KR200192722Y1 - 종합 관제 시스템 - Google Patents

Abstract

본 고안은 전자 영상 기기 관련 기술에 관한 것으로, 특히 비디오 카메라와 모니터를 이용한 종합 관제 시스템에 관한 것이다. 본 고안은 카메라 영상 신호를 VCR 신호로 대체하는 경우 이를 감지할 수 있는 종합 관제 시스템을 제공하는데 그 목적이 있다. 본 고안은, 종합 관제 시스템에 있어서, 감시 구역에 설치된 비디오 카메라; 상기 비디오 카메라로부터 영상 신호를 받아들이는 영상 입력수단; 상기 영상 입력수단으로부터 상기 영상 신호를 입력 받아 상기 영상 신호가 카메라 영상 신호인지 비디오카세트레코더(VCR)의 재생 신호인지를 판별하기 위한 영상 판별수단; 및 상기 영상 판별수단의 출력에 응답하여 소정의 경보수단이 구동되도록 제어하는 시스템 제어수단을 구비한다. 바람직하게, 상기 영상 판별수단은, 상기 영상 입력수단으로부터 입력된 교류(AC) 영상 신호의 기저 레벨을 추출하기 위한 정류부: 기저 레벨의 상기 영상 신호를 증폭하기 위한 증폭부: 및 기 설정된 기준값과 증폭된 상기 영상 신호를 비교하기 위한 비교부를 구비하는 것을 특징으로 한다.

Description

종합 관제 시스템{A integrated management and control system}

본 고안은 전자 영상 기기 관련 기술에 관한 것으로, 특히 비디오 카메라와 모니터를 이용한 종합 관제 시스템에 관한 것이다.

비디오 카메라와 모니터를 주축으로 하는 관제 시스템은 감시 시스템, 공정 관리 시스템, 방송 장비 등에 널리 적용되고 있다. 특히 근래에는 아파트 지하 주차장 감시나 은행 등의 건물 침입 감시 시스템에 널리 적용되어 경비 인원 감축 및 효율성 증대에 크게 기여하고 있다.

통상의 관제 시스템은 비디오 카메라 하나에 모니터 하나가 매치되는 형태를 취하는 경우가 많았으나, 비디오 카메라의 수가 많아지는 경우에는 비효율이 따르게 된다. 이러한 비효율을 극복하기 위하여 카메라 영상을 빠른 속도로 스위칭하면서 순차적으로 보여 주는 방식을 도입하였으나, 이 경우 하나의 화면을 보고 있는 동안에 다른 여러 개의 카메라 영상을 보지 못하는 단점이 있었다.

최근에는 여러 개의 카메라 영상을 편집, 분할하여 하나 혹은 소수의 모니터를 이용하여 감시하는 방식이 사용되고 있다. 이러한 방식은 기존의 아날로그적인 신호 처리 방식과는 달리 영상 신호를 디지털 처리함으로서 가능하게 된 것이다. 이와 같은 디지털 방식의 영상 처리를 수행하는 대표적인 기기로 영상 분할기를 들 수 있다. 현재, 영상 분할기는 비디오 카메라뿐만 아니라 각종 감지 센서 및 VCR(video cassette recoder) 등과 연동시켜 이상 상황을 효과적으로 감시할 수 있도록 하고 있다.

그런데, 상기와 같이 발전해 온 종합 관제 시스템은 감시 구역에 설치된 외부 센서(모션 감지 센서, 적외선 감지 센서, 가스 센서 등)가 이상 상황을 감지하는 경우, 단순한 경고음만을 출력하기 때문에 이상 상황 확인 및 대응이 지연되거나 오경보 여부를 판단하기 어려운 문제점이 있었다.

또한, 종래의 종합 관제 시스템은 카메라 신호와 VCR 신호를 구분하는 기능이 없기 때문에 카메라 신호선을 절단하고 카메라 신호를 대신하여 미리 녹화된 영상 신호를 전송함으로써 관리자(또는 감시자)를 속이는 침투에는 속수무책인 경우가 많았다.

그리고, VCR과 연동하여 녹화 기능을 수행하는 경우, 대부분 모니터 보호 및 에너지 절약을 위하여 관리자가 자리에 있는 경우에는 모니터만으로 감시를 수행하고, 관리자가 자리를 비우는 경우에는 관리자의 조작에 의해 모니터를 오프시키고 VCR을 가동하여 녹화를 수행하고 있는데, 관리자가 급하게 자리를 비우거나 실수로 녹화 조작을 잊고 자리를 비운 경우에는 불측의 사태를 초래할 수 있는 가능성이 있었다.

전술한 문제점들은 비단 영상 분할기를 채택한 관제 시스템뿐만 아니라 일반 모니터를 사용한 관제 시스템에서도 나타날 수 있다.

본 고안은 카메라 영상 신호를 VCR 신호로 대체하는 경우 이를 감지할 수 있는 종합 관제 시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.

또한, 본 고안은 오경보의 판단이나 침입에 대한 판단 및 대응을 보다 신속하게 수행하고, 관리자의 유무에 따라 카메라 영상의 녹화 여부를 자동적으로 제어할 수 있는 종합 관제 시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.

도 1은 본 고안의 일 실시예에 따른 종합 관제 시스템의 블록 구성도.

도 2는 본 고안에 따른 영상 판별부(14)의 블럭 구성 예시도.

도 3a는 VCR에서 출력된 복합 영상 신호와 그 기저 레벨 파형도.

도 3b는 카메라 영상 신호의 기저 레벨 파형도.

도 3c는 상기 도 2의 비교기(33)에서 출력된 판별 신호의 파형도.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

100 : 다채널 영상 분할기

14 : 영상 판별부

2 : 모션 센서

5 : 마이크

상기의 기술적 과제를 해결하기 위하여 본 고안은, 종합 관제 시스템에 있어서, 감시 구역에 설치된 비디오 카메라; 상기 비디오 카메라로부터 영상 신호를 받아들이는 영상 입력수단; 상기 영상 입력수단으로부터 상기 영상 신호를 입력 받아 상기 영상 신호가 카메라 영상 신호인지 비디오카세트레코더(VCR)의 재생 신호인지를 판별하기 위한 영상 판별수단; 및 상기 영상 판별수단의 출력에 응답하여 소정의 경보수단이 구동되도록 제어하는 시스템 제어수단을 구비한다.

바람직하게, 상기 영상 판별수단은, 상기 영상 입력수단으로부터 입력된 교류(AC) 영상 신호의 기저 레벨을 추출하기 위한 정류부: 기저 레벨의 상기 영상 신호를 증폭하기 위한 증폭부: 및 기 설정된 기준값과 증폭된 상기 영상 신호를 비교하기 위한 비교부를 구비하는 것을 특징으로 한다.

이하, 본 고안이 속한 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 고안을 보다 용이하게 실시할 수 있도록 하기 위하여 본 고안의 바람직한 실시예를 소개하기로 한다.

첨부된 도면 도 1은 본 고안의 일 실시예에 따른 종합 관제 시스템의 블록 구성을 도시한 것으로, 이하 이를 참조하여 설명한다.

우선, 본 실시예에 따른 종합 관제 시스템은 다채널 영상 분할기(100)를 사용하여 구현하였으며, 다수의 카메라(1)로부터 입력되는 영상 신호를 모니터(6)를 통해 출력하는 기본적인 시스템에 추가적인 장치를 도입하고, 그에 따라 다채널 영상 분할기(100)의 내부 회로를 변경하였다.

다수의 카메라(1)로부터 다채널 영상 분할기(100)에 전달된 영상 신호는 각각의 영상 입력부(13)를 통해 영상 판별부(14)와 자동이득제어부(auto gain control, AGC)(15)로 입력된다. 영상 판별부(14)에서는 입력된 영상 신호가 카메라 영상 신호인지 VCR 영상 신호인지를 판별하여 이를 시스템 제어부(10)에 알리며, AGC부(15)를 통과한 영상 신호는 아날로그 디지털 변환부(analog to digital converter, ADC)(16)에서 디지털 신호로 변환되어 메모리(11)로 전달되며, 영상정보 신호는 시스템 제어부(10) 및 메모리 제어부(12)로 전달된다.

한편, 본 실시예에 따른 종합 관제 시스템은 모션 센서(2), 외부 센서(4), 마이크(5) 등의 입력 장치와 모니터(13)를 비롯하여 아날로그 녹화장치(14), 디지털 녹화장치(8), 전송장치(9) 등의 출력 장치를 구비한다.

모션 센서(2)는 관리자(또는 감시자)의 유무를 용이하게 감지할 수 있는 위치(예컨대, 영상 분할기나 모니터의 전면)에 장착되며, 모션 감지 신호를 시스템 제어부(10)에 전달하기 위하여 모션신호 입력부(19)를 다채널 영상 분할기(100)에 포함시켰다. 또한, 외부 센서(4)는 감시 구역에 설치되는 통상의 모션 감지 센서, 적외선 감지 센서, 가스 센서 등을 나타낸 것으로, 센서 신호 입력부(21)를 통해 시스템 제어부(10)과 인터페이싱 한다. 마이크(5)는 감시 구역에서 발생하는 음성을 파악하기 위해 외부 센서(4), 카메라(1) 등과 함께 설치되며, 마이크 신호 입력부(22)를 통해 시스템 제어부(10)과 인터페이싱 한다. 그리고, 마이크 신호 입력부(22)는 영상/음성 압축부(18) 및 경보장치 인터페이스부(20)에도 연결된다.

또한, 경보장치(3)는 부저, 경광등, 스피커 등과 같이 청각적, 시각적으로 경보를 알리는 장치이며, 경보장치 인터페이스부(20)을 통해 시스템 제어부(10)과 인터페이싱 된다.

한편, 메모리(11)에 저장된 영상 신호는 디지털 아날로그 변환부(digital to analog converter, DAC)(17)와 영상/음성 압축부(18)로 인가되는데, DAC부(17)는 모니터(6) 및 아날로그 녹화장치(예컨대, VCR)(7)로 영상 신호를 출력하고, 영상/음성 압축부(18)는 녹화장치 제어부(23) 및 전송장치 제어부(24)를 통해 디지털 녹화장치(예컨대, 하드 디스크)(8) 및 전송장치(예컨대, LAN, 모뎀, 무선 등)(9)로 압축된 영상/음성 신호를 전달한다.

이하, 상기 종합 관제 시스템의 동작을 설명한다.

우선, 카메라(1)의 영상 신호가 시스템 제어부(10) 및 메모리(11)에 전달되는 경로와 관련된 동작을 설명한다.

카메라(1)의 영상 신호는 영상 입력부(13)로 입력되며, 영상 입력부(13)는 이를 영상 판별부(14)로 전송한다. 영상 판별부(14)는 카메라 영상 신호와 VCR의 영상 신호가 영상 한 주기의 초기에 DC 레벨이 다르다는 점을 이용하여 현재 입력되고 있는 영상 신호가 케메라 영상 신호인지 VCR 영상 신호인지를 판별한다.

첨부된 도면 도 2는 본 고안에 따른 영상 판별부(14)의 블럭 구성을 예시한 것으로, 이를 통해 영상 판별부(14)를 보다 자세히 살펴본다.

우선, 영상 신호가 입력되면 우선 정류기(31)에서 DC 레벨 신호를 얻고, 이를 증폭기(32)에서 증폭한 후, 기 설정값과 증폭된 신호를 비교하여 판별부(14)에 입력된 영상 신호가 카메라 영상 신호인지 VCR 영상 신호인지를 판별한다. 판별 신호는 시스템 제어부(10)으로 전송된다.

통상적으로 VCR에서 출력되는 복합 영상 신호(수평동기 신호, 색 신호, 영상 신호 포함)는 안전을 위해 AC 커플링 과정을 거쳐 출력되는데, 이에 따라 새그(sag)가 발생하여 신호의 기저 레벨(pedestal level)이 변화하게 된다.

첨부된 도면 도 3a는 VCR에서 출력된 복합 영상 신호와 그 기저 레벨을 나타낸 것이며, 도 3b는 카메라 영상 신호의 기저 레벨을 나타낸 것으로, VCR 영상 신호와 카메라 영상 신호의 기저 레벨이 다르게 나타나는 현상을 이용하여 VCR 출력 신호와 카메라 영상 신호의 판별이 가능한 것이다. 도 3b에 도시된 바와 같이 카메라 영상 신호의 기저 레벨에는 거의 변화가 없다.

그리고, 첨부된 도면 도 3c는 상기 도 2의 비교기(33)에서 출력된 판별 신호를 도시한 것으로, 입력된 영상 신호가 카메라 영상 신호인 경우 로우값을 나타내는 반면, VCR 영상 신호인 경우에는 클럭 펄스 형태를 띄게 되므로, 카메라 신호선을 절단한 후 VCR 영상 신호와 같이 녹화된 신호로 영상을 바꿔치기하는 것을 쉽게 감지할 수 있으며, 이를 인식한 시스템 제어부(10)는 경보 장치(3)를 구동하여 침입에 대해 경고할 수 있게 된다.

한편, AGC부(15)에서는 각 카메라(1)와 다채널 영상 분할기(100)와의 거리가 일정치 않고 사용되는 케이블이나 무선의 품질이 다른데 기인하여 영상 신호의 레벨이 일정치 않은 것을 보정한다. 그리고, ADC부(16)는 아날로그 영상 신호를 디지털 신호로 변환하며, 디지털화된 영상 신호는 메모리(11)에 저장하고 영상정보 신호는 시스템 제어부(10) 및 메모리 제어부(12)로 전달한다.

다음으로, 메모리(11)에 저장된 영상 신호를 출력하는 경로와 관련된 동작을 살펴본다.

우선, 메모리(11)에 디지털화 되어 저장된 영상 신호는 영상/음성 압축부(18)에서 압축되어 디지털 녹화장치(8) 및 전송장치(9)로 전달되며, DAC부(17)에서 아날로그 신호로 변환되어 모니터(6)와 아날로그 녹화장치(7)로 출력된다. 디지털 영상 데이터를 압축을 행하지 않을 경우, 대용량의 저장 장치를 필요로 하고, 이를 전송하기 위해서는 고속의 전송망이 갖추어져야 하므로 저가의 저장장치나 저속의 전송망을 이용하기 위해서는 디지털 영상 데이터의 압축과 저장을 위한 장치를 필요로 하는 것이다.

한편, 메모리(11)에 디지털화 되어 저장된 영상 신호는 시스템 제어부(10)에서 요구하는 내용으로 메모리 제어부(12)에 의해 편집/가공된 상태로 출력될 수 있는데, 한 화면에 여러 개의 영상을 보기 위해 영상을 축소하여 편집할 수 있으며, 디지털 주밍(Zooming) 기능을 위해 영상을 확대할 수 있다.

이어서, 카메라(1)를 제외한 입력 장치와 관련된 동작에 대하여 설명한다.

전술한 바와 같이 카메라(1)를 제외한 입력 장치로는 모션 센서(2), 외부 센서(4) 및 마이크(5)가 있는데, 모션 센서(2)는 관리자(또는 감시자)가 자리에 있는지 없는지를 감지하여 이를 시스템 제어부(10)에 알리는데, 만일 관리자가 자리를 비우게 되면 시스템 제어부(10)에서 아날로그 녹화장치(7) 및/또는 디지털 녹화장치(8)를 구동하여 메모리(33)에 임시 저장된 영상 데이터를 녹화하도록 하며, 관리자가 자리에 돌아오면 관리자의 수동 조작 없이도 자동적으로 녹화를 멈추도록 한다. 또한, 녹화가 진행 중인 때에는 모니터(6)를 오프시킬 수 있도록 함으로써 모니터를 보호하여 모니터 수명을 연장시킬 수 있다.

외부 센서(4)는 감시 구역에서 발생하는 이상 상황을 감지하여 시스템 제어부(10)에 이를 알리고, 시스템 제어부(10)는 경보장치(3)를 구동하며, 이와 연동하여 아날로그 녹화장치(7) 및/또는 디지털 녹화장치(8)를 구동할 수 있으며, 경우에 따라서는 전송장치(9)를 통해 원격지에 이상 상황을 통지하거나 데이터를 전송할 수 있다.

한편, 본 고안에서는 오경보 여부를 쉽게 파악하고 침입 확인시 그에 대한 효과적인 대응을 하기 위하여 마이크(5)와 같은 음성 입력 장치를 감시 구역에 설치하여 현장에서 발생되는 소리를 들을 수 있도록 하였다.

마이크 신호 입력부(22)에서는 입력된 음성 신호의 패스트 퓨리에 변환(FFT)을 수행하고, 기존에 정상적인 상황에서 저장된 FFT 결과와 비교하여 이상 상황인가를 판단한다. 가령 마이크(5)에 입력되는 음성 신호가 기 설정값(dB) 이상이면 이상 상황으로 간주하게 된다. 이상 상황인 경우, 마이크 신호 입력부(22)는 시스템 제어부(10)에 이를 알리고, 영상/음성 압축부(18)에 음성 데이터를 전달한다. 필요에 따라서는 마이크 신호 입력부(22)에서 경보장치 인터페이스부(20)를 바로 구동할 수 있도록 할 수 있으며, 영상/음성 압축부(18)에 전달된 음성 데이터는 압축되어 영상과 함께 디지털 녹화장치(8) 및 전송장치(9)로 전해진다.

전술한 바와 같이 본 고안은 영상 판별부(14)의 채용으로 카메라 영상 신호를 VCR 신호로 바꿔치기 하는 것을 감지할 수 있도록 하였다. 또한, 마이크(5)와 같은 음성 입력 장치의 채용으로 기존의 센서와 함께 현장 상황을 정확하게 판단하고 효율적인 대응을 할 수 있도록 하였으며, 모션 센서(2)의 채용으로 관리자의 유무에 따라 카메라 영상 데이터의 녹화 여부를 판단하므로 관리자가 급하게 자리를 비우거나 실수로 녹화 조작을 잊고 자리를 비운 경우에 나타날 수 있는 문제점을 해결함은 물론, 종합 관제 시스템의 유지비를 절감할 수 있다.

이상에서 설명한 본 고안은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 고안의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것이 본 고안이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.

예컨대, 전술한 실시예에서는 다채널 영상 분할기를 사용하는 경우를 일례로 들어 설명하였으나, 본 고안은 비단 영상 분할기를 채택한 관제 시스템뿐만 아니라 일반 모니터를 사용한 관제 시스템에도 적용될 수 있다.

전술한 본 고안은 카메라 영상이 VCR 영상으로 바꿔치기 되는 것을 감지하여 안전성을 증대시키는 효과가 있으며, 이상 상황에 대한 효율적인 대응을 가능하게 하는 효과가 있으며, 오경보를 감소시키고 관리자의 유무에 따라 적절한 감시를 유지할 수 있어 종합 관제 시스템의 신뢰도를 증가시키는 효과가 있다.

Claims (7)

1. 종합 관제 시스템에 있어서,

   감시 구역에 설치된 비디오 카메라;

   상기 비디오 카메라로부터 영상 신호를 받아들이는 영상 입력수단;

   상기 영상 입력수단으로부터 상기 영상 신호를 입력 받아 상기 영상 신호가 카메라 영상 신호인지 비디오카세트레코더(VCR)의 재생 신호인지를 판별하기 위한 영상 판별수단; 및

   상기 영상 판별수단의 출력에 응답하여 소정의 경보수단이 구동되도록 제어하는 시스템 제어수단

   을 구비하는 종합 관제 시스템.
2. 제1항에 있어서,

   상기 영상 판별수단은,

   상기 영상 입력수단으로부터 입력된 교류(AC) 영상 신호의 기저 레벨을 추출하기 위한 정류부:

   기저 레벨의 상기 영상 신호를 증폭하기 위한 증폭부: 및

   기 설정된 기준값과 증폭된 상기 영상 신호를 비교하기 위한 비교부

   를 구비하는 것을 특징으로 하는 종합 관제 시스템.
3. 제1항에 있어서,

   상기 감시 구역에서 발생하는 음성 정보를 얻기 위한 음성 입력수단을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 종합 관제 시스템.
4. 제3항에 있어서,

   상기 음성 입력수단은,

   상기 감시 구역에 설치된 마이크와,

   상기 마이크로부터 전달된 음성 신호의 패스트 퓨리에 변환(FFT)을 수행하고, 이를 기 설정된 기준 패스트 퓨리에 변환값과 비교하여 이상 상황인가를 판단하기 위한 음성 신호 입력부를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 종합 관제 시스템.
5. 제1항 또는 제3항에 있어서,

   모니터를 통해 상기 감시 구역을 모니터링하는 관리자가 자리에 있는지 없는지를 감지하기 위한 모션 센서;

   상기 모션 센서의 감지 결과를 상기 시스템 제어수단에 제공하기 위한 모션 센서 입력부; 및

   상기 시스템 제어수단에 제어 받아 그 녹화 동작이 온/오프되는 녹화수단

   을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 종합 관제 시스템.
6. 제1항 또는 제2항에 있어서,

   상기 비디오 카메라 및 상기 영상 입력수단은 다수인 것을 특징으로 하는 종합 관제 시스템.
7. 제6항에 있어서,

   상기 영상 입력수단으로부터 전달된 상기 영상 신호 각각의 레벨을 보정하기 위한 자동이득제어수단;

   상기 자동이득제어수단으로부터 출력된 아날로그 영상 신호를 디지털 영상 데이터로 변환하기 위한 아날로그 디지털 변환수단;

   상기 디지털 영상 데이터를 임시 저장하기 위한 메모리; 및

   상기 시스템 제어부에 제어 받아 상기 메모리에 저장된 상기 디지털 영상 데이터를 편집/가공하기 위한 메모리 제어수단을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 종합 관제 시스템.