KR101681202B1 - 동축 케이블 기반 고화질 카메라를 위한 제어 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 동축 케이블 기반 고화질 카메라를 위한 제어 시스템에 관한 것으로서, 더욱 상세히는 고화질 카메라를 통해 생성된 아날로그 영상 신호를 동축 케이블을 기반으로 전송하는 과정에서 발생하는 신호 손실을 최소화할 수 있는 동축 케이블 기반 고화질 카메라를 위한 제어 시스템에 관한 것이다. 본 발명은 고화질 카메라의 영상 신호가 동축 케이블을 통해 전송되는 과정에서 발생하는 영상 신호의 감쇄나 왜곡에 따른 상기 영상 신호의 손실을 최소화하기 위해 미리 설정된 전송 거리 범위별 이퀄라이징 정보 중 상기 동축 케이블의 전송 거리에 대응되어 가장 적합한 주파수 대역별 증폭도에 대한 이퀄라이징 정보를 자동 선택하여 상기 영상 신호를 선택된 이퀄라이징 정보에 따른 이퀄라이징 패턴에 따라 자동 증폭되어 전송되도록 함으로써 영상 신호의 손실을 최소화하여 고품질의 영상이 제공되도록 지원할 수 있으며, 서로 다른 각 채널에 대응되는 고화질 카메라의 영상 신호 전송을 위한 서로 다른 전송 거리를 가진 동축 케이블 각각에 대응되어 가장 적합한 이퀄라이징 정보를 영상 신호의 증폭에 자동 적용할 수 있어 모든 채널에서 균등한 품질의 영상을 제공할 수 있는 효과가 있다.

Description

동축 케이블 기반 고화질 카메라를 위한 제어 시스템{Control system for high definition camera based on coaxial cable}

본 발명은 동축 케이블 기반 고화질 카메라를 위한 제어 시스템에 관한 것으로서, 더욱 상세히는 고화질 카메라를 통해 생성된 아날로그 영상 신호를 동축 케이블을 기반으로 전송하는 과정에서 발생하는 신호 손실을 최소화할 수 있는 동축 케이블 기반 고화질 카메라를 위한 제어 시스템에 관한 것이다.

현재 보안이나 화재 방재와 같은 다양한 목적의 감시를 위한 카메라를 이용한 CCTV(Closed Circuit TeleVision) 시스템에 대한 요구가 급증하고 있으며, 이에 따라 감시 효율을 높이기 위한 CCTV 카메라의 발전이 두드러지고 있다.

기존의 CCTV 시스템은 디지털 방식이 보편화되지 않아 동축 케이블을 이용한 아날로그 방식의 SD(Standard Definition)급 카메라가 주로 사용되었으며, 이러한 동축 케이블을 이용한 SD 카메라는 대부분 해상도가 디지털 방식의 카메라에 비해 지극히 떨어지고 동축 케이블을 통한 영상 신호의 전송시 발생하는 신호 손실로 인해 감시 효율이 지극히 떨어지는 문제가 있다.

이를 해결하기 위해, 최근의 CCTV 시스템은 디지털 방식의 HD(High Definition)급 영상을 지원하는 고화질 카메라로 지속적인 교체가 이루어지고 있으나, 이와 같은 디지털 방식의 고화질 카메라를 적용하기 위해서는 영상 처리 관련 장치와 선로의 교체도 추가로 이루어져야 하기 때문에 비용상 부담이 상당하여 기존 CCTV 시스템의 교체가 어려운 문제가 있다.

그러나, 최근 카메라 제조 기술의 발전과 더불어 동축 케이블을 이용하여 고화질 영상을 제공할 수 있는 HD-SDI(High Definition Serial Digital Interface), TVI(Transport Video Interface), AHD(Analogue High Definition)와 같은 규격의 카메라가 제공되면서, 이미 구축된 동축 케이블을 이용하여 고화질의 HD급 영상을 제공하는 CCTV 시스템을 구축할 수 있게 되었다.

또한, 상기 카메라의 영상을 수신하는 영상 처리 장치와 카메라 사이를 연결하는 동축 케이블을 통해 전원을 제공하는 PoC(Power Over Coaxial)의 등장과 더불어, 동축 케이블을 통해 카메라에 전원을 제공하여 시스템 복잡도를 크게 개선할 수 있다.

그러나, HD-SDI 규격의 경우 디지털 신호를 동축 케이블을 통해 영상 처리 장치로 전송하는 방식이므로, 영상 처리 장치의 보상 처리 구성을 통해 일정한 화질을 보장할 수 있는데 반해, TVI나 AHD와 같이 아날로그 신호를 동축 케이블로 전송하는 규격의 경우 동축 케이블을 통해 영상 신호를 전송하는 과정에서 신호 감쇄나 왜곡과 같은 신호 손실이 발생하며 전송 거리가 길어질수록 신호 손실이 상당하여 영상 처리 장치에서 수신된 영상에 화질 열화 또는 왜곡이 발생하는 문제가 있다.

이로 인해, 아날로그 방식의 고화질 카메라의 안정적인 신호 전송을 위해 카메라의 영상 신호를 증폭하기 위한 증폭기를 카메라에 구성하는 것이 필요하나, 이러한 증폭기는 증폭률을 고정하고 있어 서로 다른 카메라의 배치 위치에 따른 전송거리에 따라 원거리에 위치하는 카메라일수록 여전히 신호 손실이 발생하는 문제가 있다.

따라서, 이러한 동축 케이블 기반 아날로그 방식의 고화질 카메라에서 전송하는 영상 신호의 손실을 최소화하기 위한 시스템 개발이 요구되고 있다.

한국등록특허 제10-0334256호

본 발명은 동축 케이블을 이용하여 고화질 카메라의 영상 신호를 아날로그 신호로 전송하는 과정에서 발생하는 영상 신호의 감쇄나 왜곡과 같은 영상 신호의 손실을 방지하기 위해 영상 신호의 증폭률을 상기 동축 케이블을 이용한 전송 거리에 따라 가변할 수 있도록 하여 영상 신호의 손실을 최소화함으로써 고품질의 영상을 제공하는 동시에 서로 다른 거리에 위치하는 카메라의 영상 품질이 균일하도록 지원하는데 그 목적이 있다.

또한, 본 발명은 영상 신호를 전송하는 동축 케이블의 전송 거리 변경에 따라 영상 신호의 증폭 정도를 가변 조절하여 카메라의 영상에 대한 화질 열화 또는 왜곡을 방지하는 동시에 카메라의 배치 변경에 대한 편의성을 높이는데 그 목적이 있다.

본 발명의 실시예에 따른 동축 케이블 기반 고화질 카메라를 위한 제어 시스템은 아날로그 신호인 고화질의 영상 신호를 생성하는 카메라와 연결되며, 상기 영상 신호를 증폭하는 증폭부와, 미리 설정된 복수의 제어 코드별로 상기 영상 신호의 주파수 대역별 증폭도에 대한 이퀄라이징 정보가 서로 상이하게 설정된 코드북과, 선택된 코드북 상의 이퀄라이징 정보에 따라 상기 증폭부의 증폭도를 대역별로 가변하는 이퀄라이징부를 포함하는 증폭 모듈 및 서로 다른 상기 증폭 모듈과 PoC 기반의 동축 케이블을 통해 채널별로 연결되고, 상기 동축 케이블을 통해 상기 증폭 모듈과 카메라 및 동축 케이블의 소비 전력을 측정하여 미리 설정된 전송 거리 대비 전력 소모량을 기준으로 상기 동축 케이블에 대한 전송 거리를 산출하고, 상기 전송 거리에 대응되어 미리 설정된 상기 제어 코드에 대한 제어신호를 상기 동축 케이블을 통해 상기 증폭 모듈로 전송하여 상기 제어 신호에 따라 선택된 상기 이퀄라이징 정보에 따른 이퀄라이징 패턴으로 상기 카메라의 영상 신호를 증폭하도록 하는 신호 처리 모듈을 포함할 수 있다.

본 발명과 관련된 일 예로서, 상기 증폭 모듈은 상기 증폭부를 통해 증폭된 상기 영상 신호를 전력 신호와 결합하여 상기 동축 케이블을 통해 상기 신호 처리 모듈로 전송하고, 상기 신호 처리 모듈은 상기 증폭 모듈로부터 수신되는 전력 신호에서 영상 신호를 분리하여 상기 신호 처리 모듈에 연결된 외부 장치로 전송하는 것을 특징으로 할 수 있다.

본 발명과 관련된 일 예로서, 상기 신호 처리 모듈은 상기 증폭 모듈을 통해 증폭된 영상 신호를 수신한 경우 상기 증폭 모듈로 전송한 제어 코드에 대응되어 미리 설정된 복원 정보를 기초로 상기 영상 신호를 복원하는 것을 특징으로 할 수 있다.

본 발명과 관련된 일 예로서, 상기 복원 정보는 상기 증폭 모듈을 통해 증폭된 영상 신호를 복원하기 위한 이퀄라이징 패턴으로 구성되며, 상기 신호 처리 모듈은 상기 복원 정보에 따른 이퀄라이징 패턴으로 상기 증폭된 영상 신호를 이퀄라이징하여 상기 외부 장치에 전송하는 것을 특징으로 할 수 있다.

본 발명과 관련된 일 예로서, 상기 신호 처리 모듈은 상기 각 채널에 대응되는 서로 다른 각 카메라 및 서로 다른 각 증폭 모듈의 사용 전력에 대한 정보가 미리 저장되며, 어느 하나의 채널에 상기 동축 케이블을 통한 증폭 모듈의 연결시 해당 채널에 대응되는 상기 소비 전력을 측정하고, 측정된 상기 소비 전력으로부터 해당 채널에 연결된 상기 카메라 및 증폭 모듈 각각의 사용 전력을 차감한 나머지 전력을 동축 케이블의 소비 전력으로 산출한 후 이를 미리 설정된 전송 거리 대비 전력 소모량과 비교하여 상기 동축 케이블의 전송 거리를 산출하는 것을 특징으로 할 수 있다.

본 발명과 관련된 일 예로서, 상기 신호 처리 모듈은 각 채널에 대한 증폭 모듈의 연결 여부를 판단하고, 상기 어느 하나의 채널에 대한 증폭 모듈의 연결시 해당 증폭 모듈에 대한 제어 신호를 생성하여 전송하는 것을 특징으로 할 수 있다.

본 발명과 관련된 일 예로서, 상기 신호 처리 모듈은 상기 제어 신호를 전력 신호와 결합하여 상기 동축 케이블을 통해 상기 증폭 모듈로 전송하고, 상기 증폭 모듈은 상기 전력 신호로부터 상기 제어 신호를 분리하여 상기 제어 신호에 따라 선택된 제어 코드에 대응되는 코드북 상의 이퀄라이징 정보를 선택하는 것을 특징으로 할 수 있다.

본 발명은 고화질 카메라의 영상 신호가 동축 케이블을 통해 전송되는 과정에서 발생하는 영상 신호의 감쇄나 왜곡에 따른 상기 영상 신호의 손실을 최소화하기 위해 미리 설정된 전송 거리 범위별 이퀄라이징 정보 중 상기 동축 케이블의 전송 거리에 대응되어 가장 적합한 주파수 대역별 증폭도에 대한 이퀄라이징 정보를 자동 선택하여 상기 영상 신호를 선택된 이퀄라이징 정보에 따른 이퀄라이징 패턴에 따라 자동 증폭되어 전송되도록 함으로써 영상 신호의 손실을 최소화하여 고품질의 영상이 제공되도록 지원할 수 있으며, 서로 다른 각 채널에 대응되는 고화질 카메라의 영상 신호 전송을 위한 서로 다른 전송 거리를 가진 동축 케이블 각각에 대응되어 가장 적합한 이퀄라이징 정보를 영상 신호의 증폭에 자동 적용할 수 있어 모든 채널에서 균등한 품질의 영상을 제공할 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명은 영상 처리 장치로 고화질 카메라의 영상 신호를 제공하는 신호 처리 모듈에서 어느 하나의 채널에 대응되는 카메라의 배치 변경에 따른 동축 케이블의 전송 거리 변경시 상기 채널의 소비 전력 변화에 따른 전송 거리 변경을 자동 감지하고, 변경된 전송 거리에 대응되는 이퀄라이징 패턴으로 상기 배치 변경된 카메라의 영상 신호를 증폭하는 증폭 모듈을 자동 변경할 수 있으며, 이에 따라 변경된 이퀄라이징 패턴으로 영상 신호를 증폭하여 전송되도록 할 수 있어, 카메라의 배치 변경시에도 전송 거리 변경에 따른 영상 신호의 손실이 최소화되도록 자동동작함으로써 카메라의 배치에 대한 편의성을 제공하는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 동축 케이블 기반 고화질 카메라를 위한 제어 시스템의 구성도.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 동축 케이블 기반 고화질 카메라를 위한 제어 시스템에서 신호 처리 모듈의 동작 구성도.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 동축 케이블 기반 고화질 카메라를 위한 제어 시스템에서 증폭 모듈의 동작 구성도.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 동축 케이블 기반 고화질 카메라를 위한 제어 시스템에서 신호 처리 모듈의 영상 신호 복원에 대한 동작 구성도.

이하, 도면을 참조하여 본 발명의 상세 실시예를 설명한다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 동축 케이블 기반 고화질 카메라를 위한 제어 시스템의 구성도로서, 도시된 바와 같이 영상 신호를 아날로그 신호로 생성하며 HD(High Definition)급 이상의 고화질 영상을 제공하는 고화질 카메라(이하, 카메라)(300)와 연결되어 상기 영상 신호를 증폭하는 증폭 모듈(200)과, 상기 증폭 모듈(200)과 PoC(Power Over Coaxial) 기반의 동축 케이블을 통해 연결되어 상기 동축 케이블을 통해 상기 카메라(300) 및 증폭 모듈(200)에 전력을 제공하고, 상기 증폭 모듈(200)로부터 상기 카메라(300)의 영상신호와 결합된 전력 신호를 상기 동축 케이블을 통해 수신하는 신호 처리 모듈(100)을 포함할 수 있다.

이때, 상기 신호 처리 모듈(100)은 복수의 서로 다른 카메라(300)에 각각 연결된 각 증폭 모듈(200)과 상기 동축 케이블을 통해 연결될 수 있으며, 상기 동축 케이블과 연결되기 위한 복수의 포트(port)를 구비하고, 포트별로 서로 다른 채널(channel)이 미리 설정될 수 있다.

이를 통해, 상기 신호 처리 모듈(100)은 각 채널을 통해 수신되는 서로 다른 카메라(300)의 영상 신호를 수신하고, 각 채널의 영상 신호를 DVR(Digital Video Recorder)과 같은 영상 처리 장치(10) 또는 모니터(monitor)와 같은 출력 장치(20)로 전송할 수 있다.

이때, 상기 PoC 기반의 동축 케이블은 영상 신호와 전력 신호를 하나의 케이블을 통해 전송하도록 구성될 수 있으며, 이를 통해 단일 동축 케이블을 이용하여 TVI(Transport Video Interface)나 AHD(Analogue High Definition) 등과 같이 아날로그 신호로 구성된 영상 신호의 전송과 더불어 전력을 제공할 수 있다.

그러나, 동축 케이블을 통해 영상 신호를 전송하는 과정에서 전력 신호의 간섭으로 인해 영상 신호의 감쇄나 왜곡과 같은 손실이 발생하게 되며, 이에 따라 영상 품질이 하락하게 된다.

또한, 동축 케이블의 길이에 따른 전송 거리에 따라 영상 신호에서 왜곡이나 손실이 발생하는 주파수 대역이 상이하므로, 이를 방지하기 위해서는 동축 케이블의 전송 거리를 고려하여 손실이 발생하는 주파수 대역을 위주로 영상 신호에 대한 증폭이 이루어져야 한다.

따라서, 본 발명은 동축 케이블을 통한 카메라(300)와 영상 처리 장치(10)의 연결시 동축 케이블의 전송거리를 산출하고, 해당 전송 거리에 대응되어 미리 설정된 최적의 이퀄라이징(equalizing) 패턴으로 영상 신호를 증폭하여 영상 신호의 손실을 최소화할 수 있도록 지원함으로써, 동축 케이블을 이용한 아날로그 영상 신호의 전송시에도 고품질의 영상을 제공할 수 있도록 지원한다.

상술한 구성을 토대로 이하 도면을 참고하여 본 발명의 실시예에 따른 증폭 모듈(200) 및 신호 처리 모듈(100)의 상세 구성을 설명한다.

우선, 상기 신호 처리 모듈(100)은 신호 처리부(110), 거리 측정부(120), 제 1 제어부(130), 전력 제공부(140) 및 저장부(150)를 포함할 수 있다.

상기 신호 처리 모듈(100)의 각 구성부의 상세 동작을 도 2를 참고하여 상세히 설명하면, 도시된 바와 같이 상기 신호 처리 모듈(100)은 서로 다른 동축 케이블이 연결되는 복수의 포트를 포함할 수 있으며, 상기 각 포트에 연결되는 동축 케이블을 통해 서로 다른 복수의 증폭 모듈(200) 및 복수의 카메라(300)와 연결될 수 있다.

이때, 상기 신호 처리 모듈(100)의 신호 처리부(110)는 각 포트에 대한 채널이 미리 설정되어 상기 각 포트를 제어하고, 채널별로 상기 동축 케이블을 통해 상기 증폭 모듈(200)로부터 상기 영상 신호와 결합된 전력 신호를 수신할 수 있으며, 상기 각 채널을 통해 수신된 전력 신호에서 영상 신호를 분리하여 상기 신호 처리 모듈(100)에 연결되는 영상 처리 장치(10) 또는 출력 장치(20)로 채널별 영상 신호를 전송할 수 있다.

한편, 상기 전력 제공부(140)는 상기 각 포트에 동축 케이블을 통해 연결되는 상기 카메라(300) 및 증폭 모듈(200)의 구동을 위한 전력을 상기 신호 처리부(110)로 제공할 수 있으며, 상기 신호 처리부(110)는 상기 각 포트의 동축 케이블을 통해 상기 각 포트에 대응되는 카메라(300) 및 증폭 모듈(200)로 상기 전력 제공부(140)로부터 제공되는 전력을 제공할 수 있다.

또한, 상기 제 1 제어부(130)는 상기 신호 처리부(110)와 연동하여 상기 각 포트에 대하여 동축 케이블을 통한 증폭 모듈(200)과의 연결 여부를 판단할 수 있으며, 이를 통해 각 포트에 대응되는 채널에 대한 증폭 모듈(200)과의 연결 상태를 감지(판단)할 수 있다.

또한, 상기 제 1 제어부(130)는 카메라(300)와 연결된 증폭 모듈(200)이 상기 각 포트 중 어느 하나에 연결시 상기 전력 제공부(140) 및 신호 처리부(110)를 제어하여 상기 카메라(300) 및 증폭 모듈(200)에 대응되는 상기 동축 케이블을 통해 카메라(300) 및 증폭 모듈(200)에 전력을 제공할 수 있다.

이때, 상기 신호 처리부(110)에서 카메라(300)와 연결된 증폭 모듈(200)이 동축 케이블을 통해 상기 각 포트 중 어느 하나에 연결시 상기 전력 제공부(140)로부터 제공되는 전력을 동축 케이블을 통해 증폭 모듈(200)로 제공할 수도 있다.

또한, 상기 제 1 제어부(130)는 각 포트 중 어느 하나에 카메라(300)와 연결된 증폭 모듈(200)이 동축 케이블을 통해 신규 연결(재연결 또는 최초 연결)된 경우 해당 신규 연결 포트에 대응되는 증폭 모듈(200)의 주파수 대역별 증폭도를 해당 증폭 모듈(200)에 연결된 카메라(300)의 영상 신호를 전송하는 동축 케이블의 전송 거리에 따라 영상 신호의 손실을 최소화하기 위한 최적의 이퀄라이징 패턴으로 제어하기 위해 필요한 상기 동축 케이블의 전송 거리를 산출할 수 있다.

일례로, 상기 제 1 제어부(130)는 신규 연결 포트에 동축 케이블을 통한 카메라(300) 및 증폭 모듈(200)의 연결이 감지된 경우 상기 신호 처리부(110)를 제어하며, 상기 신호 처리부(110)는 상기 제 1 제어부(130)의 제어에 따라 상기 신규 연결 포트를 통해 연결된 카메라(300) 및 증폭 모듈(200)과 상기 동축 케이블에 의해 소비되는 소비 전력을 측정할 수 있다.

또한, 상기 제 1 제어부(130)는 상기 연결이 감지된 신규 연결 포트에 대응되어 상기 거리 측정부(120)를 제어하며, 상기 거리 측정부(120)는 상기 제 1 제어부(130)의 제어에 따라 상기 신호 처리부(110)와 연동하여 상기 신호 처리부(110)에 의해 측정된 소비 전력을 인식할 수 있다.

한편, 상기 거리 측정부(120)는 상기 각 포트에 대응되는 서로 다른 각 카메라(300) 및 서로 다른 각 증폭 모듈(200)의 사용 전력(소비 전력)에 대한 스펙(spec) 정보가 미리 저장될 수 있으며, 이에 따라 상기 신규 연결 포트에 대응되어 측정된 소비 전력에서 상기 신규 연결 포트에 동축 케이블을 통해 연결된 카메라(300) 및 증폭 모듈(200) 각각의 사용 전력을 차감한 나머지 전력을 상기 신규 연결 포트에 연결된 동축 케이블에서 소비된 전력으로 산출할 수 있다.

한편, 상기 거리 측정부(120)는 동축 케이블의 전송 거리 대비 전력 소모량에 대한 설정정보가 미리 설정될 수 있으며, 상기 신규 연결 포트에 연결된 동축 케이블의 소비 전력을 상기 설정정보와 비교하여 해당 동축 케이블의 전송 거리를 산출할 수 있다.

이를 통해, 상기 거리 측정부(120)는 상기 신호 처리부(110)와 연동하여 상기 신규 연결 포트에 대응되는 동축 케이블의 소비 전력을 기초로 신규 연결 포트에 연결된 동축 케이블의 전송 거리를 산출할 수 있다.

한편, 상기 거리 측정부(120)는 상기 신규 연결 포트에 대응되는 채널에 대한 거리 정보를 상기 제 1 제어부(130)로 제공할 수 있으며, 상기 제 1 제어부(130)는 상기 신규 연결 포트에 대응되는 채널과 매칭하여 상기 거리 정보를 상기 저장부(150)에 저장할 수 있다. 이를 통해, 신호 처리 모듈(100)은 서로 다른 포트 각각에 대응되는 상기 채널별로 각 동축 케이블의 전송 거리에 따른 거리 정보를 상기 저장부(150)에 저장할 수 있다.

이때, 상기 제 1 제어부(130)는 상기 신규 연결 포트에 대응되는 상기 채널에 매칭된 기존 거리 정보가 존재하는 경우 기존 거리 정보를 가장 최근에 생성된 거리 정보로 갱신할 수 있으며, 상기 신호 처리부(110)와 연동하여 포트 중 어느 하나에 연결된 동축 케이블이 분리된 경우 연결 해제를 감지하여 연결이 해제된 포트에 대응되는 채널에 매칭 저장된 거리 정보를 상기 저장부(150)로부터 삭제할 수도 있다.

또한, 상기 제 1 제어부(130)에는 미리 설정된 서로 다른 거리 범위별로 상기 증폭 모듈(200)의 주파수 대역별 증폭도를 제어하기 위한 제어 코드가 미리 설정된 코드 정보가 저장될 수 있으며, 상기 제 1 제어부(130)는 상기 코드 정보를 기초로 어느 하나의 채널에 대응되는 거리정보에 따른 거리가 속한 거리 범위에 대응되는 제어 코드를 선택하고, 상기 선택된 제어 코드에 대응되는 채널정보 및 상기 선택된 제어 코드를 포함하는 제어 정보를 상기 신호 처리부(110)로 제공할 수 있다.

이때, 상기 제 1 제어부(130)는 상기 채널별로 상기 제어 코드를 추출한 후 채널정보와 매칭하여 상기 저장부(150)에 저장할 수 있으며, 상기 코드 정보는 상기 미리 설정된 서로 다른 복수의 거리 범위 대신 서로 다른 복수의 거리 값이 미리 설정될 수도 있음은 물론이며, 상기 제 1 제어부(130)는 상기 거리 정보에 따른 거리와 일치하는 거리 값에 매칭된 제어 코드를 상기 코드 정보로부터 선택 추출할 수 있다.

이후, 상기 신호 처리부(110)는 상기 제 1 제어부(130)로부터 수신된 제어 정보를 기초로 상기 제어 코드를 포함하는 제어 신호를 생성한 후 상기 전력 제공부(140)로부터 제공되는 전력 신호와 결합하여 상기 제어 신호에 대응되는 채널의 포트에 연결되는 동축 케이블을 통해 상기 증폭 모듈(200)로 전송할 수 있다.

한편, 상기 증폭 모듈(200)은 상기 신호 처리 모듈(100)로부터 수신되는 제어 신호에 포함된 제어 코드에 대응되어 미리 설정된 이퀄라이징 정보에 따른 이퀄라이징 패턴으로 상기 카메라(300)의 영상 신호를 증폭하여 상기 신호 처리 모듈(100)로 제공함으로써, 상기 동축 케이블의 전송 거리에 따른 영상 신호의 손실이 최소화되도록 동작할 수 있는데 이를 상술한 구성을 토대로 상세히 설명한다.

우선, 상기 증폭 모듈(200)은 도 1 및 도 3에 도시된 바와 같이 증폭부(240), 전력 처리부(210), 이퀄라이징부(230) 및 제 2 제어부(220)를 포함할 수 있다.

상기 증폭 모듈(200)을 구성하는 각 구성부의 상세 동작을 도 3을 통해 설명하면, 상기 전력 처리부(210)는 상기 신호 처리 모듈(100)로부터 상기 동축 케이블을 통해 제공되는 전력을 상기 카메라(300)에 제공하고, 상기 증폭 모듈(200)의 각 구성부에 전력을 제공할 수 있다.

또한, 상기 전력 처리부(210)는 상기 동축 케이블을 통해 수신된 전력 신호로부터 상기 신호 처리 모듈(100)이 상기 전력 신호에 결합하여 전송한 제어 신호를 분리하여 상기 제 2 제어부(220)로 제공할 수 있다.

한편, 상기 제 2 제어부(220)는 미리 설정된 서로 다른 복수의 제어 코드별로 주파수 대역별 증폭도에 대한 이퀄라이징 정보가 설정된 코드북(codebook, 또는 코드북 정보)을 포함할 수 있으며, 상기 제 2 제어부(220)는 상기 전력 처리부(210)로부터 제공된 제어 신호를 기초로 상기 코드북에서 상기 제어 신호에 대응되는 제어 코드를 선택하고, 선택된 제어 코드에 대응되는 코드북 상의 이퀄라이징 정보를 추출(선택)하여 상기 이퀄라이징부(230)로 제공할 수 있다.

또한, 상기 이퀄라이징부(230)는 상기 제 2 제어부(220)로부터 제공된 이퀄라이징 정보에 따른 이퀄라이징 패턴으로 상기 증폭부(240)의 주파수 대역별 증폭도를 제어할 수 있다.

이에 따라, 상기 증폭부(240)는 상기 카메라(300)로부터 제공되는 영상 신호를 수신하여 상기 이퀄라이징 패턴에 따른 주파수 대역별 증폭도로 상기 영상 신호를 증폭한 후 상기 전력 처리부(210)로 제공할 수 있다.

또한, 상기 전력 처리부(210)는 상기 증폭부(240)를 통해 증폭된 영상 신호를 전력 신호와 결합하여 상기 동축 케이블을 통해 신호 처리부(110)로 전송할 수 있다.

이를 통해, 상기 신호 처리 모듈(100)은 도 2에 도시된 바와 같이 상기 신호 처리 모듈(100)의 신호 처리부(110)에서 상기 영상 신호가 결합된 전력 신호를 수신한 후 상기 전력 신호로부터 영상 신호를 분리하고, 해당 영상 신호를 상기 신호 처리 모듈(100)에 연결된 DVR과 같은 영상 처리 장치(10)로 전송하여 영상 처리 장치(10)에 저장되도록 하거나 상기 신호 처리 모듈(100)에 연결된 모니터와 같은 출력 장치(20)로 전송하여 상기 영상 신호가 출력 장치(20)를 통해 출력되도록 할 수 있다.

이때, 상기 신호 처리 모듈(100)의 신호 처리부(110)는 상기 영상 신호와 함께 상기 영상 신호에 대응되는 포트의 채널에 대한 채널 정보를 상기 영상 신호와 함께 상기 영상 처리 장치(10) 또는 출력 장치(20)로 전송할 수 있음은 물론이다.

즉, 상기 증폭 모듈(200)과 신호 처리 모듈(100)은 동축 케이블의 전송 거리에 따라 영상 신호에서 감쇄나 왜곡 등과 같은 손실이 발생하는 특정 주파수 대역의 손실을 최소화하기 위한 이퀄라이징 정보의 추출이 이루어지도록 하기 위한 제어 코드가 설정될 수 있으며, 상기 신호 처리 모듈(100)은 상기 증폭 모듈(200)과의 동축 케이블 연결에 따른 전송 거리를 자동 산출하여 상기 증폭 모듈(200)에서 상기 신호 처리 모듈(100)과의 전송 거리에 따른 상기 영상 신호의 증폭이 이루어지도록 상기 증폭 모듈(200)을 제어함으로써 상기 동축 케이블을 통해 영상 신호를 전송하는 과정에서 발생하는 감쇄나 왜곡과 같은 영상 신호의 손실이 최소화되도록 상기 증폭 모듈(200)을 주파수 대역별 증폭도를 조절할 수 있다.

이를 통해, 본 발명은 고화질 카메라(300)의 영상 신호가 동축 케이블을 통해 전송되는 과정에서 발생하는 영상 신호의 감쇄나 왜곡에 따른 상기 영상 신호의 손실을 최소화하기 위해 미리 설정된 전송 거리 범위별 이퀄라이징 정보 중 상기 동축 케이블의 전송 거리에 대응되어 가장 적합한 주파수 대역별 증폭도에 대한 이퀄라이징 정보를 자동 선택하여 상기 영상 신호를 선택된 이퀄라이징 정보에 따른 이퀄라이징 패턴에 따라 자동 증폭되어 전송되도록 함으로써 영상 신호의 손실을 최소화하여 고품질의 영상이 제공되도록 지원할 수 있으며, 서로 다른 각 채널에 대응되는 고화질 카메라(300)의 영상 신호 전송을 위한 서로 다른 전송 거리를 가진 동축 케이블 각각에 대응되어 가장 적합한 이퀄라이징 정보를 영상 신호의 증폭에 자동 적용할 수 있어 모든 채널에서 균등한 품질의 영상을 제공할 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명은 PoC 기반의 단일 동축 케이블을 통해 카메라(300)의 영상 신호를 전송하고 전력을 카메라(300)에 제공할 수 있으므로, TVI나 AHD 기반의 CCTV(Closed Circuit TeleVision) 시스템을 구성하기 위한 시스템 복잡도를 크게 개선할 수 있다.

한편, 상술한 구성에서 상기 신호 처리 모듈(100)의 제 1 제어부(130)는 상기 신호 처리부(110) 및 거리 측정부(120)와 연동하여 어느 하나의 채널에 대응되는 카메라(300)의 배치 변경에 따른 동축 케이블의 전송 거리 변경시(동축 케이블의 길이 변경시) 상기 채널의 소비 전력 변화에 따른 전송 거리 변경을 감지하고, 변경된 전송 거리에 대응되는 이퀄라이징 패턴으로 상기 카메라(300)의 영상 신호를 증폭하는 증폭 모듈(200)을 자동 변경할 수 있으며, 이에 따라 상기 증폭 모듈(200)이 변경된 이퀄라이징 패턴으로 영상 신호를 증폭하여 영상 신호를 전송할 수 있다.

이를 통해, 본 발명은 카메라(300)의 배치 변경에 따른 전송 거리 변경시에도 변경된 전송 거리에 최적화된 이퀄라이징 패턴으로 영상 신호의 증폭이 이루어지도록 자동 동작하여, 영상 신호의 손실이 최소화되도록 지원하는 동시에 카메라(300)의 배치에 대한 편의성을 제공할 수 있다.

한편, 상술한 구성에서 상기 신호 처리 모듈(100)은 상기 영상 처리 장치(10) 또는 출력 장치(20)로 영상 신호 전송시 상기 증폭 모듈(200)을 통해 증폭된 영상 신호를 그대로 전송하는 경우 영상 신호의 특정 주파수 대역에 대한 색상이 강조된 상태로 제공될 수 있으므로, 카메라(300)로부터 제공되는 영상 신호와 동일한 품질의 영상을 제공할 수 있도록 상기 증폭 모듈(200)의 통해 증폭된 영상 신호를 복원할 수 있는데 이를 도 4를 통해 상세히 설명한다.

도시된 바와 같이, 상기 신호 처리 모듈(100)의 신호 처리부(110)는 상기 증폭 모듈(200)로부터 수신된 전력 신호로부터 영상 신호를 분리할 수 있으며, 상기 신호 처리 모듈(100)의 상기 제 1 제어부(130)는 상기 신호처리부와 연동하여, 상기 신호 처리부(110)를 통해 수신된 전력 신호에 대응되는 포트의 채널을 인식할 수 있다.

이에 따라, 상기 제 1 제어부(130)는 상기 저장부(150)로부터 상기 인식된 채널에 대응되는 제어 코드를 식별하고, 상기 제어 코드에 대응되어 미리 설정된 이퀄라이징 패턴에 대한 복원 정보를 추출할 수 있다.

이때, 상기 저장부(150)에는 상기 제어 코드별로 상기 증폭 모듈(200)의 이퀄라이징 정보에 대응되는 복원정보가 저장될 수 있다.

이를 통해, 상기 제 1 제어부(130)는 상기 신호 처리부(110)와 연동하여 상기 전력 신호 수신시 상기 복원 정보를 상기 신호 처리부(110)로 제공하고, 상기 신호 처리부(110)는 상기 복원 정보를 기초로 상기 전력 신호로부터 분리된 영상 신호에 상기 복원 정보에 따른 이퀄라이징 패턴을 적용하여 이퀄라이징한 후 상기 영상 처리 장치(10) 또는 출력 장치(20)로 제공할 수 있다.

이를 통해, 상기 신호 처리부(110)는 증폭 모듈(200)로부터 수신된 영상 신호 중 특정한 하나 이상의 주파수 대역에 대한 증폭에 따라 변경된 영상 신호를 이퀄라이징하여, 카메라(300)의 영상 신호와 최대한 유사하게 복원할 수 있어 고품질의 영상을 제공할 수 있다.

상술한 구성을 통해, 본 발명은 HD급 이상의 아날로그 기반 고화질 영상을 제공하는 카메라(300)의 영상 신호를 전송하기 위한 동축 케이블의 길이에 대응되는 영상 신호의 전송 거리에 따라 영상 신호의 주파수 대역별 증폭도를 달리 적용하고, 이에 따라 채널별로 연결된 각 카메라(300)에 대하여 카메라(300)의 영상 신호를 전송하는 PoC 기반 동축 케이블의 전송 거리에 대응되어 영상 신호의 손실을 최소화할 수 있는 최적의 이퀄라이징 패턴(주파수 대역별 증폭도)을 카메라(300)에 대응되는 동축 케이블의 전송 거리에 따라 카메라(300)의 영상 신호에 상이하게 적용함으로써, 영상 신호의 감쇄나 왜곡에 따른 화질 열화를 방지하는 동시에 영상 신호를 수신하는 수신측에서 고품질의 영상을 수신할 수 있도록 지원할 수 있다.

이를 통해, 본 발명은 영상 신호를 아날로그 신호로 송수신하는 TVI나 AHD 기반의 CCTV 시스템에서 제공하는 영상의 품질을 크게 향상시킬 수 있다.

또한, 본 발명은 카메라(300)의 배치 변경시 자동으로 소비 전력을 측정하여 카메라(300)의 배치 변경에 따라 변경된 동축 케이블의 길이에 따른 영상 신호의 전송 거리를 자동 산출하고, 이를 기반으로 영상 신호의 손실을 최소화할 수 있는 이퀄라이징 정보로 가변하여 영상 신호의 주파수 대역별 증폭도를 자동으로 가변할 수 있으므로, 사용자의 카메라0) 배치 변경에 대한 편의성을 크게 향상시킬 수 있다.

본 명세서에 기술된 다양한 장치, 모듈 및 구성부는 하드웨어 회로(예를 들어, CMOS 기반 로직 회로), 펌웨어, 소프트웨어 또는 이들의 조합에 의해 구현될 수 있다. 예를 들어, 다양한 전기적 구조의 형태로 트랜지스터, 로직게이트 및 전자회로를 활용하여 구현될 수 있다.

또한, 상술한 신호 처리 모듈(100) 및 증폭 모듈(200)의 각 구성부는 일부 구성부가 다른 구성부에 포함되어 구성될 수도 있음은 물론이다.

전술된 내용은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 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.

100: 신호 처리 모듈 110: 신호 처리부
120: 거리 측정부 130: 제 1 제어부
140: 전력 제공부 150: 저장부
200: 증폭 모듈 210: 전력 처리부
220: 제 2 제어부 230: 이퀄라이징부
240: 증폭부 300: 카메라

Claims (7)

1. 아날로그 신호인 고화질의 영상 신호를 생성하는 카메라와 연결되며, 상기 영상 신호를 증폭하는 증폭부와, 미리 설정된 복수의 제어 코드별로 상기 영상 신호의 주파수 대역별 증폭도에 대한 이퀄라이징 정보가 서로 상이하게 설정된 코드북과, 선택된 코드북 상의 이퀄라이징 정보에 따라 상기 증폭부의 증폭도를 대역별로 가변하는 이퀄라이징부를 포함하는 증폭 모듈; 및
   서로 다른 상기 증폭 모듈과 PoC 기반의 동축 케이블을 통해 채널별로 연결되고, 상기 동축 케이블을 통해 상기 증폭 모듈과 카메라 및 동축 케이블의 소비 전력을 측정하여 미리 설정된 전송 거리 대비 전력 소모량을 기준으로 상기 동축 케이블에 대한 전송 거리를 산출하고, 상기 전송 거리에 대응되어 미리 설정된 상기 제어 코드에 대한 제어 신호를 전력 신호와 결합하여 상기 동축 케이블을 통해 상기 증폭 모듈로 전송하여 상기 제어 신호에 따라 선택된 상기 이퀄라이징 정보에 따른 이퀄라이징 패턴으로 상기 카메라의 영상 신호를 증폭하도록 하는 신호 처리 모듈을 포함하며,
   상기 신호 처리 모듈은,
   상기 각 채널에 대응되는 서로 다른 각 카메라 및 서로 다른 각 증폭 모듈의 사용 전력에 대한 정보가 미리 저장되며, 어느 하나의 채널에 상기 동축 케이블을 통한 증폭 모듈의 연결시 상기 어느 하나의 채널에 대응되는 상기 소비 전력을 측정하고, 측정된 상기 소비 전력으로부터 상기 어느 하나의 채널에 연결된 상기 카메라 및 증폭 모듈 각각의 사용 전력을 차감한 나머지 전력을 동축 케이블의 소비 전력으로 산출하고, 상기 산출된 동축 케이블의 소비 전력을 미리 설정된 전송 거리 대비 전력 소모량과 비교하여 상기 동축 케이블의 전송 거리를 산출하며,
   상기 증폭 모듈은,
   상기 전력 신호로부터 상기 제어 신호를 분리하여 상기 제어 신호에 따라 선택된 제어 코드에 대응되는 코드북 상의 이퀄라이징 정보를 선택하는 것을 특징으로 하는 동축 케이블 기반 고화질 카메라를 위한 제어 시스템.
   
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 증폭 모듈은 상기 증폭부를 통해 증폭된 상기 영상 신호를 전력 신호와 결합하여 상기 동축 케이블을 통해 상기 신호 처리 모듈로 전송하고,
   상기 신호 처리 모듈은 상기 증폭 모듈로부터 수신되는 전력 신호에서 영상 신호를 분리하여 상기 신호 처리 모듈에 연결된 외부 장치로 전송하는 것을 특징으로 하는 동축 케이블 기반 고화질 카메라를 위한 제어 시스템.
   
3. 청구항 2에 있어서,
   상기 신호 처리 모듈은 상기 증폭 모듈을 통해 증폭된 영상 신호를 수신한 경우 상기 증폭 모듈로 전송한 제어 코드에 대응되어 미리 설정된 복원 정보를 기초로 상기 영상 신호를 복원하는 것을 특징으로 하는 동축 케이블 기반 고화질 카메라를 위한 제어 시스템.
   
4. 청구항 3에 있어서,
   상기 복원 정보는 상기 증폭 모듈을 통해 증폭된 영상 신호를 복원하기 위한 이퀄라이징 패턴으로 구성되며,
   상기 신호 처리 모듈은 상기 복원 정보에 따른 이퀄라이징 패턴으로 상기 증폭된 영상 신호를 이퀄라이징하여 상기 외부 장치에 전송하는 것을 특징으로 하는 동축 케이블 기반 고화질 카메라를 위한 제어 시스템.
   
5. 삭제
6. 청구항 1에 있어서,
   상기 신호 처리 모듈은 각 채널에 대한 증폭 모듈의 연결 여부를 판단하고, 상기 어느 하나의 채널에 대한 증폭 모듈의 연결시 해당 증폭 모듈에 대한 제어 신호를 생성하여 전송하는 것을 특징으로 하는 동축 케이블 기반 고화질 카메라를 위한 제어 시스템.
   
7. 삭제

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