KR20050010788A - 원격 모니터링 시스템 - Google Patents

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KR20050010788A
KR20050010788A KR10-2004-7017972A KR20047017972A KR20050010788A KR 20050010788 A KR20050010788 A KR 20050010788A KR 20047017972 A KR20047017972 A KR 20047017972A KR 20050010788 A KR20050010788 A KR 20050010788A
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KR
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channel signal
transmitter unit
channel
packet
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Application number
KR10-2004-7017972A
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존 이. 피츠시몬스
데니스 피. 필립스
마이클 제이. 토
자셋 제이. 킥타
제이 엘. 다리쉬
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레이디언트 커뮤니케이션즈 코포레이션
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Abstract

본 발명은 다중 채널 신호 내에 포함된 선택된 채널 신호를 모니터링하고 그 선택된 채널 신호의 표현(representation)을 모니터링 위치로 송신하기 위한 시스템을 개시한다. 시스템은 다중 채널 신호를 수신하고 채널 선택 명령에 응답하여 선택된 채널 신호를 역다중화하는 역다중화기를 포함한다. 송신기 유닛은 역다중화기로부터 역다중화된 채널 신호를 수신하고, 역다중화된 채널 신호를 압축하며, 그 압축된 역다중화된 채널 신호를 패킷으로 변환하고, 그 패킷 신호를 전기통신 링크를 통해 모니터링 위치로 송신한다.

Description

원격 모니터링 시스템{REMOTE MONITORING SYSTEM}
<관련 출원에 대한 교차 참조>
본 발명은 발명의 명칭이 "Remote Monitoring System" 이며 2002년 5월 9일에 출원되어 동시 계류 중인 미국 특허 출원 제10/142,236호의 계속 출원이다.
통상적인 케이블 텔레비전 분배 시스템은 오퍼레이터들이 있는 유인 헤드엔드(headend)를 포함하며, 이 헤드엔드로부터 시스템 상에 존재하는 모든 프로그래밍이 분배된다. 통상적으로, 트리(tree) 및 분기(branch) 형태의 분배 설비가 헤드엔드로부터 CATV 시스템의 가입자들에게로 확장되며, 이 분배 설비를 통해 프로그래밍이 가입자들에게 분배된다. 통상적인 헤드엔드는 넓게 분산된 지역들에 있는 수십만 명의 가입자들에게 서비스를 제공할 수 있다.
분배 설비에는 무인 허브들(unmanned hubs)이 내장되며, 각각의 무인 허브는헤드엔드로부터 프로그래밍을 수신한다. 통상적으로, 허브는 국부적인 지리적 영역에 위치한 가입자들에게 서비스를 제공한다. 개별적인 허브들은 통상적으로 주문형 채널 라인업들(custom channel lineups)을 가지며 국부 지역에 제공되는 프로그래밍을 특화(particularize)하기 위해 주문형 광고를 분배한다.
각각의 국부 지역에 대한 주문형 광고는 통상적으로 헤드엔드로부터 그 지역에 서비스를 제공하는 허브로 다운로드된다. 광고는 그것이 필요할 때까지 허브에 전자적으로 저장된다. 한편, 헤드엔드가 허브로 잘못된 파일을 다운로드하는 것은 드물지 않은 일이다. 이는 하나의 지리적 영역을 겨냥한 광고가 오류에 의해 상이한 지역에서 보여질 수도 있다는 것을 의미한다. 또한, 허브로부터 분배된 주어진 채널 신호의 품질이 장비의 고장으로 인해 저하될 수도 있다. 프로그래밍에서 오류들이 발생할 가능성뿐 아니라, 저하된 비디오 또는 오디오 품질을 갖는 신호가 송신될 가능성이 있기 때문에, 각각의 무인 허브로부터 분배되는 CATV 신호의 개별적인 채널들을 인력(personnel)에 의해 CATV 시스템의 헤드엔드 또는 다른 모니터링 위치에서 원격으로 모니터링할 수 있는 능력이 요구된다.
본 발명은 신호 전송 시스템에 관한 것이며, 보다 구체적으로는, 광대역 케이블 텔레비전 신호 분배 시스템 내의 하나 이상의 위치에서 하나 이상의 신호 채널들을 모니터링하고, 그 채널 신호들을 표현하는(representative of) 신호들을 하나 이상의 모니터링 위치로 송신하기 위한 시스템에 관한 것이다.
앞의 요약뿐 아니라, 후술되는 본 발명의 양호한 실시예들의 상세한 설명은, 첨부된 도면들을 참조하여 읽혀질 때 보다 잘 이해될 것이다. 본 발명의 예시를 목적으로, 현재의 양호한 실시예들이 도면들에 도시되어 있다. 그러나, 본 발명이 도시된 정밀한 배치들(arrangements) 및 수단들(instrumentalities)에 제한되지 않음을 이해해야 한다.
도 1은 송신기 유닛을 포함하는 본 발명의 양호한 실시예의 개략적인 블록도.
도 2는 도 1에서 도시된 송신기 유닛의 개략적인 블록도.
도 3은 도 2에서 도시된 인코더 유닛의 기능적인 블록도.
도 4는 도 2에서 도시된 IR 제어 유닛의 기능적인 블록도.
앞서 간략히 언급한 바와 같이, 본 발명은 다중 채널 신호(multiplex of channel signals) 내에 포함된 선택된 채널 신호를 모니터링하고 그 선택된 채널 신호의 표현(representation)을 모니터링 위치로 송신하기 위한 시스템을 포함한다. 시스템은 역다중화기(demultiplexer)를 포함하는데, 이는 다중 채널 신호를 수신하고 채널 선택 명령에 응답하여 선택된 채널 신호를 역다중화한다. 시스템은또한 송신기 유닛을 포함하는데, 이는 역다중화기로부터 역다중화된 채널 신호를 수신하고, 그 역다중화된 채널 신호를 압축하며, 그 압축된 역다중화된 채널 신호를 패킷 신호로 변환하고, 그 패킷 신호를 전기통신 링크(telecommunications link)를 통해 모니터링 위치로 송신한다.
다른 태양에 있어서, 본 발명은 채널 신호를 수신하고 그 채널 신호의 표현을 모니터링 위치로 송신하기 위한 송신기 유닛을 포함한다. 송신기 유닛은 수신된 채널 신호를 비트 레이트로 압축하는 인코더를 포함하는데, 이 비트 레이트는 고정 레이트 및 일정한 품질을 달성하도록 결정되는 가변 레이트 중에서 하나로 선택될 수 있다. 인코더는 압축된 채널 신호를 전기통신 링크를 통해 모니터링 위치로 송신되기 위한 패킷 신호로 변환하며, 그 패킷 신호의 패킷 레이트를 압축된 채널 신호의 비트 레이트에 따르도록 조정한다. 송신기 유닛은 또한 적외선 제어 유닛을 포함하는데, 이는 인코더 유닛으로부터 역다중화기 명령 신호를 수신하고 그 역다중화기 명령 신호를 적외선 신호에 의해 송신하기 위한 것이다.
도면들에 있어서, 동일한 참조 번호들은 여러 도면들에 걸쳐 동일한 요소들을 나타내도록 사용되며, 단수형이 사용되는 경우라도 하나의 요소 또는 하나 이상의 요소를 나타낼 수 있다. 도면들을 참조하면, 도 1에서, 다중 채널 신호(12) 내에 포함된 선택된 채널 신호를 하나 이상의 위치에서 모니터링하고 그 선택된 채널 신호의 표현(representation)을 하나 이상의 모니터링 위치로 송신하기 위한 시스템(10)의 양호한 실시예의 개략적인 블록도가 도시된다. 바람직하게는, 시스템(10)은 케이블 텔레비전(CATV) 신호 분배 시스템에서 유용하게 사용되는데, 이 때 시스템(10)은 선택된 채널 신호의 표현을 모니터링 위치로 중계(relay)하기 위한 CATV 분배 시스템의 하나 이상의 무인 허브에서 전개(deploy)되며, 이 모니터링 위치에서는 허브에서의 선택된 채널 신호의 내용(content) 및/또는 품질이 사람에 의해 평가될 수 있다. 통상적으로, 모니터링 위치는 CATV 시스템의 헤드엔드에 있으며, 일반적으로 헤드엔드는 유인(manned)이다. 한편, 모니터링 위치는, 모니터링 위치와 모니터링되는 위치 사이에서 전기통신 링크가 접속될 수 있는 임의의 장소에 위치할 수 있다. 또한, 시스템(10)은 CATV 시스템에서의 사용으로 한정되지 않는다. 시스템(10)은, 복수의 다중화된 신호들로부터 선택된 채널 신호의 표현이모니터링 위치로 송신될 필요가 있는, 다른 다중화된 신호 분배 시스템들에서 사용될 수 있다.
바람직하게는, 다중 채널 신호(12)는 약 54MHz로부터 약 856MHz까지의 주파수 범위를 갖는 주파수 분할 다중(frequency division multiplex; FDM) CATV 신호(12)이다. 바람직하게는, CATV 신호(12) 내의 채널 신호는 미국 텔레비전 체계 위원회(National Television System Committee; NTSC) 표준 또는 위상 교번 라인(Phase Alternating Line; PAL) 표준에 따른 아날로그 신호이다. 채널 신호는 또한 디지털 신호, 이를테면 고화질 텔레비전(HDTV) 신호가 될 수 있는데, 이 신호는 동영상 전문가 그룹(Moving Picture Experts Group) 표준들(예컨대, MPEG-1, MPEG-2, 또는 MPEG-4) 중에서 하나를 따르고 64/256 4직교 진폭 변조(64/256 quaternary amplitude modulation)에 의해 FDM 캐리어 상에서 변조된다.
바람직하게는, 시스템(10)은 역다중화기 유닛(14)을 포함하는데, 이는 모니터링되는 위치에서 다중 채널 신호(12)를 수신하고, 적외선 센서(도시되지 않음)를 통해 수신되는 IR 제어 신호(26)에 응답하여 선택된 채널 신호를 역다중화, 복조 및 출력한다. IR 제어 신호(26)는, 역다중화되어 복조될 채널을 선택하기 위한 명령들 및 그 선택된 채널과 연관된 파라미터들을 조정하기 위한 명령들을 포함한다. IR 제어 신호(26)는 또한 진단 모드를 개시하는 모드 명령을 포함하는데, 이 진단 모드에서 역다중화기 유닛(14)은 역다중화된 채널 신호를 출력하는 대신에, 신호 대 잡음비 및 신호 강도와 같은, 선택된 채널 신호와 연관된 파라미터들을 포함하는 진단 신호를 출력한다. 바람직하게는, 역다중화되어 복조된 선택된 채널 신호또는 선택된 진단 신호는, NTSC 또는 PAL 표준들에 따르는 기저대역 복합 비디오 신호(baseband composite video signal; 22) 및 분리된 기저대역 오디오 신호(separate baseband audio signal; 24)로서 역다중화기 유닛(14)으로부터 출력된다. 바람직하게는, 역다중화기 유닛(14)은, 주식회사 Scientific-Atlanta에 의해 제조된 Scientific Atlanta Model No. Explorer 2100과 같은, 상업적으로 이용 가능한 셋 톱 박스이며, 이 셋 톱 박스는, 모니터링될 채널을 선택하고 역다중화된 채널 신호의 특성들, 이를테면, 오디오 채널의 레벨을 설정하며 셋 톱 박스의 모드를 설정하기 위한 적외선 신호들에 응답한다. 한편, 다른 제조업체들로부터 이용할 수 있는 셋 톱 박스들도 마찬가지로 역다중화기 유닛(14)으로 사용되기에 적합할 것이다.
당업자들이 인식할 수 있는 바와 같이, 역다중화기 유닛(14)은, 앞서 설명된 CATV 신호(12)를 역다중화하기 위한 셋 톱 박스로 한정되지 않는다. 향후 개발될 수 있는 것과 같은 다른 기법들에 따라 인코딩되고 변조되며, 시분할 다중화(time division multiplexing) 및 코드 분할 다중화(code division multiplexing)와 같은 다른 기법들로 다중화된 채널 신호를 역다중화, 복조, 및 출력하는 역다중화기 유닛들(14)도 본 발명의 기술 사상 및 범위 내에 속한다. 나아가, 역다중화기(14)는 오디오 신호(24) 및 비디오 신호(22)를 디지털 포맷으로 제공할 수 있으며, 이 경우에도 여전히 본 발명의 기술 사상 및 범위 내에 속한다.
시스템(10)의 양호한 실시예에서, 송신기 유닛(16)은 역다중화기 유닛(14)으로부터 역다중화되고 복조된 채널 신호 또는 진단 신호를 수신하며, 이하에서 설명된 바와 같이 그 채널 신호를 디지털화하여 압축한다. 송신기 유닛(16)은 또한 직렬 데이터 신호(serial data signal; 42) 및 하나 이상의 경고 신호(alarm signal; 38)를 수신하는데, 각각의 이러한 신호들은 압축된 채널 신호와 다중화된다. 송신기(16)는 다중화된, 압축된 채널 신호, 직렬 데이터 신호(42), 및 경고 신호들(38)을 패킷 신호(19)로 변환하며, 그 후 전기통신 링크(18)를 통해 하나 이상의 모니터링 위치로 그 패킷 신호(19)를 송신한다. 바람직하게는, 패킷 신호(19)는 전송 제어 프로토콜(transport control protocol; TCP), 사용자 데이터그램 프로토콜(User Datagram Protocol; UDP) 또는 UDP 사설 프로토콜(UDP private protocol)을 사용하여 모니터링 위치들로 송신된다. 한편, 당업자들이 인식할 수 있는 바와 같이, 상기 패킷 프로토콜들이 부가적인 프로토콜들에 의해 보충되거나, 다른 패킷 프로토콜들이 선행하는 프로토콜들을 대체할 수도 있으며, 그러한 프로토콜들도 본 발명의 기술 사상 및 범위 내에 속한다.
바람직하게는, 전기통신 링크(18)는 유선(wired), 광(optical), 또는 무선(wireless) 매체, 또는 이들의 조합을 포함하는 패킷 네트워크를 포함한다. 패킷 네트워크는 광역 네트워크(wide area network; WAN), 근거리 네트워크(local area network; LAN), 도시권 통신망(metropolitan area network; MAN), 또는 이들의 조합이 될 수 있다. 또한 다른 유형의 전기통신 링크들(18), 이를테면, 공중 전화 교환망(public switched telephone network)에서 사용되는 회선 교환 링크들(circuit switched links), 감시되고 있는 CATV 네트워크의 반환 채널(return channel), 또는 T1 선과 같은 전용 점대점 전기통신 링크(dedicated point-to-point telecommunications link)가 단독으로 또는 패킷 네트워크와 공동으로 사용될 수 있다.
바람직하게는, 시스템(10)은 또한, 각각의 모니터링 위치들에 위치하며 전기통신 링크(18)에 의해 송신기 유닛(16)에 접속된 모니터링 스테이션(20, 20')을 포함한다. 바람직하게는, 각각의 모니터링 스테이션은 그 모니터링 스테이션(20, 20')에 의해 수신된 패킷 신호(19)를 시청하고 청취하기 위한 비디오 디스플레이 및 오디오 재생기(audio reproducer)(도시되지 않음)를 포함한다. 모니터링 스테이션(20, 20')의 일 유형은 역다중화기(14) 및 연관된 송신기(16) 각각을 구성(configure)할 수 있는 관리 장치(20)인데, 그러한 구성은: 1) 역다중화될 다중 채널 신호 내의 채널을 선택하는 채널 선택 명령을 통신 링크(18)를 통해 연관된 송신기 유닛(16)으로 송신; 2) 선택된 채널 신호의 비트 레이트, 화상 포맷, 시간적 양자화(temporal quantization), 및 공간적 양자화(spatial quantization)를 설정하는 구성 명령을 통신 링크(18)를 통해 연관된 송신기 유닛(16)으로 송신; 및 3) 역다중화기 유닛(14)의 모드를 그 역다중화기 유닛(14)이 선택된 채널 신호와 연관된 파라미터들을 출력하는 진단 모드로 설정하는 것에 의해 이루어진다.
바람직하게는, 관리 장치(20')는 부착된 비디오 디스플레이를 가지며 윈도우즈TM(WindowsTM) 운영체계를 실행하는 데스크 탑 또는 휴대용 퍼스널 컴퓨터이다. 컴퓨터는 윈도우즈TM운영체계와 동작 가능한(operable) 애플리케이션 컴퓨터 프로그램을 포함하는데, 이는 컴퓨터에서 실행(execute)되어, 패킷 신호(19)를 수신하고, 그 패킷 신호(19)를 압축된 비디오 및 오디오 신호들로 변환하며, 수신된 패킷 신호(19)의 비디오 부분을 부착된 비디오 디스플레이 상에서 표시하고, 수신된 패킷 신호(19)의 오디오 부분의 재생을 위한 스피커 또는 다른 오디오 재생기를 구동하기에 적합한 형태로 압축된 비디오 및 오디오 신호들을 디코딩한다. 바람직하게는, 애플리케이션 소프트웨어는 비디오 및 오디오 디코딩 알고리즘들을 포함하는데, 이하에서 설명된 바와 같이, 이 디코딩 알고리즘들은 송신기 유닛(16)에 의해 송신되는 비디오 및 오디오 신호들을 인코딩하기 위해 송신기 유닛(16)에서 사용되는 비디오 및 오디오 인코딩 알고리즘들에 대응(match)한다.
애플리케이션 프로그램은 또한 송신기 유닛(16) 및 역다중화기 유닛(14)을 제어하기 위한 명령들(앞서 설명됨)을 형성하는데, 이 명령들은 채널 선택 명령, 모드 명령, 및 구성 명령을 포함하나 이에 한정되지는 않는다. 바람직하게는, 부착된 비디오 디스플레이 상에 표시된 대화 상자(dialog box) 내의 옵션을 키보드나 마우스 입력에 의해 선택함으로써 명령이 형성되는데, 이 경우 사용자는, 예를 들어: 1) 다중 채널 신호 중에서 역다중화될 채널을 선택; 2) 역다중화기의 모드를 결정; 및 3) 역다중화된 압축된 채널 신호의 비트 레이트, 화상 포맷, 시간적 양자화, 및 공간적 양자화를 설정할 수 있다. 애플리케이션 프로그램은 당업자에게 잘 알려진 기법들을 사용하여 C++ 또는 비주얼 베이직과 같은 임의의 표준 프로그래밍 언어로 기록될 수 있으며, 간소화를 위해 본 명세서에서는 더 이상 논의하지 않는다.
다른 유형의 모니터링 스테이션(20')은 특수 목적 디코더(special purposedecoder)를 포함하는데, 이는 패킷 신호(19)의 형태로 압축된 채널 신호를 수신하고, 그 압축된 채널 신호를 디코딩하며, 디코딩된 압축된 채널 신호를 상용 텔레비전 모니터 상에 표시한다. 바람직하게는, 모니터링 스테이션(20')은, 송신기들(16) 중의 특정 하나로부터 패킷 신호(19)를 수신하기 위해, 관리 장치(20)로부터 전기통신 링크(18)를 통해 원격으로 제어된다. 바람직하게는, 특수 목적 장치는, 전기통신 링크(18)를 통해 패킷 신호(19)를 수신하고 그 패킷 신호(19)를 텔레비전 모니터 및 스피커 또는 다른 오디오 재생기를 구동하기에 적합한 형태로 변환하기 위한 하드웨어 및/또는 소프트웨어를 포함한다. 바람직하게는, 특수 목적 디코더는, 캘리포니아 캠벨(Campbell)의 주식회사 Indigo vision에 의해 제조된, 상업적으로 이용 가능한 VB 6000 비디오 프로세서 유닛이다. 그러나, 그 특수 목적 디코더가 VB 6000 유닛으로 제한되는 것은 아니다. 디코더에서의 디코딩 기능들을 구현하기 위한 기법들은 잘 알려져 있으며, 디코딩 기능들을 제공하기 위한 장치들이 상업적으로 이용 가능하다.
도 2를 참조하면, 양호한 실시예에 따라 송신기 유닛(16)의 개략적 블록도가 도시되어 있다. 바람직하게는, 송신기 유닛(16)은 기저대역 비디오 신호(22) 및 기저대역 오디오 신호(24)로서 채널 신호를 수신하는 인코더 유닛(32)을 포함한다. 인코더 유닛(32)은 오디오 신호(24)를 고정 비트 레이트로 디지털로 인코딩하며, 비디오 신호(22)를 1) 사용자 선택가능 고정 비트 레이트(user selectable fixed bit rate) 또는 2) 인코딩된 비디오 신호(22)의 사용자 선택가능 품질(user selectable quality)로 인코딩한다.
인코더(32)는 또한, 일반적으로 경고 신호들을 위해 사용되나 다른 용도로도 사용될 수 있는 네 개의 광학적으로 격리된 접촉 데이터 포트들(contact data ports; 39)을 통해 이진 접촉 데이터(binary contact data; 38)를 수신하며, 중계 출력 포트들(relay output ports; 41) 상에서 두 개의 중계 출력들(40)을 제공한다. 인코더는 또한 외부 소스로/로부터 직렬 데이터(42)를 송신 및 수신하기 위한 직렬 데이터 포트(43)를 포함한다. 인코더(32)는 인코딩된 오디오 신호(24), 인코딩된 비디오 신호(22), 직렬 데이터(42), 및 접촉 데이터 신호들(38)을, 전기통신 링크(18)를 통해 모니터링 위치로 송신하기 위한 패킷 신호(19)로 변환한다.
도 3에서 도시된 바와 같이, 인코더 유닛(32)은 복합 기저대역 비디오 신호(22) 및 기저대역 오디오 신호(24)의 형태로 채널 신호를 수신한다. 바람직하게는, 비디오 신호(22)는 NTSC 또는 PAL 비디오 표준에 따른다. 한편, 인코딩 유닛(32)이 NTSC 또는 PAL 포맷으로 인코딩된 비디오 신호를 수용하는 것으로 제한되지는 않는다. SECAM 신호와 같은 다른 포맷이나 HDTV 포맷과 같은 디지털 포맷으로 된 비디오 신호(22)도 본 발명의 기술 사상 및 범위에 속한다.
바람직하게는, 인코더 유닛(32)은, 실질적으로 ITU 표준 H.320에 따라 비디오 신호(22) 및 오디오 신호(24)를 인코딩하여 그 인코딩된 비디오(22) 및 오디오(24) 신호들을 직렬 데이터(42) 및 접촉 데이터 신호들(38)과 다중화하기 위한 수단을 포함한다.
바람직하게는, 인코더 유닛(32)은 아날로그-디지털 변환기(32.1)를 포함하는데, 이는 당업자에게 잘 알려진 방식으로 아날로그 비디오 신호(22)를 디지털화하여 높은 비트 레이트의 디지털 신호를 형성한다. 바람직하게는, 인코더(32)는 또한 비디오 코덱(32.2)을 포함하는데, 이 비디오 코덱(32.2)은, ITU 표준 H.261의 최소한의 표준들에 따라, 이산 코사인 변환(discrete cosine transform; DCT)을 사용하여 그 디지털화된 비디오 신호(22)를 압축하고, DCT의 계수들을 수량화(quantify)하며, 런 길이 인코딩(run length encoding) 및 엔트로피 인코딩(entropy encoding)을 사용하여 그 계수들을 인코딩한다.
바람직하게는, 비디오 코덱(32.2)은 선택가능 고정 비트 레이트, 또는 코덱(32.2)이 인코딩된 비디오 신호(22)의 일정 품질을 실현하는 가변 비트 레이트로 비디오 신호(22)를 압축할 수 있다. 바람직하게는, 비디오 코덱(32.2)은 인코딩된 비디오 신호(22)의 비트 레이트, 화상 포맷, 시간적 양자화, 및 공간적 양자화를 설정하기 위한 구성 명령에 응답한다. 바람직하게는, 화상 포맷은 잘 알려진 공통 중간 포맷(common intermediate format; CIF) 또는 1/4 공통 중간 포맷(quarter common intermediate format; QCIF) 중에서 선택될 수 있다. 어떤 경우에서든지, 패킷 신호(19)의 패킷 레이트는 인코딩된 비디오 신호(22)의 비트 레이트로 자동적으로 조정된다.
인코더(32)는 또한 아날로그-디지털 변환기(32.3)를 포함하는데, 이는 아날로그 오디오 신호(24)를 공칭(nominal) 64Kbps 레이트로 디지털화한다. 양호한 실시예는 또한 오디오 코덱(32.4)을 포함하는데, 이는 ITU 표준 G.728의 최소한의 요구사항들에 따라 저지연 부호 여기 선형 예측(Low-Delay Code-Excited Linear Prediction; LD-CELP) 알고리즘을 사용하여 디지털화된 오디오 신호(24)를 인코딩한다. 16Kbps 레이트에서의 오디오 인코딩에 대하여는 G.728 표준을 사용하는 것이 바람직하지만, H.320 표준 하에서는 G.711 오디오 표준 및 64Kbps 레이트에서의 오디오 인코딩이 허용되며 본 발명의 기술 사상 및 범위에 속한다.
나아가, 인코더 유닛(32)이 H.320 표준에 따라 오디오 신호(24) 및 비디오 신호(22)를 인코딩하는 것이 바람직하지만, 당업자는 인코더 유닛(32)이, 비디오 인코딩에 사용되는 H.261 또는 H.263 ITU 표준들 및 오디오 인코딩에 사용되는 G.711, G.722, G.723 및 G.728 ITU 표준들을 허용하는 ITU 표준 H.323에 따르도록 구성될 수도 있음을 인식할 것이다. 나아가, 당업자가 인식할 수 있는 바와 같이, 인코더 유닛(32)은, 다른 기법들, 이를테면 MPEG-1, MPEG-2, MPEG-4, 또는 오디오 신호(24) 및 비디오 신호(22)의 비트 레이트를 패킷 네트워크와 호환 가능한 레이트로 감소시키기 위한 다른 기법들에 따라, 그러한 기법들이 표준화된 바에 따라 비디오 신호(22)를 인코딩할 수도 있다.
인코더(32)는 또한 다중화기(32.5)를 포함하는데, 이는 비디오 코덱(32.2)으로부터의 출력, 오디오 코덱(32.4)으로부터의 출력, 및 제어기(32.7)로부터의 직렬/접촉 데이터(42, 38) 출력을 수신한다. 바람직하게는, 다중화기는 ITU 표준 H.320의 일부로서 규정된 ITU 표준 H.221에 따라, 압축된 비디오 신호(22), 압축된 오디오 신호(24), 및 직렬/접촉 데이터(42, 38)를 결합한다. 그 결과, 압축된 비디오 신호(22), 압축된 오디오 신호(24), 및 직렬/접촉 데이터(42, 38)는 고정된 길이의 프레임들로 조직되고, 이 프레임들의 길이는 각각 80 바이트이며, 각각의 바이트는 2 비트의 압축된 오디오 신호(24), 2 비트의 직렬/접촉 데이터(42, 38),및 4 비트의 압축된 비디오 신호(22)를 포함한다. 당업자가 명백히 알 수 있는 바와 같이, 다중화기(32.5)가 반드시 H.221에 따르도록 압축된 비디오 신호(22), 압축된 오디오 신호(24), 및 직렬/접촉 데이터(42, 38)를 다중화할 필요는 없다. 예를 들어, 압축된 비디오 신호(22), 압축된 오디오 신호(24), 및 직렬/접촉 데이터(42, 38)는 각각 분리된 패킷으로서 모니터링 위치로 송신될 수 있으며 이 경우에도 여전히 본 발명의 기술 사상 및 범위에 속한다.
바람직하게는, 인코더(32)는 또한 패킷 인코더-디코더(32.6)를 포함하는데, 이는 다중화기(32.5)로부터 80 바이트 프레임들을 수신하고 그 80 바이트 프레임들을 패킷 신호(19)로 변환한다. 바람직하게는, 패킷 인코더-디코더는 송신기(16)를 전기통신 링크(18)에 접속시키기 위해 베이스 10/100 이더넷 프로토콜(Base 10/100 Ethernet protocol)을 사용한다. 바람직하게는, 인터넷 프로토콜 및 전송 제어 프로토콜이 송신기(16) 및 모니터링 스테이션(20, 20') 사이에서 패킷 신호(19)를 전송하는데 사용된다. 대안적으로, 사용자 데이터그램 프로토콜 또는 사용자 데이터그램-사설 프로토콜(User Datagram-private protocol)과 공동으로 인터넷 프로토콜이 패킷 신호(19)를 전송하는데 사용될 수 있다.
바람직하게는, 인코더(32)는 또한 제어기(32.7)를 포함한다. 제어기는 아날로그-디지털 변환기들(32.1, 32.3), 코덱들(32.2, 32.4), 다중화기(32.5) 및 패킷 인코더-디코더(32.6)를 제어한다. 제어기는 또한 직렬 데이터 포트(43)를 통해 명령들 및 직렬 데이터(42)를 송신/수신하고, 네 개의 광학적으로 격리된 접촉 데이터 포트들(39)을 통해 이진 접촉 데이터(38)를 수신하며, 중계 출력 포트들(41) 상에서 두 개의 중계 출력들(40)을 제공한다. 제어기(32.7)는 또한 이하에서 기술된 바와 같이 역다중화기 명령 신호들(44)을 IR 제어 유닛(34)에 제공한다.
바람직하게는, 인코더 유닛(32)은 캘리포니아 캠벨의 주식회사 Indigo Vision에 의해 제조된 VB 6000 비디오 프로세서 유닛(VB 6000 Video Processor Unit)이다. 한편, 인코더 유닛(32)이 VB 6000 유닛으로 제한되는 것은 아니다. 아날로그-디지털 변환기들(32.1, 32.3), 비디오 및 오디오 코덱들(32.2, 32.4), 다중화기(32.5) 및 패킷 인코더-디코더(32.6)들을 구현하기 위한 기법들은 잘 알려져 있으며, 앞서 언급한 기능들을 제공하기 위한 장치들이 상업적으로 이용 가능하다.
도 2 및 도 4를 참조하면, IR 제어 유닛(34)이 도시되어 있으며, 이는 RS-232 전기 인터페이스(RS-232 electrical interface)를 통해 인코더 유닛(32)으로부터 역다중화기 명령 신호들(44)을 수신하고 적외선 신호들에 의해 역다중화기(14)로 IR 제어 신호(26)를 송신하는데 사용된다. 도 4에서 도시된 바와 같이, IR 제어 유닛(34)은, 인코더 유닛(32)으로부터 수신된 직렬 비동기 역다중화기 명령 신호들(serial asynchronous demultiplexer command signals; 44)을 디코딩하기 위한 RS-232 송수신기(34.1), 디코딩된 역다중화기 명령 신호들(44)을 홈 엔터테인먼트 장치에 의해 사용되는 원격 제어 시그널링과 일반적으로 호환 가능한 38KHz 펄스 폭 변조 IR 제어 신호(38 KHz pulse width modulated IR control signal; 26)로 변환하기 위한 원격 제어 집적 회로(34.2), 및 역다중화기(14) 상의 IR 센서와 인접하여 위치할 수 있도록 케이블에 의해 송신기(16)에 접속되는 외장 IR 에미터(34.3)를 포함한다. 바람직하게는, IR 제어 신호(26)는 채널 선택 명령 및 모드명령을 포함한다. 당업자가 명백하게 알 수 있는 바와 같이, IR 제어 신호(26)는 역다중화기 유닛(14)에 의해 지원되는 명령들의 범위로만 제한되는 부가적인 명령들을 포함할 수 있다.
바람직하게는 IR 제어 유닛(34)은 뉴욕의 포트 제퍼슨(Port Jefferson)의 주식회사 Innotech Systems로부터의 모델 번호 SP4001로 상업적으로 이용 가능하다. 한편, IR 제어 유닛(34)이 SP4001 유닛으로 제한되는 것은 아니다. RS-232 송수신기(34.1), 원격 제어 집적 회로(34.2) 및 IR 에미터(34.3)의 기능들을 구현하기 위한 기법들이 잘 알려져 있으며, 앞서 언급한 기능들을 제공하기 위한 장치들이 상업적으로 이용 가능하다.
당업자가 이해할 수 있는 바와 같이, 본 발명은, 모니터링될 채널을 선택하기 위한 제어 신호를 모니터링 위치로 송신하고, 역다중화기를 선택된 채널로 튜닝하기 위한 적외선 신호에 의해, 상업적으로 이용 가능한 셋 톱 박스일 수 있는 역다중화기를 제어하며, 선택된 채널로부터 수신된 신호를 압축하고, 검사(examination)를 위해 채널 신호의 낮은 비트 레이트 표현(low bit rate representation)을 모니터링 위치로 송신함으로써 다중 채널 신호 내의 채널 신호를 원격으로 모니터링하고, 그 결과 모니터링되는 위치 및 모니터링위치 간의 전기통신 링크 상의 대역폭을 보존(conserve)하는 수단을 제공한다.
당업자들은 앞서 설명된 실시예들에 대한 변경들이 그 실시예들의 넓은 발명적 개념으로부터 벗어나지 않고도 이루어질 수 있음을 인식할 것이다. 따라서, 본 발명이 개시된 특정 실시예들에 한정되지 않으며 첨부된 청구항들에 의해 정의된바와 같은 본 발명의 기술 사상 및 범위 내의 수정들을 포함하도록 의도된다는 점이 이해할 수 있다.

Claims (26)

  1. 다중 채널 신호 내에 포함된 선택된 채널 신호를 모니터링하고, 상기 선택된 신호의 표현(representation)을 모니터링 위치로 송신하기 위한 시스템으로서,
    채널 선택 명령에 응답하는 역다중화기(demultiplexer) - 상기 역다중화기는 상기 다중 채널 신호를 수신하고 상기 채널 선택 명령의 수신에 응답하여 상기 선택된 채널 신호를 역다중화하도록 구성됨 -; 및
    구성 명령(configuration command)에 응답하는 송신기 유닛 - 상기 송신기 유닛은, 상기 역다중화기로부터 역다중화된 채널 신호를 수신하고, 상기 역다중화된 채널 신호를 압축된 역다중화된 채널 신호(compressed demultiplexed channel signal)로 압축하며, 상기 압축된 역다중화된 채널 신호를 패킷 교환 네트워크와 함께 동작 가능한 유형의 패킷 신호로 변환하고, 상기 패킷 신호를 전기통신 링크를 통해 상기 모니터링 위치로 송신하도록 구성되며, 상기 채널 신호의 상기 압축의 유형 및/또는 상기 변환의 유형은 상기 구성 명령에 따라 결정됨 -
    을 포함하는 시스템.
  2. 제1항에 있어서, 상기 다중 채널 신호는 케이블 텔레비전 신호를 포함하는 시스템.
  3. 제1항에 있어서, 상기 역다중화된 채널 신호는 기저대역 복합 비디오 신호(baseband composite video signal) 및 기저대역 오디오 신호 중 적어도 하나를 포함하며, 상기 비디오 신호는 실질적으로 미국 텔레비전 표준 위원회 표준(National Television Standards Committee standard) 및 위상 교번 라인 표준(Phase Alternating Line standard) 중에서 하나를 따르는 시스템.
  4. 제1항에 있어서, 상기 송신기 유닛은 전송 제어 프로토콜(transport control protocol; TCP), 사용자 데이터그램 프로토콜(User Datagram Protocol; UDP) 및 UDP 사설 프로토콜(UDP-Private protocol)로 구성된 그룹으로부터 선택되는 프로토콜을 사용하여 상기 패킷 신호를 상기 모니터링 위치로 송신하는 시스템.
  5. 제1항에 있어서, 상기 송신기 유닛은 적어도 하나의 경고 신호를 수신하기 위한 입력을 포함하며, 상기 적어도 하나의 경고 신호는, 상기 전기통신 링크를 통해 상기 모니터링 위치로 송신되기 위한 상기 패킷 신호로 통합되기 위해, 상기 압축된 역다중화된 채널 신호와 다중화되는 시스템.
  6. 제1항에 있어서, 상기 구성 명령은 상기 압축된 복조된 채널 신호의 비트 레이트, 화상 포맷, 시간적 양자화(temporal quantization) 또는 공간적 양자화(spatial quantization)를 지정함으로써 상기 압축의 유형을 결정하는 시스템.
  7. 제1항에 있어서, 상기 송신기 유닛은 상기 채널 선택 명령을 상기 역다중화기로 송신하기 위한 적외선 제어 유닛을 포함하는 시스템.
  8. 제1항에 있어서, 상기 시스템은, 상기 모니터링 위치에 위치하며 상기 전기통신 링크에 의해 상기 송신기 유닛에 접속되는 모니터링 스테이션을 더 포함하며, 상기 모니터링 스테이션은 상기 압축된 역다중화된 채널 신호를 시청하기 위한 비디오 디스플레이를 포함하는 시스템.
  9. 제8항에 있어서, 상기 모니터링 스테이션은 관리 장치를 더 포함하며, 상기 관리 장치는 모니터링될 상기 채널 신호를 선택하기 위한 상기 채널 선택 명령을 제공하도록 동작 가능한 시스템.
  10. 제8항에 있어서, 상기 모니터링 스테이션은 관리 장치를 더 포함하며, 상기 관리 장치는, 상기 채널 신호의 상기 압축의 유형 및/또는 상기 변환의 유형을 결정하기 위한 상기 구성 명령을 상기 송신기 유닛에 제공하도록 동작 가능한 시스템.
  11. 제8항에 있어서, 상기 모니터링 스테이션은 관리 장치를 더 포함하며, 상기 관리 장치는, 상기 역다중화기를 진단 모드로 설정하기 위한 모드 명령을 상기 송신기 유닛에 제공하도록 동작 가능하고, 상기 진단 모드에 의해 상기 역다중화기가 상기 채널 신호와 연관된 파라미터들을 상기 송신기 유닛으로 출력하는 시스템.
  12. 채널 신호를 수신하고 모니터링 위치로 상기 채널 신호의 표현을 전송하기 위한 송신기 유닛으로서,
    상기 수신된 채널 신호를 고정 레이트 및 가변 레이트 중에서 하나로 선택 가능한 비트 레이트로 압축하는 인코더 유닛 - 상기 가변 레이트는 일정한 품질을 달성하도록 결정되며, 상기 인코더는 상기 압축된 채널 신호를 전기통신 링크를 통해 상기 모니터링 위치로 전송되기 위한 패킷 신호로 변환하고 상기 패킷 신호의 패킷 레이트를 상기 압축된 채널 신호의 상기 비트 레이트에 따르도록 조정함 -; 및
    상기 인코더 유닛으로부터 역다중화기 명령 신호를 수신하고 상기 역다중화기 명령 신호를 적외선 신호에 의해 송신하기 위한 적외선 제어 유닛
    을 포함하는 송신기 유닛.
  13. 제12항에 있어서, 상기 채널 신호는 비디오 신호 및 오디오 신호 중에서 적어도 하나를 포함하고, 상기 비디오 신호는 미국 텔레비전 표준 위원회 표준 및 위상 교번 라인 표준 중에서 하나를 따라 인코딩되며, 상기 오디오 신호는 기저대역 신호인 송신기 유닛.
  14. 제12항에 있어서, 상기 인코더 유닛은 비디오 코덱을 포함하며, 상기 비디오 코덱은 실질적으로 MPEG-1, MPEG-2, 및 MPEG-4로 구성된 그룹으로부터 선택되는 동영상 전문가 그룹(Motion Picture Experts Group) 표준에 따라 상기 비디오 신호를 압축하는 송신기 유닛.
  15. 제12항에 있어서, 상기 인코더 유닛은 실질적으로 H.320 및 H.323으로 구성된 그룹으로부터 선택되는 국제 전기통신 연합(International Telecommunication Union; ITU) 표준에 따라 상기 채널 신호를 인코딩하는 송신기 유닛.
  16. 제15항에 있어서, 상기 인코더 유닛은 비디오 코덱을 포함하며, 상기 비디오 코덱은 실질적으로 H.261 및 H.263으로 구성된 그룹으로부터 선택되는 ITU 표준에 따라 상기 비디오 신호를 압축하는 송신기 유닛.
  17. 제16항에 있어서, 상기 비디오 코덱은 상기 비트 레이트, 화상 포맷, 시간적 양자화, 및 공간적 양자화 중에서 적어도 하나를 설정하기 위한 구성 명령에 응답하는 송신기 유닛.
  18. 제17항에 있어서, 상기 화상 포맷은 공통 중간 포맷(common intermediate format; CIF) 또는 1/4 공통 중간 포맷(quarter common intermediate format; QCIF)으로 선택 가능한 송신기 유닛.
  19. 제12항에 있어서, 상기 송신기 유닛은 적어도 하나의 경고 신호를 수신하기위한 입력을 포함하는 송신기 유닛.
  20. 제19항에 있어서, 상기 인코더 유닛은, 실질적으로 ITU 표준 H.221에 따라 상기 압축된 채널 신호 및 상기 적어도 하나의 경고 신호를 고정된 크기의 프레임들로 다중화하는 다중화기를 더 포함하는 송신기 유닛.
  21. 제20항에 있어서, 상기 인코더 유닛은 상기 고정된 크기의 프레임들을 상기 패킷 신호로 변환하며, 전송 제어 프로토콜(TCP), 사용자 데이터그램 프로토콜(UDP) 및 UDP 사설 프로토콜(UDP-Private)로 구성된 그룹으로부터 선택되는 프로토콜을 사용하여 상기 패킷 신호를 상기 모니터링 위치로 송신하는 송신기 유닛.
  22. 제12항에 있어서, 상기 역다중화기 명령 신호는 채널 선택 명령 신호 및 모드 명령 신호 중에서 적어도 하나를 포함하는 송신기 유닛.
  23. 제2항에 있어서, 상기 케이블 텔레비전 신호는 복수의 주파수 분할 다중화 신호들을 포함하는 시스템.
  24. 제5항에 있어서, 상기 송신기 유닛은, 실질적으로 MPEG-1, MPEG-2, 및 MPEG-4로 구성된 그룹으로부터 선택되는 동영상 전문가 그룹 표준에 따라 상기 역다중화된 채널 신호를 압축하는 시스템.
  25. 제1항에 있어서, 상기 구성 명령은, 상기 패킷 신호를 송신하기 위한 전송 제어 프로토콜(TCP), 사용자 데이터그램 프로토콜(UDP), 또는 UDP 사설 프로토콜을 지정함으로써 상기 변환의 유형을 결정하는 시스템.
  26. 제1항에 있어서, 상기 구성 명령은 상기 전기통신 링크를 통해 상기 모니터링 위치로부터 수신되는 시스템.
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