KR20100098103A - 차량용 영상 전송 장치 및 그 방법 - Google Patents

차량용 영상 전송 장치 및 그 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 차량용 영상 전송 장치 및 그 방법에 관한 것이다.
본 발명의 차량용 영상 전송 장치는 차량의 외부 영상을 촬영하기 위한 카메라와, 상기 카메라로부터 촬영된 영상을 디지털데이터로 변환하기 위한 A/D컨버터와, 상기 디지털 영상데이터를 소정의 압축방식으로 압축하기 위한 영상압축장치와, 상기 압축영상데이터를 송신하기 위한 영상데이터전송장치와, 상기 영상데이터전송장치로부터 전송 처리된 상기 압축영상데이터를 전송하는 차량 네트워크와, 상기 차량 네트워크를 통하여 전송된 상기 압축영상데이터를 수신하여 복원하기 위한 영상복원장치와, 상기 복원된 영상을 표시하기 위한 영상표시장치를 포함하여 이루어진다.
차량 네트워크, 영상전송, MOST, CAN

Description

차량용 영상 전송 장치 및 그 방법{Video Transmission Devices for Vehicles and Method thereof}
본 발명은 차량에서의 촬영 영상을 영상압축장치를 이용하여 압축하고 압축된 영상데이터를 MOST, CAN, LIN, FlexRay 등의 차량 네트워크를 통하여 전송하고 수신단에서 압축영상데이터를 영상복원장치를 이용하여 복원한 후 단말기에 표시하기 위한 차량용 영상 전송 장치 및 그 방법에 관한 것이다.
차량용 전자 장치들의 대중화에 따라서 차량에서 영상 카메라를 이용한 어플리케이션이 많아 지고 있다. 기존의 차량용 카메라의 경우 카메라 영상을 화면출력장치로 전송하기 위해 전용의 동축케이블 등의 영상전송선을 이용하고 있다. 카메라 영상 전송을 위해 전용 영상전송선을 이용하는 것은 전용 전송선 비용이 발생하고, 자동차에서 사용하는 수많은 전자 장치들의 전송선에 간섭을 일으킬 수 있는 요인이 된다. 최근 차량이 고급화되고 CCD 동영상 카메라 등의 가격이 저렴해짐에 따라서, 차량에 예를 들면, 전방, 후방, 좌측방 및 우측방의 영상을 촬영할 수 있도록 다수의 카메라를 장착하고 있다. 따라서, 상기 동축케이블 등의 영상전송선을 사용하여 이들 다수의 카메라 영상을 전송하고자 할 경우 그 설치비용과 차량내 전 자장치들과의 간섭문제로 인하여 많은 문제점을 야기시킬 수 있다.
본 발명은 상기 종래기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 다수의 차량용 카메라로부터 촬영된 영상을 차량내에 기설치되는 차량네트워크를 이용하여 전송하는 장치 및 그 방법을 제공하는데 있다.
본 발명의 다른 목적은 상기 다수의 차량용 카메라로부터 촬영된 영상을 효율적으로 전송하기 위해서 영상압축장치를 이용하여 각각의 영상을 압축하여 압축된 영상데이터를 차량 네트워크를 통하여 전송하는 장치 및 그 방법을 제공하는데 있다.
상기 본 발명의 목적을 달성하기 위한 기술적 해결 수단으로서, 본 발명에서는 차량의 외부 영상을 촬영하기 위한 카메라와, 상기 카메라로부터 촬영된 영상을 디지털데이터로 변환하기 위한 A/D컨버터와, 상기 디지털 영상데이터를 소정의 압축방식으로 압축하기 위한 영상압축장치와, 상기 압축영상데이터를 송신하기 위한 영상데이터전송장치와, 상기 영상데이터전송장치로부터 전송 처리된 상기 압축영상데이터를 전송하는 차량 네트워크와, 상기 차량 네트워크를 통하여 전송된 상기 압축영상데이터를 수신하여 복원하기 위한 영상복원장치와, 상기 복원된 영상을 표시하기 위한 영상표시장치를 포함하는 차량용 영상 전송 장치 및 그 방법이 제시된다.
또한, 본 발명의 다른 관점에서, 본 발명에서는 차량의 외부 영상을 촬영하 여 디지털 영상데이터를 출력하기 위한 카메라와, 상기 디지털 영상데이터를 소정의 압축방식으로 압축하기 위한 영상압축장치와, 상기 압축영상데이터를 송신하기 위한 영상데이터전송장치와, 상기 영상데이터전송장치로부터 전송 처리된 상기 압축영상데이터를 전송하는 차량 네트워크와, 상기 차량 네트워크를 통하여 전송된 상기 압축영상데이터를 수신하여 복원하기 위한 영상복원장치와, 상기 복원된 영상을 표시하기 위한 영상표시장치를 포함하는 차량용 영상 전송 장치 및 그 방법이 제시된다.
본 발명에 의하면, 차량용 카메라 영상의 전송을 위해 추가로 영상전송선을 설치하지 않고, 기설치된 차량 네트워크를 이용하여 전송할 수 있으므로 차량용 카메라 설치를 더욱 간편하고 용이하게 할 수 있고, 차량 시스템의 전자장치와의 간섭을 줄일 수 있는 효과가 있고, 전송되는 영상을 압축하여 차량 네트워크를 통하여 전송하고 수신단에서 압축을 복원하여 표시할 수 있으므로 차량 네트워크에 전송되는 데이터량을 대폭 줄일 수 있으므로 영상전송의 고속화를 이를 수 있는 효과가 있다.
이하, 본 발명의 실시예를 첨부한 도면을 참조하면서 그 발명의 구성 및 작용을 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 차량용 영상 전송 장치의 실시예에 관한 개략적인 구성도이다. 도 1에 도시한 바와 같이, 본 발명의 차량용 영상 전송 장치는 차량 외부를 촬영하기 위한 카메라, 바람직하게는 전방카메라(140), 후방카메라(240), 좌측방카메라(340) 및 우측방카메라(440)와, 상기 각각의 카메라로부터 수신되는 촬영 영상을 디지털 영상데이터로 변환하기 위한 A/D컨버터(110)(210)(310)(410)와, 상기 각각의 A/D컨버터로부터 디지털영상데이터를 수신하여 압축하기 위한 영상압축장치(120)(220)(320)(420)와, 상기 각각의 영상압축장치로부터 압축 영상데이터를 수신하여 차량네트워크(500)로 전송하기 위한 영상전송장치(130)(230)(330)(430)를 포함하는 영상전송처리부(100)(200)(300)(400)와, 상기 차량네트워크(500)를 통하여 전송된 상기 각각의 압축 영상데이터를 수신하기 위한 영상수신장치(630)와, 상기 수신된 압축 영상데이터를 복원하기 위한 영상복원장치(610)를 포함하는 영상수신처리부(600)와, 상기 복원된 디지털영상데이터를 표시하기 위한 영상표시장치(640)를 포함하여 구성된다. 상기 영상표시장치(640)는 예를 들면, 별도의 전용 LCD 디스플레이장치일 수 있고, 또한 차량내에 기설치되어 있는 내비게이션 등의 디스플레이장치를 이용할 수도 있다.
상기 본 발명의 영상수신처리부(600)는 상기 압축된 영상데이터를 차량 네트워크(500)를 통하여 수신하여 저장하기 위한 영상저장장치(620)를 더 포함할 수 있다.
상기 본 발명의 차량용 영상 전송장치는 차량용 네트워크(500)를 통하여 상기 각각의 카메라(140)(240)(340)(440)의 선택, 촬영 영상의 압축, 전송, 영상데이터의 표시 등을 제어할 수 있는 사용자입력장치를 더 포함할 수 있다.
상기 영상압축장치(120)(220)(320)(420)는 예를 들면 MPEG, H.264 등의 유손실 압축방식을 사용할 수 있다. 이 경우 상기 영상압축장치(120)(220)(320)(420)는 MPEG인코더 또는 H.264 인코더를 사용하여 상기 A/D컨버터에 의해 디지털데이터로 변환된 영상의 압축을 수행한다. 또한, 상기 영상압축장치는 런-랭스/허프만 코딩과 같은 무손실압축방식을 사용할 수도 있다.
상기 영상전송장치(130)(230)(330)(430)는 상기 압축 영상데이터를 상기 차량 네트워크(500)에 전송하기 위한 것으로서, 예를 들면 네트워크장치 또는 라우팅장치를 사용할 수 있다. 상기 차량네트워크(500)는 CAN, LIN, MOST 또는 FlexRay 등의 차량 통신네트워크 중 하나를 사용할 수 있다. 상기 차량 통신 네트워크 중 MOST 네트워크를 사용하는 경우, 상기 영상전송장치(130)(230)(330)(430)는 상기 각각의 압축 영상데이터를 MOST 네트워크의 통신프레임 채널별로 할당하여 라우팅하도록 되어있다.
상기 영상복원장치(610)는 상기 차량네트워크(500)를 통하여 전송된 상기 압축 영상데이터를 원래 압축전의 영상데이터로 복원을 한다. 상기 압축방식을 MPEG 또는 H.264 압축방식인 경우 상기 영상복원장치(610)는 MPEG 디코더 또는 H.264 디코더로 사용하여 영상을 복원하도록 할 수 있다.
상기 본 발명의 실시예에서는 카메라로부터 전송되는 촬영 영상이 아날로그 영상신호인 경우 상기 A/D컨버터를 이용하여 디지털 영상데이터로 변환하는 예를 설명하였지만, 본 발명의 다른 실시예로서, 카메라에서 촬영된 영상이 디지털 영상데이터로 변환되어 출력되는 영상데이터를 영상압축장치에서 압축을 수행하는 방법 을 사용할 수 있다. 이 경우, 카메라에서의 디지털 영상데이터는 CCIR601/656 혹은 베이어 패턴 등으로 디지털 데이터로 출력된다.
상기 카메라(140)(240)(340)(440)로부터 디지털 영상데이터로 수신되거나, 카메라로부터의 아날로그 영상신호를 수신하여 상기 A/D컨버터(110)(210)(310)(410)에서 디지털 영상데이터로는 변환된 영상데이터를 압축하고자 할 경우는 차량내에 설치되는 상기 영상 전송 장치의 제어수단의 상기 사용자입력장치(700)를 이용하여 제어 정보를 입력한다. 상기 사용자입력장치(700)에서 입력되는 정보는 예를 들면, 중력가속도 센서를 통한 차량의 이동 정보, 기어박스의 운전모드를 통한 정보 또는 마이크 등의 입력을 통한 자연어 인식 혹은 패턴인식 정보 등을 중앙처리장치에서 수집하여 판독한 후 압축 정보 등이 입력되는 방법을 사용할 수 있다.
상기 압축정보가 입력되지 않으면 영상데이터는 압축되지 않은 상태로 전송되도록 한다. 상기 입력되는 압축정보에 따라서 상기 영상압축장치(120)(220)(320)(420)에서 각각의 영상데이터를 압축하여 상기 영상전송장치(130)(230)(330)(430)로 출력하고, 상기 영상전송장치는 상기 수신된 각각의 압축 또는 압축되지 않은 영상데이터를 차량 네트워크(500)에 전송하고, 상기 차량네트워크(500)를 통하여 전송된 영상데이터를 수신하여 영상데이터가 압축된 것인 경우 상기 영상복원장치(610)를 이용하여 압축전의 영상데이터로 복원하여 상기 영상표시장치(640)에 출력시킨다. 또한, 수신되는 영상데이터가 압축되지 않은 것일 경우 상기 영상복원장치(610)를 거치지 않고 그대로 상기 영상표시장치(600)로 출 력시킨다. 사용자는 상기 사용자입력장치(700)를 이용하여 상기 수신되는 영상데이터를 상기 영상저장장치(620)에 저장되도록 제어할 수 있다. 상기 영상저장장치(620)에 저장되는 영상데이터는 예를 들면, 차량 사고 등의 증거물로서 활용할 수 있다.
도 2는 상기 차량네트워크(500)에 연결되는 본 발명의 영상전송처리부(100)(200)(300)(400)의 실시예에 관한 구성도이다. 도 2에 도시한 바와 같이, 본 발명의 영상전송처리부는 메인버스(BUS)(820)에 접속되어 카메라에서 촬영한 영상을 수신하기 위한 카메라 인터페이스부(810)와, 상기 메인버스(820)에 접속되어 상기 카메라 인터페이스부(810)에서 출력되는 영상을 수신하여 압축 또는 비압축 처리를 수행하기 위한 비디오프로세서(830)와, 상기 메인버스(820)에 접속되어 상기 비디오 프로세서(830)의 출력 영상데이터를 상기 자동차 네트워크(500)로 송신하기 위한 네트워크장치(840)와, 영상저장장치(850) 및 상기 구성의 영상전송처리부의 구동을 제어하기 위한 압축 CPU(860)를 포함하여 구성된다.
도 3은 상기 차량네트워크(500)에 연결되는 본 발명의 영상수신처리부(600)의 실시예에 관한 구성도이다. 도 3에 도시한 바와 같이, 메인버스(920)에 접속되고, 상기 차량 네트워크(500)를 통하여 전송된 압축 또는 비압축 영상데이터를 수신하기 위한 네트워크장치(910)와, 상기 메인버스(920)에 접속되고 상기 네트워크장치(910)로부터 송신된 영상데이터가 압축 영상데이터인 경우 복원처리를 수행하기 위한 비디오프로세서(930)와, 상기 메인버스(920)에 접속되고 상기 비디오프로 세서(930)에서 출력된 복원 영상데이터를 영상표시장치로 전송하여 디스플레이시키기 위한 영상출력 인터페이스부(940)와, 영상저장장치(950) 및 상기 영상수신처리부의 구동을 제어하기 위한 CPU(960)를 포함하여 구성된다.
상기 도 2 및 도 3에서의 CPU(860)(960) 및 영상저장장치(850)(950)는 상기 메인버스(820)(920)에 접속되어 있는 공유될 수 있는 것일 수 있고, 독립적으로 구비될 수 있다.
상기 도 2의 영상전송처리부는 차량에 설치되는 카메라의 수에 대응되는 수만큼 구비되어 각각 상기 차량 네트워크(500)에 접속되어 상기 도 3의 영상수신처리부와 통신하도록 구성되어 있다.
도 4는 본 발명의 차량용 영상 전송 방법의 실시예를 설명하기 위한 순서도이다.
차량 내 중앙처리장치에서 사용자입력장치로부터 영상 압축 정보를 포함한 촬영 영상의 전송 요청 신호가 수신되는지를 판단하는 단계(S100)와;
상기 촬영 영상 전송 요청 신호가 수신된 경우 상기 중앙처리장치에서 카메라 촬영 영상 전송 요청 신호를 송신하고, 상기 수신된 영상 압축 정보에 따라서 모드 설정을 하는 단계(S110)와;
상기 중앙처리장치의 촬영 영상 전송 요청 신호에 따라서 카메라로부터 촬영된 영상을 카메라 인터페이스를 통하여 전송하는 단계(S120)와;
A/D컨버터에서 상기 전송된 영상을 디지털 영상 데이터로 변환하는 단계(S130)와;
상기 중앙처리장치에서 상기 사용자입력장치로부터 송신된 영상 압축 정보를 판단하는 단계(S140)와;
상기 중앙처리장치에서 상기 설정된 모드가 비 압축 모드인 경우 상기 디지털 영상 데이터를 차량 네트워크로 전송하고, 설정 모드가 영상압축 모드인 경우는 영상압축장치에서 상기 디지털 영상 데이터를 압축하여 상기 차량 네트워크로 전송하는 단계(S150)와;
상기 차량 네트워크에서 상기 영상데이터를 수신단으로 이송하는 단계(S160)와;
상기 중앙처리장치에서 상기 차량 네트워크를 통하여 전송된 디지털 영상 데이터를 수신하여 압축 정보를 판단하는 단계(S170)와;
압축 모드인 경우 영상복원장치에서 압축전 영상데이터로 복원처리를 하는 단계(S180)와;
상기 수신된 디지털 영상 데이터가 비압축 모드인 또는 상기 복원처리된 영상을 영상표시장치로 출력시키는 단계(S190)를 포함하여 이루어진다.
상기 본 발명의 차량용 영상 전송 방법에서 상기 차량 네트워크를 통하여 전송된 디지털 영상 데이터를 상기 사용자입력장치로부터의 제어신호 또는 미리 설정된 제어 모드에 따라서 영상저장장치에 저장하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 중앙처리장치에서 상기 차량 네트워크를 통하여 전송된 디지털 영상 데이터를 수신하여 압축 정보를 판단하는 단계는 상기 사용자입력장치로부터의 제어신호를 수신하여 수행하거나 미리 설정된 제어 모드에 따라서 수행되도록 할 수 있 다.
상기 본 발명의 차량용 영상 전송 방법의 실시예에서는 카메라로부터의 촬영 영상이 아날로그 영상신호인 경우에 적용된다.
본 발명의 다른 실시예로서, 카메라에서 송출되는 촬영 영상이 디지털 영상데이터인 경우에는 상기 A/D컨버터에서 상기 전송된 영상을 디지털 영상 데이터로 변환하는 단계(S130)는 생략된다.
상술한 본 발명의 차량용 영상 전송 장치에서, 상기 영상전송처리부 및 영상수신처리부는 각각 하나의 칩으로 구현할 수 있고, 하나의 칩으로 구현된 상기 영상전송처리부는 차량에 설치되는 카메라의 수에 대응하여 설치될 수 있다.
상기 차량 네트워크는 직렬통신방식, 병렬통신방식 중 어느 하나를 채택하거나 복합적으로 채택될 수도 있다.
도 1은 본 발명의 차량용 영상 전송장치의 실시예에 관한 구성도이다.
도 2는 본 발명의 실시예중 영상전송처리부의 상세 구성도이다.
도 3은 본 발명의 실시예중 영상수신처리부의 상세 구성도이다.
도 4는 본 발명의 차량용 영상 전송 방법을 설명하기 위한 순서도 이다.
<도면의 주요 부호에 관한 설명>
100, 200, 300, 400: 영상전송처리부
110, 210, 310, 410: A/D컨버터
120, 220, 320, 420: 영상압축장치
130, 230, 330, 430: 영상전송장치
500: 차량 네트워크

Claims (15)

  1. 차량에 설치되는 카메라와,
    상기 카메라로부터 촬영된 영상을 수신하여 전송하기 위한 영상전송처리부와,
    상기 영상전송처리부에서 출력되는 영상데이터를 수신단에 전송하기 위한 차량 네트워크와,
    상기 차량 네트워크를 통하여 전송된 영상데이터를 수신하여 표시장치에 출력시키기 위한 영상수신처리부를 포함하는 차량용 영상 전송 장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 카메라는 적어도 하나 이상 설치되어 있고, 상기 영상전송처리부는 상기 각각의 카메라로부터 촬영 영상을 수신하는 것을 특징으로 하는 차량용 영상 전송 장치.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 영상전송처리부는 상기 카메라의 수에 대응하는 수만큼 구비되어 있는 것을 특징으로 하는 차량용 영상 전송 장치.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 차량 네트워크는 직렬 통신 방식 및 병렬 통신 방식 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 차량용 영상 전송 장치.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 영상전송처리부는 영상압축장치를 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 차량용 영상 전송 장치.
  6. 청구항 5에 있어서,
    상기 영상전송처리부는 아날로그 영상신호를 디지털 데이터로 변환하기 위한 A/D컨버터와, 영상데이터를 차량용 네트워크로 송신하기 위한 영상전송장치를 더 포함하고,
    상기 A/D컨버터에서 상기 촬영 영상을 디지털 영상 데이터로 변환하고, 상기 영상압축장치에서 상기 디지털 영상 데이터를 압축하고, 상기 영상전송장치에서 압축 영상 데이터를 상기 차량용 네트워크로 송신하는 것을 특징으로 하는 차량용 영상 전송 장치.
  7. 청구항 5에 있어서,
    상기 영상전송처리부는 카메라로부터 전송된 디지털 영상데이터를 차량용 네트워크로 송신하기 위한 영상전송장치를 더 포함하고,
    상기 영상압축장치에서 상기 디지털 영상 데이터를 압축하고, 상기 영상전송 장치에서 압축 영상 데이터를 상기 차량용 네트워크로 송신하는 것을 특징으로 하는 차량용 영상 전송 장치.
  8. 청구항 5에 있어서,
    상기 영상압축장치는 무손실압축방식 또는 유손실압축방식 중 어느 하나를 사용하거나, 선택적으로 사용하는 것을 특징으로 하는 차량용 영상 전송 장치.
  9. 청구항 5에 있어서,
    상기 영상수신처리부는 영상복원장치를 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 차량용 영상 전송 장치.
  10. 청구항 1 또는 청구항 5에 있어서,
    차량내에 설치되고 상기 차량 네트워크에 접속되는 사용자입력장치를 더 포함하고, 상기 사용자입력장치를 이용하여 카메라 구동, 촬영 영상 전송 요청, 영상압축정보입력 등을 수행하는 것을 특징으로 하는 차량용 영상 전송 장치.
  11. 청구항 1에 있어서,
    상기 영상수신처리부는 영상데이터를 저장하기 위한 영상저장장치를 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 차량용 영상 전송 장치.
  12. 중앙처리장치에서 사용자입력장치로부터 송신된 영상 압축 정보 및 촬영 영상 전송 요청 신호를 수신하는 단계와;
    상기 중앙처리장치에서 상기 촬영 영상 전송 요청을 받아 차량 내 네트워크를 설정하는 단계와;
    상기 중앙처리장치에서 상기 차량 네트워크를 통하여 카메라의 촬영 영상 전송 요청 신호를 송신하는 단계와;
    상기 중앙처리장치의 제어에 의해 상기 카메라로부터 촬영된 영상을 상기 사용자입력정치로부터 송신된 영상 압축 정보에 따라 영상의 압축 또는 비압축의 영상처리를 수행하는 단계와;
    상기 영상처리된 영상데이터를 상기 차량 네트워크를 통하여 송신하는 단계와;
    상기 차량 네트워크로부터 수신된 영상 데이터가 압축된 것이면 영상복원장치에서 복원처리를 하는 단계와;
    상기 차량 네트워크로부터 수신된 영상데이터 또는 상기 복원처리된 영상데이터를 영상표시장치에 출력하는 단계를 포함하는 차량용 영상 전송 방법.
  13. 청구항 12에 있어서,
    상기 차량 네트워크는 직렬 통신 방식 및 병렬 통신 방식 중 하나이거나 복합적인 것을 특징으로 하는 차량용 영상 전송 방법.
  14. 청구항 12에 있어서,
    상기 사용자입력장치로부터 송신되는 영상 압축 정보는 영상데이터의 압축 또는 비압축 명령 정보인 것을 특징으로 하는 차량용 영상 전송 방법.
  15. 청구항 12에 있어서,
    차량에 설치되는 적어도 하나 이상의 카메라를 포함하고,
    상기 사용자입력장치로부터 송신되는 촬영 영상 전송 요청 신호는 특정 카메라의 선택 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 영상 전송 장치.
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