KR20200085493A - Cctv에서의 영상신호 라인을 이용한 전원 및 제어신호 중첩전송 시스템 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 CCTV에서의 영상신호 라인을 이용한 전원 및 제어신호 중첩전송 시스템에 관한 것이다. 본 발명에 따른 CCTV에서의 영상신호 라인을 이용한 전원 및 제어신호 중첩전송 시스템은, PoC 카메라 모듈을 구비하며, 카메라 모듈의 구동에 따른 영상 신호를 PoC 수신부로 송출하고, PoC 수신부가 PoC 송신부를 감지할 수 있도록 하는 클락 신호를 PoC 수신부로 출력하는 PoC 송신부; 및 영상 신호 선로 상에 전원을 인가하여 PoC 송신부로 중첩 전송하고, PoC 송신부로부터 송신된 영상 신호를 수신하여 처리하며, PoC 송신부의 카메라 모듈을 제어하기 위한 신호를 PoC 송신부로 전송하는 PoC 수신부를 포함하고, 상기 PoC 수신부는 영상 신호 선로 상에 전원을 인가하여 PoC 송신부로 중첩 전송함에 있어서, 먼저 PoC 송신부를 검출하는 회로만 동작시키기 위해 공급되는 전압으로서 상대적으로 낮은 전압을 전송하고, 상기 PoC 송신부로부터의 클락 신호를 일정 시간 검출한 이후에는 상대적으로 높은 전압을 전송한다.

Description

CCTV에서의 영상신호 라인을 이용한 전원 및 제어신호 중첩전송 시스템{System for compositely transmitting power and control signal using image signal line in CCTV(Closed Circuit Television)}
본 발명은 CCTV에서의 영상신호 라인을 이용한 전원 및 제어신호 중첩전송 시스템에 관한 것으로서, 더 상세하게는 별도의 전원 선로나 제어신호 선로를 설치함 없이 영상신호 선로만을 이용하여 전원과 제어신호를 중첩하여 전송함으로써, CCTV 설치 및 카메라 설정 등에 수반되는 어려움과 비용을 줄일 수 있는 CCTV에서의 영상신호 라인을 이용한 전원 및 제어신호 중첩전송 시스템에 관한 것이다.
CCTV(Closed Circuit Television)에서 PoC(Power over Coax) 기술이라 함은 원격지 카메라와 저장 장치에 하나의 케이블로 전원과 영상 및 카메라 제어신호를전송하는 기술을 말한다.
PoC를 지원하지 않는 환경에서는 원격지 카메라를 동작하려면 영상용 선로와전원용 선로가 별도로 필요하다. 또한, 카메라가 설치되는 환경에 따라 전원선로를증설하는데는 많은 어려움이 있을 수 있고, 경우에 따라서는 기설치된 카메라에 설정변경 및 위치 조정(PTZ) 등의 제어가 필요한 경우도 있다.
CCTV 설치 현장에서 사용자 및 설치자의 부주의나 착오 등으로 인하여 PoC로구성된 환경에서 PoC를 지원하지 않는 일반 카메라를 장착 또는 연결하거나, 기설치되어 있던 일반 카메라(PoC 미지원 카메라)를 연결하는 경우가 있다. 이러한 경우 PoC 전압에 의해 카메라 혹은 내장된 부품이 손상을 입게 되거나, 심한 경우 화재까지도 발생할 수 있다.
이상과 같은 위험 요소로 인해 통상 PoC 송/수신부를 이용하는 제품을 사용할 때에는 반드시 송/수신부의 세트를 맞추어 설치 및 사용하고, 그렇지 않은 경우는 PoC 영상 수신부(전원 중첩 인가부)에서 PoC 영상 송신부(PoC 전원 분리부)의 연결 유무를 감지하고 판단하여, 영상 전송선로 상에 전원을 인가할지 여부를 결정하는 방식을 사용한다.
한편, 한국 등록특허공보 제10-0950741호(특허문헌 1)에는 "안정적인 전원공급이 가능한 전원중첩영상전송 시스템"이 개시되어 있는 바, 이에 따른 안정적인 전원공급이 가능한 전원중첩영상전송 시스템은, 전원신호, 영상신호 및 제어신호를 중첩시켜 하나의 전송선로를 통하여 전송하는 동축케이블과; 상기 동축케이블을 통하여 원격에 있는 카메라의 동작을 제어하고 촬영된 영상신호를 수신하며 전원신호를 동축케이블을 통하여 전송하는 전원 송신부와; 전원신호를 전달받아 상기 카메라에 제공하고 카메라로부터 촬영된 영상신호를 상기 동축케이블을 통하여 상기 전원송신부에 전달하는 신호송신부;를 구비한 중첩 영상전송 시스템에 있어서, 상기 전원송신부는 신호 송신부에 주기적으로 예비전원을 전송하고, 전송된 예비전원에 의한 ECHO 신호가 반환되는 경우에만 주전원신호를 전송하여 카메라를 구동시키고, 구동된 카메라의 영상신호를 상기 동축케이블을 통하여 주전원신호와 중첩시켜 전송하며, 상기 신호송신부는 예비전원이 입력되는 경우 약속된 ECHO 신호를 상기 동축케이블을 통하여 전원송신부로 반환하는 것을 특징으로 한다.
이와 같은 특허문헌 1의 경우, 전송선로상에서 발생할 수 있는 VP(전원중첩영상전송)시스템에서 다양한 고장발생원인에 효과적으로 대응할 수 있도록 선로상태를 검출할 수 있는 장점이 있을지는 모르겠으나, CCTV 시스템에서 PoC 지원 카메라 또는 PoC 미지원 카메라 사용 시에 대한 대응 방안에 대해서는 제시하고 있지 않아 CCTV 시스템에서 PoC 지원 카메라 또는 PoC 미지원 카메라 등이 사용되는 경우에는 적용하기 어려운 문제점을 내포하고 있다.
한국 등록특허공보 제10-0950741호(2010.04.05. 공고)
본 발명은 상기와 같은 사항을 종합적으로 감안하여 창출된 것으로서, 별도의 전원 선로나 제어신호 선로를 설치함 없이 영상신호 선로만을 이용하여 전원과 제어신호를 중첩하여 전송함으로써, CCTV 설치 및 카메라 설정 등에 수반되는 어려움과 비용을 줄일 수 있는 CCTV에서의 영상신호 라인을 이용한 전원 및 제어신호 중첩전송 시스템을 제공함에 그 목적이 있다.
본 발명의 다른 목적은 PoC로 구성된 환경에서 PoC 미지원 카메라를 연결하는 경우에는 저전압 모드를 유지한 상태에서 동작을 지속하도록 함으로써, 카메라 혹은 내장된 부품의 손상 또는 화재 발생을 방지할 수 있는 CCTV에서의 영상신호 라인을 이용한 전원 및 제어신호 중첩전송 시스템을 제공함에 있다.
상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 CCTV에서의 영상신호 라인을 이용한 전원 및 제어신호 중첩전송 시스템은,
PoC 카메라 모듈을 구비하며, PoC 수신부로부터 전송된 전원중첩 신호로부터 전원 신호를 분리하고, 분리한 전원 신호로부터 카메라 구동을 위한 전원을 생성하며, 상기 카메라 모듈의 구동에 따른 영상 신호를 PoC 수신부로 송출하고, PoC 수신부가 PoC 송신부를 감지할 수 있도록 하는 클락(clock) 신호를 PoC 수신부로 출력하는 PoC 송신부; 및
외부로부터 공급된 전원을 처리하여 영상 신호 선로 상에 전원을 인가하여 상기 PoC 송신부로 중첩 전송하고, 상기 PoC 송신부로부터 송신된 영상 신호를 수신하여 처리하며, 상기 PoC 송신부의 카메라 모듈을 제어하기 위한 신호를 상기 PoC 송신부로 전송하는 PoC 수신부를 포함하고,
상기 PoC 수신부는 영상 신호 선로 상에 전원을 인가하여 상기 PoC 송신부로 중첩 전송함에 있어서, 먼저 PoC 송신부를 검출하는 회로만 동작시키기 위해 공급되는 전압으로서 상대적으로 낮은 전압(Low Voltage)으로서의 1차 전압을 전송하고, 상기 PoC 송신부로부터의 클락 신호를 일정 시간 검출한 이후 공급되는 전압으로서 상기 1차 전압에 비해 상대적으로 높은 전압(High Voltage)으로서의 2차 전압을 전송하는 점에 그 특징이 있다.
여기서, 상기 PoC 송신부는, 영상 신호의 왜곡이나 손상을 최소화하여 전원중첩 신호로부터 전원 신호를 분리하는 TR 중첩회로부와; 분리한 전원 신호로부터 카메라 구동을 위한 전원(예를 들면, +12VDC)을 생성하는 DC-DC 변환회로부와; 상기 PoC 수신부가 PoC 송신부를 감지할 수 있도록 하는 클락(clock) 신호를 상기 PoC 수신부로 출력하는 발진회로부; 및 상기 발진회로부가 클락 신호를 출력하도록 하는 인에이블(enable) 신호를 상기 발진회로부로 출력하는 선택회로부를 포함하여 구성될 수 있다.
또한, 상기 PoC 수신부는, 영상신호 선로 상에 전원을 중첩하여 PoC 송신부로 전송하는 전원 출력부와; PoC 송신부로부터 수신한 영상신호를 처리하여 녹화장치(DVR)로 송출하는 영상신호 처리부와; 영상신호 선로 상의 영상신호 상태를 검출하는 비디오 검출부와; 상기 전원 출력부, 영상신호 처리부 및 비디오 검출부를 전체적으로 관리 및 제어하며, 상기 PoC 송신부로부터의 전송 신호를 수신하여 신호의 종류를 판단하고, 신호의 종류에 따라 대응하는 제어 동작을 수행하는 제어부를 포함하여 구성될 수 있다.
또한, 상기 PoC 수신부는, 상기 제어부의 제어 동작 수행에 따라 상대적으로 낮은 전압(Low Voltage)을 출력하는 저전압 출력부와; 저전압 출력부에서 출력되는 전압에 비해 상대적으로 높은 전압(High Voltage)을 출력하는 고전압 출력부를 더 포함할 수 있다.
이때, 상기 상대적으로 낮은 전압(Low Voltage)은 DC 6∼7V의 전압일 수 있고, 상기 상대적으로 높은 전압(High Voltage)은 DC 36∼48V의 전압일 수 있다.
또한, 상기 비디오 검출부는 상기 PoC 송신부로부터 PoC 수신부로 입력된 신호를 상기 제어부에 의해 판단할 때, 판단에 혼돈을 줄 수 있는 실제 영상 데이터가 존재할 가능성이 있는 신호 부분을 미리 설정된 전압 레벨을 기준으로 잘라내고, LPF(Low Pass Filter)를 이용하여 고주파 신호를 필터링한 후 신호를 상기 제어부로 전달하도록 구성될 수 있다.
또한, 상기 제어부가 상기 PoC 송신부로부터의 전송 신호를 수신하여 판단하는 상기 신호의 종류는 PoC 송신부 연결 상태 신호, 카메라 직접 연결 상태 신호, 신호 무입력 또는 비정상 상태 신호를 포함할 수 있다.
이때, 상기 제어부가 상기 PoC 송신부로부터의 전송 신호를 수신하여 판단한신호의 종류가 PoC 송신부 연결 상태 신호인 경우에는, 상기 제어부는 전원 중첩 모드를 저전압(Low Voltage) 모드에서 고전압(High Voltage) 모드로 전환하여 고전압이 상기 PoC 송신부로 공급되도록 구성될 수 있다.
또한, 상기 제어부가 상기 PoC 송신부로부터의 전송 신호를 수신하여 판단한신호의 종류가 카메라 직접 연결 상태 신호인 경우에는, 상기 제어부는 카메라 장치에 손상을 주지 않는 저전압 모드를 유지한 상태에서 동작을 유지하도록 구성될 수 있다.
또한, 상기 제어부가 상기 PoC 송신부로부터의 전송 신호를 수신하여 판단한신호의 종류가 신호 무입력 또는 비정상 상태 신호인 경우에는, 상기 제어부는 저전압 모드를 유지한 상태에서 입력 신호 감지를 위한 루틴을 반복 수행하도록 구성될 수 있다.
또한, 상기 제어부는 PoC 송신부가 카메라용 전원을 공급하고 있는 상태인 고전압 모드에서는 입력신호를 계속적으로 감시하여 영상신호가 지속되고 있는지 여부를 판단하고, 영상신호가 사라지는 영상 손실(Video Loss) 상태가 되면 저전압 모드로 전환하여 입력 신호 감지를 위한 루틴으로 복귀하여 동작을 수행하도록 구성될 수 있다.
또한, 상기 PoC 수신부는 PoC 송신부가 PoC 지원 카메라가 아닌 일반 카메라에 직접 연결되었다고 판단한 경우에는 영상신호 선로 상의 과전압으로 인한 카메라의 손상이 발생하지 않도록 저전압 모드를 유지한 상태에서 동작을 지속하며, 이 상태에서 상기 제어부로 입력되는 영상신호의 지속 여부를 감시하도록 구성될 수 있다.
이때, 상기 영상신호의 지속 여부 감시 중 영상신호 손실 상태로 판단되면, 상기 제어부는 입력 신호 감지를 위한 루틴으로 복귀하여 동작을 수행하도록 구성될 수 있다.
또한, 상기 PoC 수신부는 UTC(Up The Coax) 통신을 이용하는 경우에는 PoC 송신부로부터 입력된 영상신호가 수동 소자만을 통하여 직접 녹화장치(DVR) 측으로 전달되는 경로를 사용하고, 상기 UTC 통신을 이용하지 않는 경우는 입력된 영상신호가 증폭기 또는 버퍼를 통과하여 녹화장치(DVR) 측으로 전달되는 경로를 사용하도록 구성될 수 있다.
이와 같은 본 발명에 의하면, 별도의 전원 선로나 제어신호 선로를 설치함 없이 영상신호 선로만을 이용하여 전원과 제어신호를 중첩하여 전송함으로써, CCTV 설치 및 카메라 설정 등에 수반되는 어려움과 비용을 줄일 수 있는 장점이 있다.
도 1은 본 발명에 따른 CCTV에서의 영상신호 라인을 이용한 전원 및 제어신호 충첩전송 시스템이 적용된 CCTV 시스템의 전체적인 구성을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 CCTV에서의 영상신호 라인을 이용한 전원 및 제어신호 충첩전송 시스템의 PoC 송신부의 구성을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 CCTV에서의 영상신호 라인을 이용한 전원 및 제어신호 충첩전송 시스템의 PoC 수신부의 구성을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 4는 발진회로부에서 PoC 카메라 감지용 신호를 발생하는 메커니즘을 도식적으로 나타낸 도면이다.
도 5는 본 발명에 따른 CCTV에서의 영상신호 라인을 이용한 전원 및 제어신호 충첩전송 시스템에서의 PoC 수신부의 고전압 동작 모드를 나타낸 도면이다.
도 6은 본 발명에 따른 CCTV에서의 영상신호 라인을 이용한 전원 및 제어신호 충첩전송 시스템에서의 PoC 수신부의 저전압 동작 모드를 나타낸 도면이다.
도 7은 본 발명에 따른 CCTV에서의 영상신호 라인을 이용한 전원 및 제어신호 충첩전송 시스템에서, PoC 미지원 카메라 연결시 PoC 수신부의 저전압 동작 모드를 나타낸 도면이다.
도 8은 PoC 수신부 측의 영상신호 흐름 경로로서의 UTC 경로와 증폭기 경로를 나타낸 도면이다.
본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정되어 해석되지 말아야 하며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야 한다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있다는 것을 의미한다. 또한, 명세서에 기재된 "…부", "…기", "모듈", "장치" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 CCTV에서의 영상신호 라인을 이용한 전원 및 제어신호 충첩전송 시스템이 적용된 CCTV 시스템의 전체적인 구성을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 1을 참조하면, CCTV 시스템(100)은 PoC 송신부(110), PoC 수신부(120) 및 DVR(영상저장장치)(130)을 포함하여 구성될 수 있다. 도 1에 도시된 바와 같이, PoC 송신부(110)와 PoC 수신부(120) 간에는 하나의 채널(영상신호 선로)을 통해 영상신호와 제어신호 및 전원이 송수신되고, PoC 수신부(120)와 DVR(영상저장장치)(130) 간에는 하나의 채널(영상신호 선로)을 통해 영상신호와 제어신호가 송수신된다. 여기서, PoC 송신부(110) 및 PoC 수신부(120)와 관련해서는 뒤에서 상세히 설명하기로 한다.
본 발명은 CCTV 카메라의 물리적인(하드웨어적인) 설치 및 소프트웨어적인 설정이 쉽도록 하여 CCTV 설치 및 설정에 투여되는 물리적, 시간적 비용을 줄이고 사용상의 편의를 증대하고자 하는 것을 기술적 핵심으로 하며, 이를 위해 PoC를 이용한 전원 중첩 전송기술과, UTC(Up The Coax)를 이용한 제어신호 중첩 전송 기술이 도입된다. 즉, 별도의 전원 선로나 제어신호 선로를 설치하지 않고도 영상신호 선로만을 이용하여 전원을 전송하고(PoC), 제어신호를 전송함(UTC)으로써, CCTV 설치 현장에서의 작업의 어려움과 비용 문제를 해소하고자 한다.
그러면, 이하에서는 이상과 같은 본 발명에 대해 상세히 설명해 보기로 한다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 CCTV에서의 영상신호 라인을 이용한 전원 및 제어신호 충첩전송 시스템의 PoC 송신부의 구성을 개략적으로 나타낸 도면이고, 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 CCTV에서의 영상신호 라인을 이용한 전원 및 제어신호 충첩전송 시스템의 PoC 수신부의 구성을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 2 및 도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 CCTV에서의 영상신호 라인을 이용한 전원 및 제어신호 중첩전송 시스템은 PoC 송신부(110) 및 PoC 수신부(120)를 포함하여 구성될 수 있다.
PoC 송신부(110)는 PoC 카메라 모듈(115)을 구비하며, PoC 수신부(120)로부터 전송된 전원중첩 신호로부터 전원 신호를 분리하고, 분리한 전원 신호로부터 카메라 구동을 위한 전원을 생성하며, 상기 카메라 모듈(115)의 구동에 따른 영상 신호를 PoC 수신부(120)로 송출하고, PoC 수신부(120)가 PoC 송신부(110)를 감지할 수 있도록 하는 클락(clock) 신호를 PoC 수신부(120)로 출력한다.
PoC 수신부(120)는 외부로부터 공급된 전원(예를 들면, AC 110∼220V)을 처리하여 영상 신호 선로 상에 전원을 인가하여 상기 PoC 송신부(110)로 중첩 전송하고, PoC 송신부(110)로부터 송신된 영상 신호를 수신하여 처리하며, PoC 송신부(110)의 카메라 모듈(115)을 제어하기 위한 신호를 PoC 송신부(110)로 전송한다.
이상과 같은 구성의 본 발명에 따른 CCTV에서의 영상신호 라인을 이용한 전원 및 제어신호 중첩전송 시스템에서의 상기 PoC 수신부(120)는 영상 신호 선로 상에 전원을 인가하여 상기 PoC 송신부(110)로 중첩 전송함에 있어서, 먼저 PoC 송신부(110)를 검출하는 회로만 동작시키기 위해 공급되는 전압으로서 상대적으로 낮은 전압(Low Voltage)으로서의 1차 전압을 전송하고, 상기 PoC 송신부(110)로부터의 클락 신호를 일정 시간(예를 들면, 약 3초 동안) 검출한 이후 공급되는 전압으로서 상기 1차 전압에 비해 상대적으로 높은 전압(High Voltage)으로서의 2차 전압을 전송한다. 이때, 상기 상대적으로 낮은 전압(Low Voltage)은 DC 6∼7V의 전압일 수 있고, 상기 상대적으로 높은 전압(High Voltage)은 DC 36∼48V의 전압일 수 있다.
상기 PoC 송신부(110)는, 도 2에 도시된 바와 같이, 영상 신호의 왜곡이나 손상을 최소화하여 전원중첩 신호로부터 전원 신호를 분리하는 TR 중첩회로부(111)와; 분리한 전원 신호로부터 카메라 구동을 위한 전원(예를 들면, +12V DC)을 생성하는 DC-DC 변환(예를 들면, DC 48V 또는 36V를 DC 12V로 변환)회로부(112)와; 상기 PoC 수신부(120)가 PoC 송신부(110)를 감지할 수 있도록 하는 클락(clock) 신호를 상기 PoC 수신부(120)로 출력하는 발진회로부(114); 및 상기 발진회로부(114)가 클락 신호를 출력하도록 하는 인에이블(enable) 신호를 상기 발진회로부(114)로 출력하는 선택회로부(113)를 포함하여 구성될 수 있다. 여기서, 상기 발진회로부 (114)는 4MHz의 클락을 발생하는 발진 소자(oscillator)와 출력 스위치 IC 회로로 구성될 수 있다. 여기서, 또한 이와 같은 발진회로부(114)에서 PoC 카메라 감지용 신호를 발생하는 메커니즘에 대해 설명을 부가해 보기로 한다.
도 4는 발진회로부에서 PoC 카메라 감지용 신호를 발생하는 메커니즘을 도식적으로 나타낸 도면이다.
도 4를 참조하면, PoC 송신부(110)는 PoC 수신부(120)로부터 전송되는 두 가지 전압을 사용하게 되는데, 이는 PoC를 지원하지 않는 일반 카메라에 DC 36V나 48V의 고전압(이하 HV)을 인가할 시 카메라가 소손되는 경우를 방지하기 위한 것이다. 전원 온(ON) 시 PoC 수신부(120)로부터 DC 6~7V의 저전압(이하 LV)을 받게 되는데 카메라 모듈과 I/F 회로는 동작시키지 않고 "PoC 송신기" 부분(도 2 참조)을 감지하는 회로만 동작하는 전압이다.
LV는 "RESISTOR DIVIDE 및.TR 회로"(선택회로부)(113)(도 2 참조)를 거쳐"HIGH" 신호로 변환되어 발진회로부(114) 소스(Source) 중 4MHz의 클락이 PoC 수신부(120)로 출력하는 인에이블(enable) 신호로 사용된다. 이 신호를 PoC 수신부 (120)에서 약 3초간 감지하여 PoC 송신기가 있음을 판단하게 되고, 이후 PoC 송신부(110)에서는 HV를 받게 된다. HV 모드 시, 선택회로부(113)에 의해 발진회로부(114) 소스 중 오픈(open)된 출력이 선택되고, 영상 신호에 영향을 주지 않는 상태로 대기하게 된다. 동시에 HV는 DC-DC 변환회로부(112)를 거쳐 카메라 동작 전원(DC 12V)을 출력하게 되며, 이에 따라 카메라 모듈(115)이 동작함으로써 영상 신호가 PoC 수신부(120)로 출력되게 된다. 만약 카메라가 PoC 송신기가 없는 카메라인 경우는 4MHz 클락을 PoC 수신부(120)로 보낼 수 없기 때문에 PoC 수신부(120)는HV를 출력하지 않게 되며, 따라서 PoC 송신기가 없는 카메라(none PoC 카메라)를 보호할 수 있게 된다.
즉, 저렴하고 간단한 발진부품과 선택회로만을 PoC 송신부(110)에 추가하여영상신호와 제어신호에 대한 간섭을 최소화하고, 이 신호를 PoC 수신부(전원 송신및 영상 수신부)에서 감지 및 판단하게 함으로써, PoC 수신부(120)가 정확한 동작모드와 그 모드에 따른 전압 레벨을 결정할 수 있게 되며, 그 결과 PoC 사용 및 설치에서 발생할 가능성이 큰 오동작, 손상 등을 예방할 수 있게 되는 것이다.
다시 도 3을 참조하면, 상기 PoC 수신부(120)는, 영상신호 선로 상에 전원을 중첩하여 PoC 송신부(110)로 전송하는 전원 출력부(121)와; PoC 송신부(110)로부터 수신한 영상신호를 처리하여 녹화장치(DVR)로 송출하는 영상신호 처리부(122)와; 영상신호 선로 상의 영상신호 상태를 검출하는 비디오 검출부(123)와; 상기 전원 출력부(121), 영상신호 처리부(122) 및 비디오 검출부(123)를 전체적으로 관리 및 제어하며, 상기 PoC 송신부(110)로부터의 전송 신호를 수신하여 신호의 종류를 판단하고, 신호의 종류에 따라 대응하는 제어 동작을 수행하는 제어부(124)를 포함하여 구성될 수 있다. 여기서, 제어부(124)는 PLD(Programmable Logic Device), FPGA(Field Programmable Gate Array), CPU(Central Processing Unit) 등으로 구성될 수 있다.
여기서, 이상과 같은 PoC 수신부(120)는, 상기 제어부(124)의 제어 동작 수행에 따라 상대적으로 낮은 전압(Low Voltage)을 출력하는 저전압 출력부(125)와; 저전압 출력부(125)에서 출력되는 전압에 비해 상대적으로 높은 전압(High Voltage)을 출력하는 고전압 출력부(126)를 더 포함할 수 있다.
이때, 상기 상대적으로 낮은 전압(Low Voltage)은 DC 6∼7V의 전압일 수 있고, 상기 상대적으로 높은 전압(High Voltage)은 DC 36∼48V의 전압일 수 있다.
또한, 상기 비디오 검출부(123)는 상기 PoC 송신부(110)로부터 PoC 수신부(120로 입력된 신호를 상기 제어부(124)에 의해 판단할 때, 판단에 혼돈을 줄 수 있는 실제 영상 데이터가 존재할 가능성이 있는 신호 부분을 미리 설정된 전압 레벨을 기준으로 잘라내고, LPF(Low Pass Filter)를 이용하여 고주파 신호를 필터링한 후 신호를 상기 제어부(124)로 전달하도록 구성될 수 있다. 여기서, 이러한 과정을 거쳐 제어부(124)로 입력되는 신호는 4MHz의 송신부 판단 신호와, 영상의 동기 신호(예를 들면, 25KHz∼35KHz의 주파수 특성을 갖는 신호)와, 무변화 혹은 무작위 신호로 분류할 수 있다.
또한, 상기 제어부(124)가 상기 PoC 송신부(110)로부터의 전송 신호를 수신하여 판단하는 신호의 종류는 PoC 송신부 연결 상태 신호, 카메라 직접 연결 상태 신호, 신호 무입력 또는 비정상 상태 신호를 포함할 수 있다.
이때, 상기 제어부(124)가 상기 PoC 송신부(110)로부터의 전송 신호를 수신하여 판단한 신호의 종류가 PoC 송신부 연결 상태 신호(즉, 4MHz의 송신부 판단 신호)인 경우에는, 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 제어부(124)는 전원 중첩 모드를 저전압(Low Voltage) 모드에서 고전압(High Voltage) 모드로 전환하여 전달된 전원(고전압)이 상기 PoC 송신부(110)의 PoC 송신기를 거쳐 카메라용 전원(DC 12V)으로 변환되어 공급되도록 구성될 수 있다.
또한, 상기 제어부(124)가 상기 PoC 송신부(110)로부터의 전송 신호를 수신하여 판단한 신호의 종류가 카메라 직접 연결 상태 신호(즉, 카메라로부터 나오는 영상 동기신호)인 경우에는, 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 제어부(124)는 카메라 장치에 손상을 주지 않는 저전압 모드를 유지한 상태에서 동작을 유지하도록 구성될 수 있다.
또한, 상기 제어부(124)가 상기 PoC 송신부(110)로부터의 전송 신호를 수신하여 판단한 신호의 종류가 신호 무입력 또는 비정상 상태 신호(즉, 무변화 혹은 무작위 신호)인 경우에는, 위의 카메라 직접 연결 상태 신호(카메라로부터 나오는 영상 동기신호)인 경우와 마찬가지로 상기 제어부(124)는 저전압 모드를 유지한 상태에서 입력 신호 감지를 위한 루틴을 반복 수행하도록 구성될 수 있다.
또한, 상기 제어부(124)는 PoC 송신부(110)가 카메라용 전원을 공급하고 있는 상태인 고전압 모드(도 5 참조)에서는 입력신호를 계속적으로 감시하여 영상신호가 지속되고 있는지 여부를 판단하고, 영상신호가 사라지는 영상 손실(Video Loss) 상태가 되면 저전압 모드(도 6 참조)로 전환하여 입력 신호 감지를 위한 루틴으로 복귀하여 동작을 수행하도록 구성될 수 있다.
한편, 상기 PoC 수신부(120)는 PoC 송신부(110)가 PoC 지원 카메라가 아닌 일반 카메라(none PoC)에 직접 연결되었다고 판단한 경우(즉, 저전압 모드 상태에서 영상신호가 검출되는 경우)에는 영상신호 선로 상의 과전압으로 인한 카메라의 손상이 발생하지 않도록, 도 7에 도시된 바와 같이, 저전압 모드를 유지한 상태에서 동작을 지속하며, 이 상태에서도 고전압 모드 때와 마찬가지로 상기 제어부(124)로 입력되는 영상신호의 지속 여부를 감시하도록 구성될 수 있다. 이때, 상기 영상신호의 지속 여부 감시 중 영상신호 손실 상태로 판단되면, 상기 제어부(124)는 입력 신호 감지를 위한 루틴으로 복귀하여 동작을 수행하도록 구성될 수 있다.
또한, 상기 PoC 수신부(120)는, 도 8에 도시된 바와 같이, UTC(Up The Coax) 통신을 이용하는 경우에는 PoC 송신부(110)로부터 입력된 영상신호가 수동 소자만을 통하여 직접 녹화장치(DVR) 측으로 전달되는 경로를 사용하고, 상기 UTC 통신을 이용하지 않는 경우(일반적인 경우)는 입력된 영상신호가 증폭기 또는 버퍼를 통과하여 녹화장치(DVR) 측으로 전달되는 경로(적색 경로)를 사용하도록 구성될 수 있다. 여기서, 이와 같은 경로 사용과 관련하여 조금 더 설명을 부가해 보기로 한다.
아날로그 영상신호가 장거리에 걸쳐 연결되는 경우에는 선로 상의 특성으로 인해 영상의 왜곡이나 열화가 발생하는 문제가 있다. 이러한 경우, 통상적으로 영상 송신부 측에 신호 증폭 회로나 버퍼 및 필터 회로 등을 연결하여 특성을 개선하는 방식을 취하고 있다. 그러나 아날로그 버퍼나 증폭기 회로 구성의 특성상, 이러한 경우는 카메라 측에서 영상 수신기쪽으로 단방향의 신호전달만 가능하다. 이렇게 되면 반대방향(영상 수신기→카메라)으로 전달되어야 하는 카메라 제어신호(UTC신호)는 전송이 불가능하여 영상 수신기 측에서 원격으로 카메라를 제어 및 조작할 수 없게 된다. 즉, 영상신호 개선을 위한 방법을 선택하게 됨으로써 중요한 하나의기능(카메라 제어신호 전송 기능)을 버려야 하는 결과가 되는 것이다.
본 발명에서는 이러한 문제를 해결하기 위해 PoC 수신부 쪽의 영상 흐름 경로를 "증폭기 혹은 버퍼를 통과하는 경로"와 "입력 영상신호가 수동 소자만을 통하여 직접 출력측(녹화장치(DVR))으로 전달되는 경로"로 이원화하고 필요에 따라 선택적으로 사용하도록 하는 방식을 도입하였다.
즉, 카메라 제어(UTC 통신)를 이용하는 경우에는 "입력 영상신호가 수동 소자만을 통하여 직접 출력 측으로 전달되는 경로"를 이용하도록 하고, 그렇지 않은경우는 "증폭기 혹은 버퍼를 통과하는 경로"를 이용 하도록 하는 방식이다.
통상적으로 카메라 제어(UTC 통신)는 카메라 설치 및 유지보수 시에만 일시적으로 사용되는 성격을 갖기 때문에 이 경우를 제외하고는 "증폭기 혹은 버퍼를 통과하는 경로"를 이용하는 것을 가능하게 함으로써, 두 가지 요구(즉, PoC 수신부측에서의 영상신호 수신 및 PoC 송신부 쪽으로의 카메라 제어신호 송신)를 만족시킬 수 있는 방식을 취한 것이다.
이때, 이상과 같은 경로의 선택 방식은 사용자의 물리적 스위치 조작을 제어부(124)가 감지하여 경로를 선택하는 수동 방식과, 제어부(124)가 영상 수신장치와 통신하여 필요한 경우에 자동적으로 경로를 선택하여 전환하는 자동 방식이 있을수있다.
이상의 설명과 같이, 본 발명에 따른 CCTV에서의 영상신호 라인을 이용한 전원 및 제어신호 중첩전송 시스템은 별도의 전원 선로나 제어신호 선로를 설치함 없이 영상신호 선로만을 이용하여 전원과 제어신호를 중첩하여 전송함으로써, CCTV 설치 및 카메라 설정 등에 수반되는 어려움과 비용을 줄일 수 있는 장점이 있다.
또한, PoC로 구성된 환경에서 PoC 미지원 카메라를 연결하는 경우에는 저전압 모드를 유지한 상태에서 동작을 지속하도록 함으로써, 카메라 혹은 내장된 부품의 손상 또는 화재 발생을 방지할 수 있는 장점이 있다.
이상, 바람직한 실시예를 통하여 본 발명에 관하여 상세히 설명하였으나, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양하게 변경, 응용될 수 있음은 당해 기술분야의 통상의 기술자에게 자명하다. 따라서, 본 발명의 진정한 보호 범위는 다음의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술적 사상은 본 발명의 권리 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
110: PoC 송신부 111: TR 중첩회로부
112: DC-DC 변환회로부 113: 선택회로부
114: 발진회로부 115: PoC 카메라 모듈
120: PoC 수신부 121: 전원 출력부
123: 비디오 검출부 124: 제어부
125: 저전압 출력부 126: 고전압 출력부
130: DVR

Claims (14)

  1. PoC 카메라 모듈을 구비하며, PoC 수신부로부터 전송된 전원중첩 신호로부터 전원 신호를 분리하고, 분리한 전원 신호로부터 카메라 구동을 위한 전원을 생성하며, 상기 카메라 모듈의 구동에 따른 영상 신호를 PoC 수신부로 송출하고, PoC 수신부가 PoC 송신부를 감지할 수 있도록 하는 클락(clock) 신호를 PoC 수신부로 출력하는 PoC 송신부; 및
    외부로부터 공급된 전원을 처리하여 영상 신호 선로 상에 전원을 인가하여 상기 PoC 송신부로 중첩 전송하고, 상기 PoC 송신부로부터 송신된 영상 신호를 수신하여 처리하며, 상기 PoC 송신부의 카메라 모듈을 제어하기 위한 신호를 상기 PoC 송신부로 전송하는 PoC 수신부를 포함하고,
    상기 PoC 수신부는 영상 신호 선로 상에 전원을 인가하여 상기 PoC 송신부로 중첩 전송함에 있어서, 먼저 PoC 송신부를 검출하는 회로만 동작시키기 위해 공급되는 전압으로서 상대적으로 낮은 전압(Low Voltage)으로서의 1차 전압을 전송하고, 상기 PoC 송신부로부터의 클락 신호를 일정 시간 검출한 이후 공급되는 전압으로서 상기 1차 전압에 비해 상대적으로 높은 전압(High Voltage)으로서의 2차 전압을 전송하는 것을 특징으로 하는 CCTV에서의 영상신호 라인을 이용한 전원 및 제어신호 중첩전송 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 PoC 송신부는,
    영상 신호의 왜곡이나 손상을 최소화하여 전원중첩 신호로부터 전원 신호를 분리하는 TR 중첩회로부와;
    분리한 전원 신호로부터 카메라 구동을 위한 전원을 생성하는 DC-DC 변환회로부와;
    상기 PoC 수신부가 PoC 송신부를 감지할 수 있도록 하는 클락(clock) 신호를 상기 PoC 수신부로 출력하는 발진회로부; 및
    상기 발진회로부가 클락 신호를 출력하도록 하는 인에이블(enable) 신호를 상기 발진회로부로 출력하는 선택회로부를 포함하는 것을 특징으로 하는 CCTV에서의 영상신호 라인을 이용한 전원 및 제어신호 중첩전송 시스템.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 PoC 수신부는,
    영상신호 선로 상에 전원을 중첩하여 PoC 송신부로 전송하는 전원 출력부와;
    상기 PoC 송신부로부터 수신한 영상신호를 처리하여 녹화장치(DVR)로 송출하는 영상신호 처리부와;
    영상신호 선로 상의 영상신호 상태를 검출하는 비디오 검출부와;
    상기 전원 출력부, 영상신호 처리부 및 비디오 검출부를 전체적으로 관리 및 제어하며, 상기 PoC 송신부로부터의 전송 신호를 수신하여 신호의 종류를 판단하고, 신호의 종류에 따라 대응하는 제어 동작을 수행하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 CCTV에서의 영상신호 라인을 이용한 전원 및 제어신호 중첩전송 시스템.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 PoC 수신부는,
    상기 제어부의 제어 동작 수행에 따라 상대적으로 낮은 전압(Low Voltage)을 출력하는 저전압 출력부와;
    저전압 출력부에서 출력되는 전압에 비해 상대적으로 높은 전압(High Voltage)을 출력하는 고전압 출력부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 CCTV에서의 영상신호 라인을 이용한 전원 및 제어신호 중첩전송 시스템.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 상대적으로 낮은 전압(Low Voltage)은 DC 6∼7V의 전압이고, 상기 상대적으로 높은 전압(High Voltage)은 DC 36∼48V의 전압인 것을 특징으로 하는 CCTV에서의 영상신호 라인을 이용한 전원 및 제어신호 중첩전송 시스템.
  6. 제3항에 있어서,
    상기 비디오 검출부는 상기 PoC 송신부로부터 PoC 수신부로 입력된 신호를 상기 제어부에 의해 판단할 때, 판단에 혼돈을 줄 수 있는 실제 영상 데이터가 존재할 가능성이 있는 신호 부분을 미리 설정된 전압 레벨을 기준으로 잘라내고, LPF(Low Pass Filter)를 이용하여 고주파 신호를 필터링한 후 신호를 상기 제어부로 전달하도록 구성된 것을 특징으로 하는 CCTV에서의 영상신호 라인을 이용한 전원 및 제어신호 중첩전송 시스템.
  7. 제3항에 있어서,
    상기 제어부가 상기 PoC 송신부로부터의 전송 신호를 수신하여 판단하는 상기 신호의 종류는 PoC 송신부 연결 상태 신호, 카메라 직접 연결 상태 신호, 신호 무입력 또는 비정상 상태 신호를 포함하는 것을 특징으로 하는 CCTV에서의 영상신호 라인을 이용한 전원 및 제어신호 중첩전송 시스템.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 제어부가 상기 PoC 송신부로부터의 전송 신호를 수신하여 판단한 신호의 종류가 PoC 송신부 연결 상태 신호인 경우에는, 상기 제어부는 전원 중첩 모드를 저전압(Low Voltage) 모드에서 고전압(High Voltage) 모드로 전환하여 고전압이 상기 PoC 송신부로 공급되도록 구성된 것을 특징으로 하는 CCTV에서의 영상신호 라인을 이용한 전원 및 제어신호 중첩전송 시스템.
  9. 제7항에 있어서,
    상기 제어부가 상기 PoC 송신부로부터의 전송 신호를 수신하여 판단한 신호의 종류가 카메라 직접 연결 상태 신호인 경우에는, 상기 제어부는 카메라 장치에 손상을 주지 않는 저전압 모드를 유지한 상태에서 동작을 유지하도록 구성된 것을 특징으로 하는 CCTV에서의 영상신호 라인을 이용한 전원 및 제어신호 중첩전송 시스템.
  10. 제7항에 있어서,
    상기 제어부가 상기 PoC 송신부로부터의 전송 신호를 수신하여 판단한 신호의 종류가 신호 무입력 또는 비정상 상태 신호인 경우에는, 상기 제어부는 저전압 모드를 유지한 상태에서 입력 신호 감지를 위한 루틴을 반복 수행하도록 구성된 것을 특징으로 하는 CCTV에서의 영상신호 라인을 이용한 전원 및 제어신호 중첩전송 시스템.
  11. 제3항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 PoC 송신부가 카메라용 전원을 공급하고 있는 상태인 고전압 모드에서는 입력신호를 계속적으로 감시하여 영상신호가 지속되고 있는지 여부를 판단하고, 영상신호가 사라지는 영상 손실(Video Loss) 상태가 되면 저전압 모드로 전환하여 입력 신호 감지를 위한 루틴으로 복귀하여 동작을 수행하도록 구성된 것을 특징으로 하는 CCTV에서의 영상신호 라인을 이용한 전원 및 제어신호 중첩전송 시스템.
  12. 제3항에 있어서,
    상기 PoC 수신부는 상기 PoC 송신부가 PoC 지원 카메라가 아닌 일반 카메라에 직접 연결되었다고 판단한 경우에는 영상신호 선로 상의 과전압으로 인한 카메라의 손상이 발생하지 않도록 저전압 모드를 유지한 상태에서 동작을 지속하며, 이 상태에서 상기 제어부로 입력되는 영상신호의 지속 여부를 감시하도록 구성된 것을 특징으로 하는 CCTV에서의 영상신호 라인을 이용한 전원 및 제어신호 중첩전송 시스템.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 영상신호의 지속 여부 감시 중 영상신호 손실 상태로 판단되면, 상기 제어부는 입력 신호 감지를 위한 루틴으로 복귀하여 동작을 수행하도록 구성된 것을 특징으로 하는 CCTV에서의 영상신호 라인을 이용한 전원 및 제어신호 중첩전송 시스템.
  14. 제1항에 있어서,
    상기 PoC 수신부는 UTC(Up The Coax) 통신을 이용하는 경우에는 상기 PoC 송신부로부터 입력된 영상신호가 수동 소자만을 통하여 직접 녹화장치(DVR) 측으로 전달되는 경로를 사용하고, 상기 UTC 통신을 이용하지 않는 경우는 입력된 영상신호가 증폭기 또는 버퍼를 통과하여 녹화장치(DVR) 측으로 전달되는 경로를 사용하도록 구성된 것을 특징으로 하는 CCTV에서의 영상신호 라인을 이용한 전원 및 제어신호 중첩전송 시스템.
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