실시간 영상을 표시하고, 상기 영상 데이터를 분석하여 상기 압축된 영상 데이터를 추출하여 저장하는 단계를 포함한다.a) generating separate compressed image data based on the image data captured by the camera, and inserting the compressed image data into an auxiliary data packet of the image data and transmitting the compressed image data; And b) displaying a real-time image based on the image data received from the camera in the digital imaging apparatus, analyzing the image data, and extracting and storing the compressed image data.

전술한 구성에 의하여 본 발명에 따르면 영상 압축의 부하를 적어도 하나의카메라 단으로 분산시켜 디지털 영상 장치의 시스템 복잡도를 간소화 할 수 있는 효과가 있다. 또한, 기존에 설치된 동축 케이블을 이용하여 고선명 영상을 실시간으로 모니터링 함과 동시에 재생 영상 데이터를 간단히 저장 할 수 있는 효과가 있다.According to the present invention by the above configuration has the effect of simplifying the system complexity of the digital imaging device by distributing the load of the image compression to at least one camera stage. In addition, by using the coaxial cable installed in the existing high-definition video can be monitored in real time and at the same time can easily store the playback image data.

도 1은 일반적인 아날로그 카메라를 이용한 다채널 DVR 시스템의 구성을 나타낸다.
도 2는 종래의 IP 카메라를 활용한 DVR 시스템의 구성을 나타낸다.
도 3은 종래의 SDI를 이용한 고해상도 DVR 시스템의 구성을 나타낸다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 고해상도 영상 감시 시스템을 개략적으로 나타낸 블록도이다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 카메라의 세부구성을 나타낸 블록도이다.
도 6은 ITU 656(BT.656) YCbCr 4:2:2 10비트 표준의 EAV, SAV를 나타낸다.
도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 보조(ancillary)데이터 패킷의 구조를 나타낸다.
도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 DID와 SDID를 나타낸다.
도 9는 본 발명의 실시 예에 따른 카메라에서 압축된 영상 데이터를 삽입하는 방법을 나타낸 흐름도이다.
도 10은 본 발명의 실시 예에 따른 보조(Ancillary) 데이터 패킷의 구조를 나타낸다.
도 11은 본 발명의 실시 예에 따른 원 영상 데이터에 압축된 비트스트림이 삽입된 상태를 나타낸다.
도 12는 본 발명의 실시 예에 따른 디지털 영상 장치의 세부구성을 나타낸 블록도이다.
도 13은 본 발명의 실시 예에 따른 디지털 영상 장치에서 압축된 영상 데이터를 추출하는 방법을 나타낸 흐름도이다.1 shows a configuration of a multi-channel DVR system using a general analog camera.
2 shows a configuration of a DVR system utilizing a conventional IP camera.
3 shows a configuration of a high resolution DVR system using a conventional SDI.
4 is a block diagram schematically illustrating a high resolution video surveillance system according to an exemplary embodiment of the present invention.
5 is a block diagram showing a detailed configuration of a camera according to an embodiment of the present invention.
6 shows EAV, SAV of ITU 656 (BT.656) YCbCr 4: 2: 2 10-bit standard.
7 illustrates a structure of an ancillary data packet according to an embodiment of the present invention.
8 illustrates a DID and an SDID according to an embodiment of the present invention.
9 is a flowchart illustrating a method of inserting compressed image data in a camera according to an embodiment of the present invention.
10 illustrates a structure of an ancillary data packet according to an embodiment of the present invention.
11 illustrates a state in which a compressed bitstream is inserted into original image data according to an embodiment of the present invention.
12 is a block diagram showing a detailed configuration of a digital imaging apparatus according to an embodiment of the present invention.
13 is a flowchart illustrating a method of extracting compressed image data in a digital imaging apparatus according to an embodiment of the present invention.

아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시 예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시 예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art may easily implement the present invention. As those skilled in the art would realize, the described embodiments may be modified in various different ways, all without departing from the spirit or scope of the present invention. In the drawings, parts irrelevant to the description are omitted in order to clearly describe the present invention, and like reference numerals designate like parts throughout the specification.

명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. 또한, 명세서에 기재된 "…부", "…기", "모듈" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.Throughout the specification, when a part is said to "include" a certain component, it means that it can further include other components, without excluding other components unless specifically stated otherwise. Also, the terms " part, "" module," and " module ", etc. in the specification mean a unit for processing at least one function or operation and may be implemented by hardware or software or a combination of hardware and software have.

이제 본 발명의 실시 예에 따른 SDI를 이용한 압축 영상 전달 시스템 및 그 방법에 대하여 도면을 참조로 하여 상세하게 설명한다.Now, a compressed image transmission system using SDI and a method thereof according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 고해상도 영상 감시 시스템을 개략적으로 나타낸 블록도이다.4 is a block diagram schematically illustrating a high resolution video surveillance system according to an exemplary embodiment of the present invention.

첨부된 도 4를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 영상 감시 시스템은 촬영된 영상 데이터를 압축하고, 압축된 영상 데이터를 영상 신호의 블랭킹 구간에 실어서 SDI 트랜스미터와 동축케이블을 이용해 전송하는 적어도 하나의 카메라(100)와 수신되는 영상 신호를 패러렐(parallel) 디지털 비디오 데이터로 변환하고, 영상 데이터를 압축하는 대신 보조(ancillary) 데이터에서 압축된 영상 데이터를 추출하여 이를 저장함과 동시에 라이브 비디오를 디스플레이 하는 디지털 영상 장치(200)를 포함한다. Referring to FIG. 4, an image surveillance system according to an embodiment of the present invention compresses photographed image data, loads the compressed image data in a blanking section of the image signal, and transmits the image data using an SDI transmitter and a coaxial cable. Convert the received video signal with one camera 100 to parallel digital video data, and instead of compressing the video data, extract the compressed video data from ancillary data and store it, and display live video. It includes a digital imaging device 200.

이하, 본 발명의 실시 예에 따른 카메라(100)와 디지털 영상 장치(DVR)(200)의 세부 구성을 구체적으로 설명한다.Hereinafter, detailed configurations of the camera 100 and the digital imaging device 200 according to the embodiment of the present invention will be described in detail.

먼저, 도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 카메라의 세부구성을 나타낸 블록도이다.First, Figure 5 is a block diagram showing a detailed configuration of a camera according to an embodiment of the present invention.

첨부된 도 5를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 카메라(100)는 이미지 센서부(110), ISP(Image Signal Processor)(120), 압축 엔진부(130), 데이터 삽입부(140), SDI 송신부(150) 및 네트워크 송신부(160)를 포함한다.Referring to FIG. 5, the camera 100 according to an embodiment of the present invention includes an image sensor unit 110, an ISP (Image Signal Processor) 120, a compression engine unit 130, and a data insertion unit 140. , SDI transmitter 150 and network transmitter 160.

이미지 센서부(110)는 빛을 전기적 신호로 변환하여 HD(High Definition)급의 해상도를 갖는 디지털 영상 데이터를 생성하고, 생성되는 디지털 영상 데이터를 ISP(120)로 입력한다.The image sensor 110 converts light into an electrical signal to generate digital image data having a high definition (HD) resolution, and inputs the generated digital image data to the ISP 120.

ISP(120)는 입력되는 디지털 영상 데이터를 보정하여 깨끗한 화질의 영상 데이터로 변환한다. ISP(120)는 입력되는 영상 데이터의 휘도와 색처리를 보정하는 것을 기본으로 하며 추가적으로 포커스, 반전, 모자익, 영상포맷 등의 특수처리기능을 지원할 수 있다.The ISP 120 corrects the input digital image data and converts the digital image data into clean image data. The ISP 120 basically corrects the luminance and color processing of the input image data and may additionally support special processing functions such as focus, inversion, mosaic, and image format.

압축 엔진부(130)는 보정된 영상 데이터를 압축하여 압축된 영상 비트스트림데이터(이하, "압축된 영상 비트스트림 데이터"는 "압축된 비트스트림"및 "압축된 영상 데이터"과 동일한 의미로 사용된다)를 생성한다. 압축 엔진부(130)는 압축된 영상 데이터를 입력 영상 데이터(예; 비압축된 영상 데이터)와 동일한 해상도로 압축할 수 있으며, 이외에 필요에 따라 다양한 해상도로 스케일하여 압축할 수도 있다. 그리고, 압축 엔진부(130)는 하나의 압축 엔진으로 구성되거나 다양한 방식을 갖는 복수의 압축 엔진들로 구성될 수도 있다. The compression engine unit 130 compresses the corrected image data and compresses the compressed image bitstream data (hereinafter, "compressed image bitstream data" is used as the same meaning as "compressed bitstream" and "compressed image data". Will be created). The compression engine unit 130 may compress the compressed image data at the same resolution as the input image data (eg, uncompressed image data), and may scale and compress the image at various resolutions as necessary. In addition, the compression engine unit 130 may be configured as one compression engine or a plurality of compression engines having various methods.

그래서, 압축 엔진부(130)는 비압축된 영상 데이터의 해상도와 동일한 해상도를 갖는 다양한 형태의 영상 압축 방식으로 압축된 영상 데이터를 동시에 전송할 수 있다. 예컨대, MPEG4로 압축된 영상 데이터와 H.264로 압축된 영상 데이터를 동시에 전송하거나, 혹은 MPEG4, H.264 및 JPEG 형태로 각각 압축된 영상 데이터를 동시에 전송할 수 있도록 한다.Thus, the compression engine unit 130 may simultaneously transmit the image data compressed by various types of image compression methods having the same resolution as that of the uncompressed image data. For example, it is possible to simultaneously transmit video data compressed in MPEG4 and video data compressed in H.264, or simultaneously transmit video data compressed in MPEG4, H.264 and JPEG formats, respectively.

또한, 압축 엔진부(130)는 복수의 다양한 해상도와 복수 형태의 영상 압축방식으로 압축된 복수의 영상데이터를 전송할 수 있다. 예컨대, 비압축된 영상 데이터와 동일한 해상도를 갖는 MPEG4로 압축된 영상 데이터와 상기 비압축된 영상 데이터의 1/4 해상도를 갖는 JPEG으로 압축된 비디오 데이터를 동시에 전송, 또는 비압축된 영상 데이터와 동일한 해상도를 갖는 H.264로 압축된 비디오 데이터와 1/4 해상도를 갖는 MPEG4로 압축된 비디오 데이터와 1/16 해상도를 갖는 JPEG으로 압축된 비디오 데이터를 동시에 전송할 수도 있다.In addition, the compression engine unit 130 may transmit a plurality of image data compressed by a plurality of various resolutions and a plurality of image compression methods. For example, simultaneous transmission of MPEG4 compressed video data having the same resolution as uncompressed image data and JPEG compressed video data having a 1/4 resolution of the uncompressed image data, or the same as uncompressed image data. Video data compressed with H.264 with resolution, video data compressed with MPEG4 with 1/4 resolution, and video data compressed with JPEG with 1/16 resolution may be simultaneously transmitted.

데이터 삽입부(140)는 압축된 영상 데이터를 비압축된 원 영상 데이터의 블랭킹(Blanking) 구간에 적절한 단위로 잘라내어 삽입한다. 이러한 데이터 삽입부(140)에서의 압축된 영상 데이터 삽입 방법은 뒤에서 자세히 설명하도록 한다.The data insertion unit 140 cuts and inserts the compressed image data into a blanking section of the uncompressed original image data in an appropriate unit. The compressed image data insertion method in the data insertion unit 140 will be described in detail later.

SDI 송신부(150)는 압축된 영상 데이터가 삽입된 패러렐 영상 데이터를 동축케이블로 전송이 가능한 시리얼 디지털 신호로 변환하여 동축케이블을 통해 디지털 영상 장치(200)로 전송한다. The SDI transmitter 150 converts the parallel image data into which the compressed image data is inserted, into a serial digital signal that can be transmitted by a coaxial cable, and transmits the parallel image data to the digital imaging apparatus 200 through the coaxial cable.

네트워크 송신부(160)는 압축된 영상 데이터가 삽입된 영상 데이터를 TCP/IP 인터넷 네트워크를 통해 디지털 영상 장치(200)로 전송한다. The network transmitter 160 transmits the image data into which the compressed image data is inserted, to the digital imaging apparatus 200 through the TCP / IP Internet network.

여기서, 카메라(100)는 SDI 송신부(150)와 네트워크 송신부(160)를 구비하고 있음으로 다양한 해상도, 다양한 영상 압축방식으로 압축된 영상 데이터를 비압축된 영상신호와 함께 SDI 및 네트워크로 동시에 전송할 수도 있다.In this case, the camera 100 includes the SDI transmitter 150 and the network transmitter 160 to simultaneously transmit image data compressed by various resolutions and various video compression methods to the SDI and the network together with the uncompressed video signal. have.

이처럼 본 발명의 실시 예에 따른 카메라(100)는 입력되는 영상을 처리하여 SDI를 이용한 동축케이블을 통한 전송과 네트워크를 통해 전송할 수 있으므로 SDI 카메라 겸 IP 카메라로 활용될 수 있는 장점이 있다.As described above, the camera 100 according to an exemplary embodiment of the present invention may be used as an SDI camera and an IP camera because the camera 100 may process an input image and transmit the same through a coaxial cable using an SDI and a network.

한편, 도 6 내지 도 8을 통해 카메라(100)의 데이터 삽입부(140)에서의 압축된 영상 데이터(압축된 비트스트림)를 삽입하는 기능을 구체적으로 설명한다.Meanwhile, a function of inserting compressed image data (compressed bitstream) in the data insertion unit 140 of the camera 100 will be described in detail with reference to FIGS. 6 through 8.

도 6은 ITU 656(BT.656) YCbCr 4:2:2 10비트 표준의 EAV, SAV를 나타낸다.6 shows EAV, SAV of ITU 656 (BT.656) YCbCr 4: 2: 2 10-bit standard.

도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 보조(ancillary)데이터 패킷의 구조를 나타낸다.7 illustrates a structure of an ancillary data packet according to an embodiment of the present invention.

도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 DID와 SDID를 나타낸다.8 illustrates a DID and an SDID according to an embodiment of the present invention.

ITU-R, SMTPE 같은 영상 표준단체에서의 디지털 비디오 신호 규격에 보면, 실제 영상 데이터가 포함되어 있지 않은 비활성(Inactive) 구간에 사용자가 임의의 보조 데이터를 삽입하는 방법을 표준으로 규격하고 있다.According to the digital video signal standard of the video standards organizations such as ITU-R and SMTPE, the standard specifies a method for the user to insert arbitrary auxiliary data in an inactive section that does not include the actual video data.

이에 본 발명의 실시 예에 따른 카메라(100)는 영상 데이터를 SDI로 전송할 때 압축된 영상 비트스트림을 보조(ancillary) 데이터 패킷에 포함시켜 전송하여, 디지털 영상 장치(200)에서의 실시간 모니터링과 동시에 별도의 영상 압축 엔진 없이 압축된 영상 데이터를 저장하도록 하여 시스템 복잡도를 줄이면서 실시간 고화질 영상을 재생함과 동시에 저장하도록 지원하는 특징을 가진다.Accordingly, the camera 100 according to an embodiment of the present invention includes a compressed video bitstream in an ancillary data packet when transmitting the image data to SDI, and transmits the same, in real time monitoring in the digital imaging apparatus 200. It is designed to store compressed video data without a separate video compression engine so that system complexity can be reproduced and saved at the same time as real-time high-definition video.

첨부된 도 6을 참조하면, ITU 656 표준은 압축되지 않은 표준 영상을 스트리밍하기 위한 디지털 영상 프로토콜이다. 하나의 BT.656 데이터 스트림은 27 로 동작하는 신호에 따라 동시에 10(또는 8) 비트를 병렬로 전송한다. 스트림 내의 비디오 데이터의 수평 주사선은 SAV(Start of Active Video) 코드와 EAV(End of Active Video) 코드로 구분된다. 또한 SAV 코드는 비디오 필드 혹은 프레임 내의 라인 위치를 가리키는 상태 비트를 포함한다. 전체 프레임 내의 라인 정보는 SAV 상태 비트를 추적함으로써 알 수 있으며, 수신단에서 새로운 스트림과 (synchronize)되도록 한다. XYZ에는 필드(Field), 수직 동기화(Vsync), 수평 동기화(Hsync) 신호 정보가 포함되어 있다. Referring to FIG. 6, the ITU 656 standard is a digital video protocol for streaming uncompressed standard video. One BT.656 data stream transmits 10 (or 8) bits in parallel at the same time according to a signal operating at 27. Horizontal scan lines of video data in a stream are divided into a SAV (Start of Active Video) code and an EAV (End of Active Video) code. The SAV code also includes status bits indicating the position of the line in the video field or frame. The line information in the entire frame can be known by tracking the SAV status bits, allowing the receiver to synchronize with the new stream. XYZ includes field, vertical sync (Vsync), and horizontal sync (Hsync) signal information.

본 발명의 실시 예에 따른 카메라(100)는 SDI의 통해 실제 영상이 포함되어 있는 비디오 액티브 구간에 비압축된 비디오 신호를 전송하고, 실제 영상이 포함되어 있지 않은 블랭크 영역에 압축된 비디오 데이터를 실어 전송하는 것을 하나의 특징으로 한다. 즉, 카메라(100)의 데이터 삽입부(140)는 압축된 비트스트림 데이터들을 EAV와 SAV 사이의 블랭킹(blanking) 구간에 보조(ancillary) 데이터로 삽입할 수 있으며, 이 때 삽입되는 10 비트 보조 데이터 패킷은 도 7과 같이 나타낼 수 있다. 여기서, ADF는 0x000 0x3FF 0x3FF으로 3 워드(10비트/워드)로 이루어져 있으며 DID, SDID는 도 8과 같이 표준에 타입이 정해져 있다. 이와 같이 표준에 정해진 방식을 따를 수도 있지만 이에 한정되지 않으며 사용자가 개별적으로 정의한 비표준 방식을 따를 수도 있다.The camera 100 according to an embodiment of the present invention transmits an uncompressed video signal in a video active section including an actual image through SDI, and loads compressed video data in a blank area that does not include the actual image. One feature is to transmit. That is, the data insertion unit 140 of the camera 100 may insert the compressed bitstream data as ancillary data in the blanking section between the EAV and the SAV, and the 10-bit auxiliary data inserted at this time. The packet may be represented as shown in FIG. Here, the ADF consists of 3 words (10 bits / word), 0x000 0x3FF 0x3FF, and the DID and SDID types are determined in the standard as shown in FIG. In this way, the standard may be used, but the present invention is not limited thereto, and may be a user-defined non-standard method.

데이터 삽입부(140)는 도 8에서와 같이 유저 어플리케이션(user application)에 해당하는 DID를 할당하고 비트스트림을 바이트 단위로 EAV와 SAV 사이에 256 바이트씩 삽입하여 압축된 영상 비트스트림을 전송할 수 있도록 지원한다. 또한, 데이터 삽입부(140)는 Y와 CbCr이 분리된 20비트 비디오인 경우에는 각 채널마다 보조 데이터를 삽입할 수도 있다.As shown in FIG. 8, the data inserting unit 140 allocates a DID corresponding to a user application and inserts the bitstream by 256 bytes between the EAV and the SAV in units of bytes so as to transmit the compressed video bitstream. Support. In addition, the data insertion unit 140 may insert auxiliary data for each channel when Y and CbCr are 20-bit video separated from each other.

한편, 도 9는 본 발명의 실시 예에 따른 카메라에서 압축된 영상 데이터를 삽입하는 방법을 나타낸 흐름도이다.9 is a flowchart illustrating a method of inserting compressed image data in a camera according to an embodiment of the present invention.

첨부된 도 9를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 카메라(100)는 상기 도 4 및 도5를 통해 설명된 구성을 가정함으로 압축된 영상 데이터를 삽입하기 이전의 영상압축 및 이후 영상 데이터 전송과정에 대한 설명은 생략한다.Referring to FIG. 9, the camera 100 according to an embodiment of the present invention assumes the configuration described with reference to FIGS. 4 and 5, and transmits image compression and image data before and after the compressed image data is inserted. The description of the process is omitted.

데이터 삽입부(140)는 압축 엔진부(130)에서의 압축된 영상 비트스트림과 ISP(120)에서의 비압축된 원 영상 데이터를 입력 받는다.The data inserter 140 receives the compressed video bitstream from the compression engine 130 and the uncompressed original video data from the ISP 120.

데이터 삽입부(140)는 압축된 영상 데이터가 입력되면 이를 적당한 크기로 묶어서 패킷(packet)화 한다(S901). 예컨대, 표준 보조 데이터 삽입 방식을 따르면 H blanking 구간에 최대 256 바이트를 삽입할 수 있으므로 256 바이트 이하 단위로 압축된 영상 데이터를 패킷화 할 수 있다. 또한, 비표준 방식인 경우에는 H blanking인지 V blanking인지 등 상황에 맞게 별도로 약속한 단위로 패킷화 할 수도 있다.When the compressed image data is input, the data insertion unit 140 bundles the compressed image data into an appropriate size to form a packet (S901). For example, according to the standard auxiliary data insertion method, since up to 256 bytes can be inserted in the H blanking section, the compressed video data can be packetized in units of 256 bytes or less. In addition, in the case of non-standard method, it can be packetized in the unit promised separately according to the situation such as H blanking or V blanking.

그리고, 데이터 삽입부(140)는 순방향 에러 정정 코딩(Forward Error Correction Coding, FECC)을 수행한다(S902). 상기, FEC는 예컨대 리드 솔로몬(Reed Solomon) 코드를 통해 오류를 정정할 수 있으며, 만약 에러 정정(Error correction)을 원하지 않는 경우에는 생략될 수 있다.The data insertion unit 140 performs forward error correction coding (FECC) (S902). The FEC may correct an error through, for example, a Reed Solomon code, and may be omitted if an error correction is not desired.

데이터 삽입부(140)는 패킷화된 또는 FEC가 포함된 압축된 비트스트림을 버퍼링한다(S903). 여기서, 상기 S901 내지 S903 단계를 순차적으로 설명하였으나 이에 한정되지 않으며, 실제 시스템 설계를 효율적으로 할 경우 패킷화와 버퍼링을 동시에 수행할 수도 있다.The data insertion unit 140 buffers the compressed bitstream including the packetized or FEC (S903). Here, the steps S901 to S903 have been described in sequence, but the present invention is not limited thereto. In the case of efficiently designing an actual system, packetization and buffering may be simultaneously performed.

한편, 데이터 삽입부(140)는 압축된 비트스트림을 영상 데이터 사이에 삽입하기 위해 입력되는 원 영상 데이터를 일정량 버퍼링한다(S904).On the other hand, the data insertion unit 140 buffers a predetermined amount of the original image data input to insert the compressed bitstream between the image data (S904).

이 때, 데이터 삽입부(140)는 입력된 원 영상 데이터의 헤더(EAV, SAV 등)를 분석하여(S905), 블랭킹 구간인지 여부를 판단한다(S906). 그리고, 블랭킹 구간이라고 판단되면, 비트스트림 버퍼에 패킷 단위로 데이터가 존재하는 지 확인하고(S907), 존재하는 경우 프로토콜 헤더를 생성한다(S908). 이 때, 비표준 방식일 경우 별도로 약속한 프로토콜 헤더를 생성할 수 있고, 표준방식일 경우 도 7, 도 8에 의거하여 적당한 DID, SDID, DC 등의 보조 데이터 헤더를 생성할 수 있다.At this time, the data insertion unit 140 analyzes the header (EAV, SAV, etc.) of the input raw image data (S905), and determines whether or not it is a blanking section (S906). If it is determined that the blanking period is present, it is checked whether data exists in the bitstream buffer in units of packets (S907), and if present, a protocol header is generated (S908). At this time, in case of the non-standard scheme, a protocol header separately promised may be generated, and in the case of the standard scheme, auxiliary data headers such as appropriate DID, SDID, DC, etc. may be generated based on FIGS. 7 and 8.

다음, 데이터 삽입부(140)는 원 영상 데이터, 즉 비압축된 영상 데이터의 블랭킹 구간에 상기 프로토콜 헤더와 압축된 영상 비트스트림 데이터를 삽입하고(S909), 필요에 따라 체크섬(Check sum)을 삽입한다(S910). Next, the data inserting unit 140 inserts the protocol header and the compressed video bitstream data into a blanking section of the original video data, that is, the uncompressed video data (S909), and inserts a check sum as necessary. (S910).

이 때, 표준화된 보조 데이터를 삽입하는 경우, 버퍼링된 원 영상 데이터에서 EAV 뒤쪽에 보조 데이터 헤더를 삽입하고 압축된 비트스트림 데이터를 삽입한 후 체크섬(check sum)을 구하여 도 10에서와 같이 맨 마지막에 삽입함으로 보조 데이터 구간에 압축된 비트스트림의 한 패킷을 삽입하는 동작을 완료할 수 있다.In this case, when the standardized auxiliary data is inserted, the auxiliary data header is inserted behind the EAV from the buffered original image data, the compressed bitstream data is inserted, and a check sum is obtained. By inserting into the packet, the operation of inserting one packet of the compressed bitstream into the auxiliary data section can be completed.

한편, 도 10은 본 발명의 실시 예에 따른 표준 보조(Ancillary) 데이터 패킷의 구조를 나타낸다.10 illustrates a structure of a standard ancillary data packet according to an embodiment of the present invention.

첨부된 도 10을 참조하면, 보조 데이터 헤더에는 0x000 0x3FF 0x3FF의 3 x 10비트로 구성된 ADF(ancillary data flag), DID(data ID), data block number(DBN) or SDID, DC(data count)로 구성된다. DID와 DBN(data block number)를 이용하여 하나의 H blanking 구간에 삽입되는 256 바이트의 데이터의 ID를 부여할 수 있다. DC는 8 비트이므로 하나의 H blank 구간에는 최대 256 바이트의 데이터를 실을 수 있기 때문에 상기 도 9의 S901 단계의 설명에서는 최대 256 바이트 단위로 패킷화를 수행 해야 한다. Referring to FIG. 10, the auxiliary data header includes an ancillary data flag (ADF), a data ID (DID), a data block number (DBN), an SDID, and a data count (DC) composed of 3x10 bits of 0x000 0x3FF 0x3FF. do. By using the DID and DBN (data block number), an ID of 256 bytes of data inserted into one H blanking section may be assigned. Since the DC is 8 bits, up to 256 bytes of data can be loaded in one H blank section. Therefore, in the description of step S901 of FIG. 9, packetization should be performed in units of up to 256 bytes.

압축된 비트스트림은 유저 데이터 워드(user data word)에 삽입하는데 헤더와 중복되는 것을 피하기 위해서 가질 수 있는 값(value)이 00 0000 0100 ~ 11 1111 1011 사이의 값으로 할당되어야 한다. 따라서 유저 데이터 워드(user data word)의 2,3번째 비트를 10으로 고정시켜(xx xxxx 10xx) x에 해당하는 8 비트에 비트스트림을 할당시켜 사용할 경우 중복을 손쉽게 피할 수 있다. The compressed bitstream is inserted into a user data word, and in order to avoid duplication with the header, a value that can be assigned must be assigned a value between 00 0000 0100 and 11 1111 1011. Therefore, when the second and third bits of the user data word are fixed to 10 (xx xxxx 10xx) and the bitstream is allocated to 8 bits corresponding to x, duplication can be easily avoided.

체크섬(Check sum)은 DID부터 유저 데이터 워드(user data word)까지의 모든 데이터의 합(sum)으로 표현된다. 이는 전송된 데이터에 에러(error)가 있는지를 판별할 수 있게 한다. 예컨대, 유저 데이터 워드가 256인 경우 EAV 뒤에 헤더와 체크섬을 포함하여 최대 263 바이트의 데이터가 원 영상 데이터를 대체하게 된다.The check sum is expressed as a sum of all data from the DID to the user data word. This makes it possible to determine if there is an error in the transmitted data. For example, when the user data word is 256, up to 263 bytes of data including a header and a checksum after the EAV replace the original image data.

한편, 도 11은 본 발명의 실시 예에 따른 원 영상 데이터에 압축된 비트스트림이 삽입된 상태를 나타낸다.11 illustrates a state in which a compressed bitstream is inserted into original image data according to an embodiment of the present invention.

첨부된 도 11을 참조하면, 원 영상 데이터에 보조 데이터가 삽입된 후에 원 영상 데이터가 어떻게 바뀌는지를 보여주며, 이때의 원 영상 데이터는 BT.656을 예로 하였다.Referring to FIG. 11, it shows how the original image data is changed after the auxiliary data is inserted into the original image data. In this case, BT.656 is used as the original image data.

블록1은 버퍼링 되는 압축된 비트스트림(Packet 단위)을 나타낸다. Block 1 represents a compressed bitstream (packet unit) to be buffered.

블록2는 원 영상 디지털 데이터를 나타낸다. EAV 뒤의 음영된 부분은 블랭킹(blanking) 구간으로 검은 색을 의미하는 0x200, 0x040으로 채워져 있다. Block 2 represents original image digital data. The shaded part behind the EAV is a blanking interval filled with 0x200, 0x040, which means black.

블록3은 원 영상 디지털 데이터에 비트스트림이 삽입된 상태를 나타낸다. Block 3 shows a state in which the bitstream is inserted into the original video digital data.

블록2에서 음영 처리된 블랭킹(blanking) 구간에 ADF, DID, DBN(data block number), DC(data count)로 구성된 보조 데이터 헤더를 삽입하고, 256 바이트(또는 그 이하) 단위로 패킷화 된 비트스트림의 한 패킷을 삽입한 후 CS(Check Sum)를 삽입한다. 해상도에 따라 블랭킹 구간은 달라지는데, 남는 영역은 기존의 0x200 0x040의 데이터가 남아 있게 된다.Bits packetized in 256-byte (or less) inserts an auxiliary data header consisting of ADF, DID, DBN (data block number) and DC (data count) in the blanking interval shaded in block 2. After inserting one packet of the stream, CS (Check Sum) is inserted. The blanking period varies depending on the resolution, and the remaining area remains with the existing 0x200 0x040 data.

비표준 방식을 따를 경우에는 ADF, DID, DBN, DC, 비트스트림(bitstream) P1, CS 등의 구간에 별도로 약속한 프로토콜 헤더와 그에 상응하는 적정 크기의 압축 비트스트림 패킷(bitstream packet)을 삽입할 수도 있다.In case of following non-standard method, protocol header and corresponding size bit stream packet of appropriate size can be inserted in interval of ADF, DID, DBN, DC, bitstream P1, CS, etc. have.

한편, 도 12는 본 발명의 실시 예에 따른 디지털 영상 장치의 세부구성을 나타낸 블록도이다.12 is a block diagram illustrating a detailed configuration of a digital imaging apparatus according to an embodiment of the present invention.

첨부된 도 12를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 디지털 영상 장치(200)는 SDI 수신부(210), 데이터 추출부(220), 제어부(230), 저장부(240), 영상 복원부(250) 및 영상 표시부(260)를 포함한다.Referring to FIG. 12, the digital imaging apparatus 200 according to an exemplary embodiment of the present invention may include an SDI receiver 210, a data extractor 220, a controller 230, a storage 240, and an image restoration unit ( 250 and an image display unit 260.

SDI 수신부(210)는 카메라(100)의 출력을 동축케이블을 통해 수신하여 패러렐(parallel) 영상 데이터로 변환하는 역할을 한다. 변환된 상기 패러렐 영상 데이터에는 비압축된 영상 데이터와 압축된 비트스트림(압축된 영상 데이터)을 모두 포함하고 있으며, 상기 영상 데이터는 실시간 재생을 위해 영상 표시부(260)로 전달된다.The SDI receiver 210 receives the output of the camera 100 through a coaxial cable and converts the parallel image data into parallel image data. The converted parallel image data includes both uncompressed image data and a compressed bitstream (compressed image data), and the image data is transferred to the image display unit 260 for real time reproduction.

데이터 추출부(220)는 SDI 수신부(210)에서 수신된 영상 데이터에 포함되어 있는 압축된 비트스트림을 추출하여 채널 별로 정렬하는 역할을 한다. 여기서, 압축된 비트스트림을 추출하는 방법에 대해서는 뒤에서 구체적으로 설명하도록 한다.The data extractor 220 extracts the compressed bitstream included in the image data received by the SDI receiver 210 and arranges the compressed bitstream by channel. Here, a method of extracting the compressed bitstream will be described in detail later.

제어부(230)는 디지털 영상 장치(200)를 구성하는 각부의 전반적인 동작을 제어하는 메인 CPU일 수 있으며, 추출된 상기 압축된 비트스트림을 저장부(240)에 저장한다. 또한, 제어부(230)는 저장된 영상을 재생하는 경우 압축된 영상 데이터를 읽어 들여 영상 복원부(250)로 전달한다.The controller 230 may be a main CPU that controls the overall operation of each unit constituting the digital imaging apparatus 200, and stores the extracted bitstream in the storage 240. In addition, when reproducing the stored image, the controller 230 reads the compressed image data and delivers the compressed image data to the image reconstruction unit 250.

또한, 도면에서는 생략되었으나 디지털 영상 장치(200)는 네트워크 인터페이스를 더 구비하여, 제어부(230)가 상기 압축된 비트스트림을 네트워크 인터페이스를 통해 외부 연관된 장치로 재전송 하도록 제어할 수 있다. 이러한 동작은 저장부(240)에 기 저장되어 있는 압축된 영상 데이터를 네트워크를 통해 전송하는 기능을 모두 포함한다. In addition, although omitted in the drawing, the digital imaging apparatus 200 may further include a network interface, and the controller 230 may control the controller 230 to retransmit the compressed bitstream to an external associated device through the network interface. This operation includes all of the functions of transmitting the compressed image data previously stored in the storage unit 240 through a network.

저장부(240)는 하드디스크드와 같은 데이터 저장장치로 디지털 영상 장치(200)를 구동하기 위한 각종 프로그램 및 데이터를 저장하며, 특히, 데이터 추출부(220)에서 추출된 압축된 영상 데이터를 저장한다.The storage unit 240 stores various programs and data for driving the digital imaging apparatus 200 as a data storage device such as a hard disk, and particularly, the compressed image data extracted by the data extraction unit 220. do.

영상 복원부(250)는 제어부(230)에서 전달되는 압축된 영상 데이터를 읽어 들여 적어도 하나의 영상 복원장치를 통해 압축된 영상 데이터를 비압축된 영상 데이터로 복원하여 영상 표시부(260)로 전달한다.The image restoring unit 250 reads the compressed image data transmitted from the control unit 230, restores the compressed image data to the uncompressed image data through the at least one image restoring apparatus, and delivers the compressed image data to the image display unit 260. .

영상 표시부(260)는 SDI 수신부(210)를 통해 입력되는 라이브 영상 데이터와 압축된 비트스트림에서 복원된 재생 영상 데이터를 영상 복원부(250)에서 입력 받아 모니터에 디스플레이 하는 역할을 한다. 즉, 영상 표시부(260)는 SDI 수신부(210)에서 전달되는 영상 데이터의 비압축된 영상 데이터를 이용하여 실시간 영상을 모니터를 통해 디스플레이 한다. 또한, 영상 복원부(250)에서 전달되는 압축 해제된 영상 데이터를 이용하여 재생 비디오 영상으로 모니터에 디스플레이 하는 역할을 한다.The image display unit 260 receives live image data input through the SDI receiver 210 and playback image data reconstructed from the compressed bitstream from the image reconstructor 250 and displays the image on the monitor. That is, the image display unit 260 displays the real-time image on the monitor by using the uncompressed image data of the image data transmitted from the SDI receiver 210. In addition, by using the decompressed image data transmitted from the image decompression unit 250 serves to display as a playback video image on the monitor.

한편, 도 13은 본 발명의 실시 예에 따른 디지털 영상 장치에서 압축된 영상 데이터를 추출하는 방법을 나타낸 흐름도이다.13 is a flowchart illustrating a method of extracting compressed image data in a digital imaging apparatus according to an embodiment of the present invention.

첨부된 도 13을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 디지털 영상 장치(200)의 데이터 추출부(220)는 SDI를 통해 입력되는 영상 데이터의 헤더를 분석하여(S1301), 블랭킹 구간인지 여부를 판단한다(S1302). 상기 판단결과 블랭킹 구간이면 프로토콜 헤더를 분석하여 압축된 영상 데이터가 포함되어 있는지를 판단한다(S1303). 상기 S1302 단계 및 S1303 단계에서 만약 블랭크 구간이 아니거나 프로토콜 헤더가 존재하지 않으면 압축된 영상 데이터가 없는 것으로 판단하여 다음 블랭크가 나올 때까지 대기한다.Referring to FIG. 13, the data extracting unit 220 of the digital imaging apparatus 200 according to an embodiment of the present invention analyzes a header of image data input through SDI (S1301) and determines whether a blanking period is present. It determines (S1302). If the result of the determination is a blanking interval, the protocol header is analyzed to determine whether compressed image data is included (S1303). In step S1302 and step S1303, if it is not a blank section or a protocol header does not exist, it is determined that there is no compressed video data and waits for the next blank.

반면, 상기 S1303 단계에서 프로토콜 헤더가 존재하는 경우에는 프로토콜을 분석하여, 블랭킹 구간에 포함되어 있는 압축된 영상 데이터의 유형과 데이터의 개수 등을 확인한다(S1304). 그리고, 그 개수만큼의 압축된 영상 데이터를 추출한다(S1305). 여기에, 체크섬(Check sum)이 포함되어 전송된 경우 추출한 압축된 영상 데이터의 체크섬(Check sum)을 계산하고, 입력된 체크섬과 비교하여 에러(Error)가 있는지의 여부를 확인한다(S1306). 또한, 만약 카메라(100)의 송신부에서 FEC coding을 삽입했다면 수신단 에서도 에러 정정(Error Correction)을 수행하여 오류를 정정한다(S1307). 이렇게 추출되는 압축된 영상 데이터는 제어부(230)를 통해 저장부(240)에 저장된다.On the other hand, if there is a protocol header in step S1303, the protocol is analyzed to determine the type of compressed video data and the number of data included in the blanking section (S1304). Then, the compressed video data corresponding to the number is extracted (S1305). If the check sum is included and transmitted, a check sum of the extracted compressed image data is calculated and compared with the input check sum to check whether there is an error (S1306). In addition, if the FEC coding is inserted in the transmitter of the camera 100, the receiver performs error correction (Error Correction) (S1307). The compressed image data thus extracted is stored in the storage unit 240 through the control unit 230.

전술한 본 발명의 실시 예에 따르면 카메라(100)는 SDI를 이용하여 실제 영상이 포함되어 있는 비디오 액티브 구간에 비압축된 영상 데이터를 삽입하고, 실제 영상이 포함되어 있지 않은 블랭크 구간에 압축된 영상 데이터를 삽입하여 전송한다. 그리고, 디지털 영상 장치(200)는 SDI를 통해 수신되는 영상 데이터의 압축과정을 생략하고 블랭크 구간에서 기 압축된 영상 데이터를 추출하여 저장하여 추후 재생 영상 데이터로 활용한다. According to the embodiment of the present invention described above, the camera 100 inserts uncompressed image data into a video active section including an actual image using SDI, and compresses the image into a blank section that does not include the actual image. Insert the data and send it. In addition, the digital imaging apparatus 200 omits the compression process of the image data received through the SDI, extracts and stores the pre-compressed image data in the blank section, and utilizes it as the reproduced image data later.

따라서, 영상 압축의 부하를 카메라(100) 단으로 분산시켜 디지털 영상 장치(200)의 시스템을 간소화 할 수 있는 효과가 있으며, 기존에 설치된 동축 케이블을 이용하여 고선명 영상을 실시간으로 디스플레이 함과 동시에 재생 영상 데이터를 간단히 저장 할 수 있는 효과가 있다.Therefore, it is possible to simplify the system of the digital imaging apparatus 200 by distributing the load of image compression to the camera 100 stage, and simultaneously displays and reproduces high-definition images in real time by using the existing coaxial cable. There is an effect that can easily save the image data.

이상에서 본 발명의 실시 예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments, It belongs to the scope of right.

Claims (17)

SDI(Serial Digital Interface)를 이용한 압축 영상을 전달하는 영상 감시 시스템에 있어서,
촬영된 영상 데이터를 기초로 별도의 압축된 영상 데이터를 생성하고, 상기 압축된 영상 데이터를 상기 영상 데이터의 보조 데이터 패킷에 삽입하여 전송하는 적어도 하나의 카메라; 및
상기 카메라로부터 수신되는 상기 영상 데이터를 토대로 실시간 영상을 표시하고, 상기 영상 데이터에서 상기 압축된 영상 데이터를 추출하여 저장하는 디지털 영상 장치를 포함하되,
상기 카메라는 상기 영상 데이터를 압축하여 상기 압축된 영상 데이터를 생성하는 적어도 하나의 압축 엔진을 갖는 압축 엔진부, 상기 압축된 영상 데이터를 비압축된 상기 영상 데이터의 블랭킹 구간에 미리 설정된 단위로 삽입하는 데이터 삽입부 및 상기 영상 데이터를 동축케이블로 전송이 가능한 시리얼 디지털 신호로 변환하여 상기 디지털 영상 장치로 전송하는 SDI 송신부를 포함하는 것을 특징으로 하는 영상 감시 시스템. In a video surveillance system that delivers compressed video using SDI (Serial Digital Interface),
At least one camera generating separate compressed image data based on the captured image data, and inserting the compressed image data into an auxiliary data packet of the image data and transmitting the compressed image data; And
And a digital image device displaying a real time image based on the image data received from the camera, and extracting and storing the compressed image data from the image data.
The camera may include a compression engine unit having at least one compression engine configured to compress the image data to generate the compressed image data, and insert the compressed image data in a blanking interval of the uncompressed image data in a predetermined unit. And a data insertion unit and an SDI transmitter converting the image data into a serial digital signal that can be transmitted by a coaxial cable and transmitting the converted data to the digital imaging apparatus. 삭제delete 제 1 항에 있어서,
상기 카메라는,
빛을 전기적 신호로 변환하여 HD(High Definition)급의 해상도를 갖는 상기 영상 데이터를 생성하는 이미지 센서부;
상기 영상 데이터의 화질을 보정하는 ISP(Image Signal Processor); 및
상기 영상 데이터를 인터넷 네트워크를 통해 전송하는 네트워크 송신부를 더 포함하는 영상 감시 시스템. The method of claim 1,
The camera,
An image sensor unit converting light into an electrical signal to generate the image data having a high definition (HD) resolution;
An image signal processor (ISP) for correcting image quality of the image data; And
And a network transmitter for transmitting the image data through an internet network. 제 3 항에 있어서,
상기 영상 데이터와 동일한 해상도를 갖는 압축된 영상 데이터 및 상기 영상 데이터와 상이한 해상도를 갖는 압축된 영상데이터 중 적어도 하나를 생성하는 것을 특징으로 하는 영상 감시 시스템.The method of claim 3, wherein
And at least one of compressed image data having the same resolution as the image data and compressed image data having a different resolution from the image data. 제 4 항에 있어서,
상기 압축 엔진부는,
상기 영상 데이터에 기초하여 복수 형태의 영상 압축 방식으로 복수의 압축된 영상 데이터를 생성하는 것을 특징으로 하는 영상 감시 시스템.The method of claim 4, wherein
The compression engine unit,
And a plurality of compressed image data in a plurality of types of image compression methods based on the image data. 제 3 항에 있어서,
상기 데이터 삽입부는,
상기 압축된 영상 데이터의 비트스트림을 미리 설정된 바이트 단위로 구분하여 EAV(End of Active Video)와 SAV(Start of Active Video)사이에 삽입하는 것을 특징으로 하는 영상 감시 시스템.The method of claim 3, wherein
The data insertion unit,
And dividing the bitstream of the compressed video data into predetermined byte units and inserting the extracted bitstream between end of active video (EAV) and start of active video (SAV). 제 1 항에 있어서,
상기 디지털 영상 장치는,
상기 카메라에서 영상 데이터를 수신하여 패러렐(parallel) 영상 데이터로 변환하는 SDI 수신부;
상기 영상 데이터에 삽입되어 있는 상기 압축된 영상 데이터를 추출하여 채널 별로 정렬하는 데이터 추출부;
상기 압축된 영상 데이터를 저장 및 관리하는 제어부;
상기 제어부에서 전달되는 상기 압축된 영상 데이터를 읽어 들여 적어도 하나의 영상 복원장치를 통해 상기 압축된 영상 데이터를 비압축 영상 데이터로 복원하는 영상 복원부; 및
상기 SDI 수신부에서 전달되는 상기 영상 데이터를 모니터를 통해 실시간으로 디스플레이 하는 영상 표시부
를 포함하는 영상 감시 시스템.The method of claim 1,
The digital imaging device,
An SDI receiver configured to receive image data from the camera and convert the image data into parallel image data;
A data extracting unit extracting the compressed image data inserted into the image data and sorting the compressed image data for each channel;
A controller configured to store and manage the compressed image data;
An image restoration unit reading the compressed image data transmitted from the control unit and restoring the compressed image data into uncompressed image data through at least one image restoration apparatus; And
Image display unit for displaying the image data transmitted from the SDI receiver in real time through a monitor
Video surveillance system comprising a. 제 7 항에 있어서,
영상 표시부는,
상기 영상 복원부에서 복원된 상기 비압축 영상 데이터를 이용하여 재생 비디오 영상을 모니터에 디스플레이 하는 영상 감시 시스템.The method of claim 7, wherein
The video display unit,
And a playback video image is displayed on a monitor using the uncompressed image data restored by the image restoration unit. 제 7 항에 있어서,
외부 연동장치와 연결되는 네트워크 인터페이스를 더 포함하며,
상기 제어부가 상기 압축된 영상 데이터를 상기 네트워크 인터페이스를 통해 재전송 하는 것을 특징으로 하는 영상 감시 시스템.The method of claim 7, wherein
It further comprises a network interface connected to the external interlocking device,
And the control unit retransmits the compressed image data through the network interface. 적어도 하나의 카메라와 디지털 영상 장치를 포함하는 영상 감시 시스템에서SDI(Serial Digital Interface)를 이용한 압축 영상 전달 방법에 있어서,
a) 상기 카메라에서 촬영된 영상 데이터를 기초로 별도의 압축된 영상 데이터를 생성하고, 상기 압축된 영상 데이터를 상기 영상 데이터의 보조 데이터 패킷에 삽입하여 전송하는 단계;
b) 상기 디지털 영상 장치에서 상기 카메라로부터 수신되는 상기 영상 데이터를 토대로 실시간 영상을 표시하고, 상기 영상 데이터를 분석하여 상기 압축된 영상 데이터를 추출하여 저장하는 단계; 및
c) 저장된 상기 압축된 영상 데이터를 복원하고, 복원된 비압축 영상 데이터를 이용하여 재생 비디오 영상을 모니터에 디스플레이 하는 단계
를 포함하는 압축 영상 전달 방법.In the video surveillance system including at least one camera and a digital video device, Compressed video transmission method using a serial digital interface (SDI),
a) generating separate compressed image data based on the image data captured by the camera, and inserting the compressed image data into an auxiliary data packet of the image data and transmitting the compressed image data;
b) displaying a real-time image based on the image data received from the camera in the digital imaging apparatus, analyzing the image data, and extracting and storing the compressed image data; And
c) restoring the stored compressed image data, and displaying the reproduced video image on the monitor by using the restored uncompressed image data.
Compressed video delivery method comprising a. 삭제delete 제 10 항에 있어서,
상기 a) 단계는,
상기 영상 데이터와 동일한 해상도를 갖는 압축된 영상 데이터를 생성하는 단계; 및
상기 영상 데이터와 상이한 해상도를 갖는 압축된 영상 데이터를 생성하는 단계
중 적어도 하나의 단계를 수행하는 압축 영상 전달 방법.11. The method of claim 10,
The step a)
Generating compressed image data having the same resolution as the image data; And
Generating compressed image data having a different resolution from the image data.
Compressed image delivery method for performing at least one step. 제 12 항에 있어서,
상기 압축된 영상 데이터는,
상기 영상 데이터에 기초하여 적어도 하나의 영상 압축 방식으로 상기 압축된 영상 데이터를 생성하는 것을 특징으로 하는 압축 영상 전달 방법.The method of claim 12,
The compressed image data,
And compressing the compressed image data using at least one image compression method based on the image data. 제 10 항에 있어서,
상기 a) 단계는,
상기 압축된 영상 데이터를 미리 설정된 단위로 패킷화 하고, 패킷화된 압축된 영상 데이터의 버퍼링을 수행하는 단계;
상기 영상 데이터의 헤더를 분석하여 블랭킹 구간 여부를 판단하고, 블랭킹 구간으로 판단되면 프로토콜 헤더를 생성하는 단계; 및
상기 블랭킹 구간에 상기 프로토콜 헤더와 상기 패킷화된 압축된 영상 데이터를 삽입하는 단계
를 포함하는 압축 영상 전달 방법.11. The method of claim 10,
The step a)
Packetizing the compressed image data in a predetermined unit and performing buffering of the compressed compressed image data;
Analyzing the header of the image data to determine whether a blanking interval is generated, and generating a protocol header when determined to be a blanking interval; And
Inserting the protocol header and the packetized compressed image data into the blanking interval
Compressed video delivery method comprising a. 제 14 항에 있어서,
상기 패킷화한 압축된 영상 데이터의 에러 정정 코딩을 수행하는 단계; 및
상기 압축된 영상 데이터를 삽입한 후에 체크섬을 구하여 삽입하는 단계를 더 포함하는 압축 영상 전달 방법.15. The method of claim 14,
Performing error correction coding of the packetized compressed image data; And
And obtaining and inserting a checksum after inserting the compressed image data. 제 10 항 또는 제 15 항에 있어서,
상기 b) 단계는,
상기 카메라로부터 수신되는 상기 영상 데이터의 블랭킹 구간의 프로토콜 헤더를 분석하여 상기 압축된 영상 데이터가 존재하는지 판단하는 단계; 및
상기 압축된 영상 데이터의 유형과 개수를 확인하고 그 개수만큼 상기 압축된 영상 데이터를 추출하는 단계
를 포함하는 압축 영상 전달 방법.The method according to claim 10 or 15,
The step b)
Analyzing a protocol header of a blanking interval of the image data received from the camera to determine whether the compressed image data exists; And
Checking the type and number of the compressed image data and extracting the compressed image data by the number
Compressed video delivery method comprising a. 제 16 항에 있어서,
상기 압축된 영상 데이터에 체크섬이 존재하면 추출한 상기 압축된 영상 데이터의 체크섬을 계산하고 비교하고 에러여부를 판단하는 단계; 및
상기 압축된 영상 데이터에 에러 정정 코딩이 존재하면 상기 압축된 영상 데이터의 에러 정정을 수행하는 단계
를 포함하는 압축 영상 전달 방법.
17. The method of claim 16,
Calculating and comparing a checksum of the extracted compressed image data when the checksum is present in the compressed image data, and determining whether an error exists; And
Performing error correction on the compressed image data when error correction coding exists in the compressed image data
Compressed video delivery method comprising a.
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