KR101365237B1 - 적응적으로 다중 해상도를 지원하는 감시 카메라 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 적응적으로 다중 해상도를 지원하는 감시 카메라 시스템에 관한 것이다. 보다 상세하게는 식별력 확보를 위해 무선망 또는 케이블 망을 통해 항상 고해상도 영상을 전송하게 되면 저해상도 영상을 전송하는 경우에 비해 상대적으로 많은 전력을 소모하게 되는 바, 상황에 따라 적응적으로 다중 해상도를 지원함으로써 전체 카메라 감시 시스템의 전력 소모량을 감소시킬 수 있고, 필요한 경우에만 선택적으로 고해상도 영상을 전송하고 대부분은 저해상도 영상을 전송하기 때문에 좁은 대역폭을 사용하는 카메라 시스템을 구현할 수 있고, 그 결과 무선망 또는 케이블 망의 제한된 대역폭으로 다양한 지역에 좀 더 많은 개수의 카메라를 연결할 수 있으며, 고해상도 영상을 전송하는 동안 저해상도 영상을 카메라 시스템의 지역 메모리에 저장하고, 고해상도 영상의 전송을 완료한 후 다수개의 패킷으로 나누어 저해상도 영상을 천천히 전송함으로써 제한된 자원으로 운용의 효율성을 극대화할 수 있는 적응적으로 다중 해상도를 지원하는 감시 카메라 시스템에 관한 것이다.
이를 위해 본 발명은 임계값 이상의 해상도를 지원하고, 감시를 필요로 하는 서로 다른 위치에 설치되어 각각 촬영을 진행하는 복수개의 카메라; 대상의 움직임을 포함한 특정 이벤트가 발생하지 않는 경우 복수개의 카메라로부터 전송된 임계값 이상의 해상도를 갖는 고해상도 영상을 축소시켜 해상도를 감소시킴으로써 상대적으로 저해상도 영상으로 변환하는 화면축소기; 화면축소기를 통해 축소되어 해상도가 감소된 상대적 저해상도 영상을 압축하는 저해상 영상압축기; 대상의 움직임을 포함한 특정 이벤트의 발생을 감지하고 대상이 사람인 경우 얼굴인식, 대상이 자동차인 경우 차량번호 인식을 포함한 특정 이벤트의 내용을 인식하는 움직임감지 및 대상인식기; 카메라를 통해 전송된 임계값 이상의 해상도를 갖는 고해상도 영상을 압축하는 고해상 영상압축기; 및 움직임감지 및 대상인식기로부터 전달된 특정 이벤트 감지 데이터를 전송받으면 카메라로부터 촬영된 임계값 이상의 해상도를 갖는 영상이 화면축소기를 거치지 않고 바로 고해상 영상압축기로 전송되도록 하는 제어부를 포함하는 적응적으로 다중 해상도를 지원하는 감시 카메라 시스템을 제공한다.

Description

적응적으로 다중 해상도를 지원하는 감시 카메라 시스템{Surveilance camera system supporting adaptive multi resolution}

본 발명은 적응적으로 다중 해상도를 지원하는 감시 카메라 시스템에 관한 것이다. 보다 상세하게는 식별력 확보를 위해 무선망 또는 케이블 망을 통해 항상 고해상도 영상을 전송하게 되면 저해상도 영상을 전송하는 경우에 비해 상대적으로 많은 전력을 소모하게 되는 바, 상황에 따라 적응적으로 다중 해상도를 지원함으로써 전체 카메라 감시 시스템의 전력 소모량을 감소시킬 수 있고, 필요한 경우에만 선택적으로 고해상도 영상을 전송하고 대부분은 저해상도 영상을 전송하기 때문에 좁은 대역폭을 사용하는 카메라 시스템을 구현할 수 있고, 그 결과 무선망 또는 케이블 망의 제한된 대역폭으로 다양한 지역에 좀 더 많은 개수의 카메라를 연결할 수 있으며, 고해상도 영상을 전송하는 동안 저해상도 영상을 카메라 시스템의 지역 메모리에 저장하고, 고해상도 영상의 전송을 완료한 후 다수개의 패킷으로 나누어 저해상도 영상을 천천히 전송함으로써 제한된 자원으로 운용의 효율성을 극대화할 수 있는 적응적으로 다중 해상도를 지원하는 감시 카메라 시스템에 관한 것이다.

최근 각종 범죄발생이 증가함에 따라 은행, 학교, 골목, 기업 등 다양한 장소에 감시시스템이 설치되고 있다. 이러한 감시시스템은 카메라에서 촬영된 영상을 CCTV로 제공함으로써 범죄율을 감소시키는데 일조하고 있다. 현재의 감시시스템은 주로 하드디스크 등의 대용량 저장장치를 녹화메모리로 이용하여 카메라에서 촬영된 데이터를 소정기간 동안 저장하는 비디오레코딩 장치를 사용한다.

이때, 저장되는 데이터의 해상도에 따라서 사용되는 녹화메모리의 크기가 달라진다. 녹화메모리는 촬영된 데이터를 보존하기 위한 것으로서, 감시시스템에서의 녹화메모리 용량을 줄이면 감시시스템의 비용을 크게 줄일 수 있다.

일반적으로는 낮은 해상도로 촬영 데이터를 저장하거나 또는 높은 해상도로 촬영 데이터를 저장하는 이분적인 방법으로 감시시스템이 동작한다. 그러나, 낮은 해상도로만 촬영 데이터를 저장하는 경우 메모리에 녹화되는 용량을 늘릴 수는 있으나, 정밀한 이미지 식별이 필요한 때에 낮은 해상도로 인해 중요 정보를 제공할 수 없게 되는 문제점이 있다.

또한, 높은 해상도로만 촬영데이터를 저장하는 경우에는 촬영데이터로부터 신뢰높은 이미지 정보들을 얻을 수는 있지만, 필요 이외의 시간 동안에도 높은 해상도의 데이터를 메모리에 저장해야 하기 때문에 메모리의 낭비가 발생하는 문제점이 있다.

현재 설치되어 있는 대부분의 감시카메라는 낮은 해상도의 영상만을 생성하므로 사건이 발생한 경우 범인의 인상착의 확인을 어렵게 만든다. 높은 해상도의 영상을 생성할 수 있는 카메라를 설치한다고 하더라도 카메라로부터 생성된 영상을 전송하기 위해서 사용하는 케이블이나 무선망에서는 망 자체의 대역폭 제한 때문에 높은 해상도의 영상을 실시간으로 전송할 수 없는 문제점이 있다.

대한민국 공개특허공보 제2010-0135103호(2010.12.24. 공개)에는 이종 카메라를 이용한 보안 시스템 및 방법에 대하여 개시하고 있다. 상기 공개특허는 광시야각 카메라와 협시야각 카메라와 구동장치부를 구비하여, 광시야각 카메라를 사용하여 광역의 감시영역을 감시하면서 피사체의 움직임이 검출되는 피사체의 움직임을 따라 이동하는 협시야각 카메라를 사용하여 피사체의 신원 등을 확인할 수 있도록 한 것이다.

그러나, 상기 공개특허에 의하면 하나의 지역을 감시하기 위해 광시야각 카메라와 협시야각 카메라를 별도로 구비하여야 하고, 피사체의 움직임을 따라 협시야각 카메라를 구동하는 구동장치부가 반드시 필요한 관계로, 구성이 복잡하고 설치비용이 증가하는 문제점이 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 특히 적은 대역폭을 사용하는 카메라 시스템을 구성하고, 제한된 대역폭에 다양한 위치에 설치되는 보다 많은 개수의 카메라를 연결할 수 있도록 하며, 필요로 하는 해상도와 무관하게 전체 카메라 감시 시스템의 전력소모량을 감소시킬 수 있는 감시 카메라 시스템을 제공하는 데 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위해 안출된 본 발명에 따른 적응적으로 다중 해상도를 지원하는 감시 카메라 시스템은 임계값 이상의 해상도를 지원하고, 감시를 필요로 하는 서로 다른 위치에 설치되어 각각 촬영을 진행하는 복수개의 카메라; 대상의 움직임을 포함한 특정 이벤트가 발생하지 않는 경우 복수개의 카메라로부터 전송된 임계값 이상의 해상도를 갖는 고해상도 영상을 축소시켜 해상도를 감소시킴으로써 상대적으로 저해상도 영상으로 변환하는 화면축소기; 화면축소기를 통해 축소되어 해상도가 감소된 상대적 저해상도 영상을 압축하는 저해상 영상압축기; 대상의 움직임을 포함한 특정 이벤트의 발생을 감지하고 대상이 사람인 경우 얼굴인식, 대상이 자동차인 경우 차량번호 인식을 포함한 특정 이벤트의 내용을 인식하는 움직임감지 및 대상인식기; 카메라를 통해 전송된 임계값 이상의 해상도를 갖는 고해상도 영상을 압축하는 고해상 영상압축기; 및 움직임감지 및 대상인식기로부터 전달된 특정 이벤트 감지 데이터를 전송받으면 카메라로부터 촬영된 임계값 이상의 해상도를 갖는 영상이 화면축소기를 거치지 않고 바로 고해상 영상압축기로 전송되도록 하는 제어부를 포함한다.

또한, 저해상 영상압축기와 고해상 영상압축기는 하나의 영상압축기로 구현되는 것이 바람직하다.

또한, 감시 카메라 시스템은 저해상 영상압축기를 통해 압축된 상대적 저해상도 영상을 일시적으로 저장하는 지역 메모리를 더 포함하며, 고해상 영상압축기를 거쳐 압축된 임계값 이상의 해상도를 갖는 고해상도 영상이 전송되는 동안 저해상 영상압축기를 통해 압축된 상대적 저해상도 영상은 지역 메모리에 저장되고, 임계값 이상의 해상도를 갖는 고해상도 영상의 전송이 완료되면 지역 메모리에 저장되어 있던 상대적 저해상도 영상이 복수개의 패킷으로 나누어져 임계값 이상의 해상도를 갖는 고해상도 영상의 전송시에 비해 상대적으로 느린 속도로 전송될 수 있다.

식별력 확보를 위해 무선망 또는 케이블 망을 통해 항상 고해상도 영상을 전송하게 되면 저해상도 영상을 전송하는 경우에 비해 상대적으로 많은 전력을 소모하게 되는 바, 본 발명에 의하면 상황에 따라 적응적으로 다중 해상도를 지원함으로써 전체 카메라 감시 시스템의 전력 소모량을 감소시킬 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명에 의하면 필요한 경우에만 선택적으로 고해상도 영상을 전송하고 대부분은 저해상도 영상을 전송하기 때문에 좁은 대역폭을 사용하는 카메라 시스템을 구현할 수 있고, 그 결과 무선망 또는 케이블 망의 제한된 대역폭으로 다양한 지역에 좀 더 많은 개수의 카메라를 연결할 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명에 의하면 고해상도 영상을 전송하는 동안 저해상도 영상을 카메라 시스템의 지역 메모리에 저장하고, 고해상도 영상의 전송을 완료한 후 다수개의 패킷으로 나누어 저해상도 영상을 천천히 전송함으로써 제한된 자원으로 운용의 효율성을 극대화할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 적응적으로 다중 해상도를 지원하는 감시 카메라 시스템의 구성도이다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 우선 각 도면의 구성 요소들에 참조 부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다. 또한, 이하에서 본 발명의 바람직한 실시예를 설명할 것이나, 본 발명의 기술적 사상은 이에 한정하거나 제한되지 않고 당업자에 의해 변형되어 다양하게 실시될 수 있음은 물론이다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 적응적으로 다중 해상도를 지원하는 감시 카메라 시스템의 구성도이다.

본 발명의 바람직한 실시예에 따른 적응적으로 다중 해상도를 지원하는 감시 카메라 시스템은, 도 1을 참조하면, 카메라(2), 화면축소기(4), 저해상 영상압축기(6), 지역 메모리(8), 움직임감지 및 대상인식기(10), 고해상 영상압축기(12), 및 MUX(Multiplexer)(14)를 포함하여 이루어진다.

카메라(2)는 고해상도를 지원하며, 감시를 필요로 하는 위치에 설치되어 실시간으로 촬영한다. 이때, 카메라(2)는 복수개 구비될 수 있으며, 복수개의 각 카메라는 감시를 필요로 하는 서로 다른 지역에 설치되어 각각 촬영을 진행한다.

복수개의 카메라로 촬영된 각각의 고해상도 영상은 평상시에는 화면축소기(4)로 전송되어 저해상도 영상으로 변환되고, 움직임감지 및 대상인식기(10)에서 특정 이벤트가 감지되면 화면축소기(4)를 거치지 않고 바로 고해상 영상압축기(12)로 전송되어 압축된 후 MUX(14)를 거쳐 전송채널로 전송된다.

화면축소기(4)는 카메라(2)로부터 촬영된 고해상도 영상을 축소시켜 해상도를 감소시킴으로써 저해상도 영상으로 변환한다. 이를 통해 화면축소기(4)는 영상의 용량을 감소시켜 좁은 대역폭의 전송망으로도 충분히 영상전송이 가능하도록 한다.

저해상 영상압축기(6)는 화면축소기(4)를 통해 축소되어 해상도가 감소된 저해상도 영상을 전송량 증가와 전송속도 향상을 위해 압축한다.

지역 메모리(8)는 저해상 영상압축기(6)를 통해 압축된 저해상도 영상을 일시적으로 저장한다.

MUX(14)를 거쳐 고해상도 영상이 전송되는 동안 저해상 영상압축기(6)를 통해 압축된 저해상도 영상은 지역 메모리(8)에 저장된다. 고해상도 영상의 전송이 완료되면 지역 메모리(8)에 저장되어 있던 저해상도 영상은 복수개의 패킷으로 나누어져 고해상도 영상의 전송시에 비해 상대적으로 느린 속도로 천천히 전송된다.

즉, 본 발명에서는 고해상도 영상을 전송하는 동안 저해상도 영상을 카메라 시스템의 지역 메모리에 저장하고, 고해상도 영상의 전송을 완료한 후 다수개의 패킷으로 나누어 저해상도 영상을 천천히 전송함으로써 제한된 자원으로 운용의 효율성을 극대화할 수 있도록 한다.

이때, 지역 메모리(8)는 화면축소기(4)를 통해 축소된 영상 상태(저해상 영상압축기(6)를 통해 압축되기 전의 상태)로 저장하거나, 저해상 영상압축기(6)를 통해 압축된 영상 상태로 저장할 수 있다. 고해상도 영상의 전송이 완료되면 즉시 저해상도 영상을 전송할 수 있도록 하기 위해, 지역 메모리(8)는 저해상 영상압축기(6)를 거쳐 압축된 영상 상태로 저장하는 것이 바람직하다. 도 1에는 저해상 영상압축기(6)에 지역 메모리(8)가 연결되어 있는 것으로 도시되어 있으나, 지역 메모리(8)는 카메라 시스템의 하드디스크 증의 메모리에 저장될 수도 있음은 물론이다. 여기서, 지역 메모리의 위치를 한정하는 것은 아니다.

움직임감지 및 대상인식기(10)는 움직임을 감지하고 얼굴, 차량 등을 인식한다.

움직임감지 및 대상인식기(10)는 특정 이벤트의 발생을 감지하고, 이벤트의 내용을 인식한다. 특정 이벤트로는 일례로 움직임이 감지된 후 얼굴이 인식되는 경우, 움직임이 감지된 후 차량번호가 인식되는 경우 등이 있을 수 있으며, 여기서 특정 이벤트의 종류와 내용을 한정하는 것은 아니다.

움직임감지 및 대상인식기(10)는 특정 이벤트의 발생을 감지하여 제어부(미도시)에 전달하고, 이를 전달받은 제어부는 카메라(2)로부터 촬영된 고해상도 영상이 화면축소기(4)를 거치지 않고 바로 고해상 영상압축기(12)로 전송되도록 한다. 특정 이벤트가 발생한 경우에는 사람의 얼굴, 차량번호 등을 식별할 필요가 있으므로 저해상도로 변환하지 않고 고해상도 영상으로 전송하는 것이다.

또한, 움직임감지 및 대상인식기(10)는 특정 이벤트 감지 후 이벤트의 내용을 인식한다. 일례로, 움직임감지 및 대상인식기(10)는 사람의 움직임이 감지된 경우 사람의 얼굴 등을 인식하여 MUX(14)로 전송하고, 차량의 움직임이 감지된 경우 차량 번호 등을 인식하여 MUX(14)로 전송한다.

특정 이벤트 발생시 전송채널을 통해 전송된 고해상도 영상을 분석하면 사람의 얼굴, 차량 번호 등의 이벤트 내용을 검출할 수 있으나, 본 발명에서는 움직임감지 및 대상인식기(10)를 통해 이벤트의 내용도 함께 전송함으로써 사람 얼굴이나 차량 번호 등 반드시 식별하여야 하는 핵심사항에 대한 인식 정도를 극대화하여 정확성을 향상시킬 수 있도록 한다.

고해상 영상압축기(12)는 카메라(2)를 통해 전송된 고해상도 영상을 전송량 증가와 전송속도 향상을 위해 압축한다. 이때, 저해상 영상압축기(6)와 고해상 영상압축기(12)는 별도로 구비될 수도 있으나, 시스템의 간소화를 위해 하나의 영상압축기로 구현하는 것이 바람직하다.

MUX(14)는 움직임감시 및 대상인식기(10)로부터 인식된 정보를 이용하여 저해상 영상압축기(6) 또는 고해상 영상압축기(12)로부터 데이터를 선택적으로 채널로 전송한다.

다음으로, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 적응적으로 다중 해상도를 지원하는 감시 카메라 시스템의 작동과정을 설명한다.

별도의 이벤트가 발생하지 않는 평상시에는 고해상도 카메라(2)로부터 촬영된 영상은 화면축소기(4)를 거친 후 작은 크기의 저해상도 영상으로 변환된 뒤 저해상 영상압축기(6)로 전달된다.

한편, 특정 이벤트가 발생하면 고해상도 카메라(2)로부터의 영상은 화면축소기(4)를 거치지 않고 바로 고해상 영상압축기(12)로 전달되고, 고해상 영상압축기(12)는 고해상도의 영상을 고해상도의 정지영상 또는 케이블이나 무선망이 허용하는 대역폭 만큼의 고해상도 동영상으로 압축한 후 MUX(14) 단을 통해서 전송한다.

한편, 고해상도로 영상을 전송하는 동안에는 저해상 영상압축기(6)가 여전히 동작하고, 이를 통해서 압축된 저해상도 동영상은 카메라 시스템의 하드디스크 등의 지역 메모리(8)에 저장되어 있다가 여러 개의 패킷으로 나누어져 천천히 전송된다.

이와 같이 함으로써, 본 발명은 첫째, 카메라로부터의 입력영상을 동시에 저해상도와 고해상도 정지영상 또는 동영상으로 압축하는 시스템을 제공하고, 둘째, 고해상도 동영상을 전송하는 동안 저해상도 동영상은 카메라 시스템의 지역 메모리에 저장되고, 고해상도 동영상의 전송을 완료한 후 복수개의 패킷으로 나누어져서 천천히 전송되는 시스템을 제공한다.

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 수정, 변경 및 치환이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예 및 첨부된 도면들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예 및 첨부된 도면에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

2 - 카메라 4 - 화면축소기
6 - 저해상 영상압축기 8 - 지역 메모리
10 - 움직임감지 및 대상인식기 12 - 고해상 영상압축기
14 - MUX

Claims (3)

1. 임계값 이상의 해상도를 지원하고, 감시를 필요로 하는 서로 다른 위치에 설치되어 각각 촬영을 진행하는 복수개의 카메라;
   대상의 움직임을 포함한 특정 이벤트가 발생하지 않는 경우 복수개의 카메라로부터 전송된 임계값 이상의 해상도를 갖는 고해상도 영상을 축소시켜 해상도를 감소시킴으로써 상대적으로 저해상도 영상으로 변환하는 화면축소기;
   화면축소기를 통해 축소되어 해상도가 감소된 상대적 저해상도 영상을 압축하는 저해상 영상압축기;
   대상의 움직임을 포함한 특정 이벤트의 발생을 감지하고 대상이 사람인 경우 얼굴인식, 대상이 자동차인 경우 차량번호 인식을 포함한 특정 이벤트의 내용을 인식하는 움직임감지 및 대상인식기;
   카메라를 통해 전송된 임계값 이상의 해상도를 갖는 고해상도 영상을 압축하는 고해상 영상압축기;
   움직임감지 및 대상인식기로부터 전달된 특정 이벤트 감지 데이터를 전송받으면 카메라로부터 촬영된 임계값 이상의 해상도를 갖는 영상이 화면축소기를 거치지 않고 바로 고해상 영상압축기로 전송되도록 하는 제어부;
   움직임감지 및 대상인식기로부터 인식된 정보를 이용하여 저해상 영상압축기 또는 고해상 영상압축기로부터 데이터를 선택적으로 채널로 전송하는 MUX; 및
   저해상 영상압축기를 통해 압축된 상대적 저해상도 영상을 일시적으로 저장하되, 저해상 영상압축기에 연결되거나 카메라 시스템의 하드디스크 중에 구비되는 지역 메모리
   를 포함하며,
   고해상도로 영상을 전송하는 동안에도 저해상 영상압축기가 동작하고, 고해상 영상압축기를 거쳐 압축된 임계값 이상의 해상도를 갖는 고해상도 영상이 MUX를 거쳐 전송되는 동안 저해상 영상압축기를 통해 압축된 상대적 저해상도 영상은 지역 메모리에 저장되고, 임계값 이상의 해상도를 갖는 고해상도 영상의 전송이 완료되면 지역 메모리에 저장되어 있던 상대적 저해상도 영상이 복수개의 패킷으로 나누어져 임계값 이상의 해상도를 갖는 고해상도 영상의 전송시에 비해 상대적으로 느린 속도로 전송되고,
   움직임감지 및 대상인식기는 특정 이벤트 감지 후 이벤트의 내용을 인식하고, 이벤트의 내용도 함께 전송하는 적응적으로 다중 해상도를 지원하는 감시 카메라 시스템.
2. 제1항에 있어서,
   저해상 영상압축기와 고해상 영상압축기는 하나의 영상압축기로 구현되는 적응적으로 다중 해상도를 지원하는 감시 카메라 시스템.
   
   
3. 삭제

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