KR100775814B1 - A wireless cctv transmitter - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 무선 CCTV 송신장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 교류 신호에 실려 송신되는 제어신호를 분리하여 교류 신호를 촬상부의 각도 조절을 위한 모터의 전력 신호로 사용하여 모터 구동을 위한 전력 소모를 최소화함과 아울러 촬상되는 영상의 변화율을 계산하여 변화율에 따라 영상 데이터의 저장 주기를 가변시킴으로써 저장 장치의 사용 시간을 증가시킬 수 있도록 하는 무선 CCTV 송신장치에 관한 것이다.The present invention relates to a wireless CCTV transmission apparatus, and more particularly, by separating the control signal carried on the AC signal and using the AC signal as a power signal of the motor for adjusting the angle of the imaging unit to minimize the power consumption for driving the motor. In addition, the present invention relates to a wireless CCTV transmitter for increasing the use time of a storage device by calculating a change rate of an image to be captured and changing a storage period of the image data according to the change rate.
CCTV(Closed Circuit Tele-Vision) 시스템은 원격지에서 영상 및 음성을 모니터링하는 것을 목적으로 하는 것으로 영상을 촬상하여 전송하기 위한 CCTV 송신장치와 수신한 영상을 모니터로 출력하거나 저장장치에 저장하는 중앙 감시장치로 구성된다.CCTV (Closed Circuit Tele-Vision) system is to monitor video and audio from remote sites. CCTV transmitter for capturing and transmitting video and central monitoring device for outputting the received video to monitor or storage. It consists of.
종래 CCTV 송신장치와 중앙 감시장치는 케이블 등으로 연결되어 촬영된 영상 데이터가 중앙 감시장치로 전송되었으나, 선로의 가설 비용이 증가하고 선로의 가 설이 힘든 장소나 CCTV 송신장치를 자주 이동시켜야 하는 장소에서는 단점을 갖는다.In the conventional CCTV transmitter and the central monitoring device, the video data recorded by the cable is transmitted to the central monitoring device, but the construction cost of the line increases and the location where the construction of the track is difficult or frequently moves the CCTV transmitter is required. Has disadvantages.
이에 따라 근래에는 CCTV 송신장치와 중앙 감시장치가 무선 통신망으로 결합된 무선 CCTV 시스템이 적용된 경우가 늘고 있으며, 본 발명의 이러한 무선 CCTV 시스템에 관한 것이다.Accordingly, in recent years, a case in which a wireless CCTV system in which a CCTV transmitter and a central monitoring unit are coupled to a wireless communication network is increasing, and relates to such a wireless CCTV system of the present invention.
무선 CCTV 송신장치는 무선 통신망을 통해 중앙 감시장치로부터 촬상각 제어를 위한 제어신호를 수신하고, 수신된 제어신호에 따라 모터를 구동하여 카메라의 촬상각을 제어하게 되는데 모터의 구동 시에 전력 소비가 증가하는 단점이 있다.The wireless CCTV transmitter receives a control signal for controlling the imaging angle from the central monitoring device through a wireless communication network and drives the motor according to the received control signal to control the imaging angle of the camera. There is an increasing disadvantage.
한편, 중앙 감시장치에는 무선 CCTV 송신장치로부터 전송된 영상 데이터를 저장하는 VCR이 구비된다. VCR을 이용한 영상 데이터 저장방식에는 영상 데이터를 연속적으로 저장하는 표준 방식과 일정 시간간격으로 영상 데이터를 저장하는 타임 랩스(Time Lapse)방식이 있다.On the other hand, the central monitoring device is provided with a VCR for storing the video data transmitted from the wireless CCTV transmitter. Video data storage methods using a VCR include a standard method of continuously storing image data and a time lapse method of storing image data at a predetermined time interval.
표준 방식은 저장되는 영상 데이터의 양이 많아 저장장치의 저장 공간이 많이 확보되어야 하는 단점이 있는 반면, 타임 랩스 방식은 영상 데이터 저장량이 감소되는 장점은 있으나, 중요한 감시장면을 놓치는 경우가 종종 발생하는 문제점이 있다.While the standard method has a disadvantage in that a large amount of video data is stored, a storage space of a storage device must be secured, while the time lapse method has an advantage of reducing the amount of video data stored, but often misses an important surveillance scene. There is a problem.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 교류 신호에 실려 송신되는 제어신호를 분리하여 교류 신호를 촬상부의 각도 조절을 위한 모터의 전력 신호로 사용하여 모터 구동을 위한 전력 소모를 최소화할 수 있는 무선 CCTV 송신장치를 제공하는 것이다.The present invention has been made to solve the above problems, and an object of the present invention is to separate the control signal transmitted to the AC signal and use the AC signal as a power signal of the motor for adjusting the angle of the imaging unit to drive the motor. It is to provide a wireless CCTV transmission device that can minimize the power consumption for.
본 발명의 다른 목적은 무선 신호를 교류 신호와 제어신호로 분리하는 신호 분리부내에 리플 제거부를 구비함으로써 변환된 직류 전원의 리플을 제거하여 안정적이고 고품질의 전력을 공급할 수 있도록 하는 것이다.Another object of the present invention is to provide a stable and high-quality power by removing the ripple of the converted DC power supply by providing a ripple removal unit in the signal separation unit for separating the wireless signal into an AC signal and a control signal.
또한, 본 발명의 다른 목적은 촬상되는 영상의 변화율을 계산하여 변화율에 따라 영상 데이터의 저장 주기를 가변시킴으로써 저장 장치의 사용 시간을 현저하게 증가시킬 수 있도록 하는 것이다.In addition, another object of the present invention is to calculate the rate of change of the image to be captured to vary the storage period of the image data according to the rate of change to significantly increase the use time of the storage device.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일측면에 따르면, 주변 영상을 촬영하는 촬상부, 상기 촬상부로부터 수신된 전기 신호를 영상 데이터로 변환하는 영상처리부, 상기 중앙감시장치로 상기 영상 데이터를 전송하고 상기 중앙감시장치로부터 교류신호에 제어신호가 혼합된 무선 신호를 수신하는 무선 송수신부, 상기 촬상부, 영상처리부 및 무선 송수신부에 전원을 공급하는 전원부, 상기 무선 송수신부를 통해 수신된 제어신호에 상응하는 모터 구동신호를 출력하는 로컬 제어부 및 상기 모터 구동신호에 따라 동작하여 상기 촬상부의 촬상각을 제어하는 모터를 포함하되, 상기 로컬 제어부는 상기 무선 신호를 교류 신호와 제어신호를 분리하는 신호 분리부, 상기 신호 분리부에서 분리된 교류 신호를 직류 전력으로 변환하는 전력 변환부, 상기 신호 분리부에서 분리된 제어신호를 분석하여 상기 촬상부의 회전방향 및 회전각을 도출하는 신호 분석부 및 상기 신호 분석부에서 도출된 상기 촬상부의 회전방향 및 회전각에 따라 상기 모터를 구동하는 모터 구동부를 포함하고, 전력 변환부에서 공급되는 직류 전력에 의해 상기 신호 분석부, 모터 구동부 및 모터가 구동되는 것을 특징으로 하는 무선 CCTV 송신장치가 제공된다.According to an aspect of the present invention for achieving the above object, an image pickup unit for photographing a peripheral image, an image processing unit for converting the electrical signal received from the image pickup unit, the image data to the central monitoring device A wireless transmission / reception unit for transmitting and receiving a control signal mixed with an AC signal from the central monitoring apparatus, a power supply unit supplying power to the imaging unit, an image processing unit and a wireless transmission / reception unit, and a control signal received through the wireless transmission / reception unit A local control unit for outputting a motor driving signal corresponding to the motor and a motor for controlling the imaging angle of the imaging unit by operating in accordance with the motor driving signal, wherein the local control unit separates the wireless signal from an AC signal and a control signal. Separator, a power converter for converting the AC signal separated in the signal separation unit into direct current power, A motor for driving the motor according to the rotation direction and the rotation angle of the signal analysis unit and the image analysis unit derived from the signal analysis unit to derive the rotation direction and the rotation angle of the image pickup unit by analyzing the control signal separated by the signal separation unit Including a drive unit, there is provided a wireless CCTV transmitter characterized in that the signal analysis unit, the motor drive unit and the motor is driven by the DC power supplied from the power converter.
여기서, 상기 신호 분리부는 상기 무선 신호로부터 교류신호만을 필터링하는 저역 통과 필터, 상기 무선 신호로부터 제어신호만을 필터링하는 고역 통과 필터; 및 상기 전력 변환부에서 출력되는 상기 직류 전압의 리플을 제거하는 리플 제거부를 포함하는 것이 바람직하다.The signal separation unit may include a low pass filter for filtering only an AC signal from the wireless signal, and a high pass filter for filtering only a control signal from the wireless signal; And a ripple removing unit for removing the ripple of the DC voltage output from the power converter.
또한, 상기 영상 처리부는 상기 촬상부에서 출력되는 전기 신호를 영상 데이터로 변환하는 영상 변환부, 상기 변환된 영상 데이터를 임시 저장하는 임시 저장부, 상기 변환된 영상 데이터의 현재 프레임과 이전 프레임 간의 변화율을 계산하는 변화율 계산부 및 상기 계산된 변화율에 기초하여 상기 임시 저장부에 저장되는 영상 신호의 저장 주기를 제어하는 저장 제어부를 포함하는 것이 보다 바람직하다.The image processor may further include an image converter converting an electrical signal output from the imager into image data, a temporary storage unit temporarily storing the converted image data, and a rate of change between a current frame and a previous frame of the converted image data. More preferably, a change rate calculation unit for calculating a and a storage control unit for controlling the storage period of the image signal stored in the temporary storage unit based on the calculated change rate.
또한, 상기 변화율은 영상의 한 프레임을 n개의 영역으로 분할하고, 각 영역에서 이전 프레임과 동일하지 않은 영역의 개수를 m이라고 할 때, m/n으로 계산될 수 있다.In addition, the change rate may be calculated as m / n when a frame of an image is divided into n regions, and the number of regions not equal to the previous frame in each region is m.
상기와 같은 본 발명에 따르면, 교류 신호에 실려 송신되는 제어신호를 분리하여 교류 신호를 촬상부의 각도 조절을 위한 모터의 전력 신호로 사용함으로써 모터 구동을 위한 전력 소모를 최소화할 수 있는 효과가 있다.According to the present invention as described above, it is possible to minimize the power consumption for driving the motor by separating the control signal carried on the AC signal and using the AC signal as a power signal of the motor for adjusting the angle of the imaging unit.
또한, 무선 신호를 교류 신호와 제어신호로 분리하는 신호 분리부내에 리플 제거부를 구비함으로써 변환된 직류 전원의 리플을 제거하여 안정적이고 고품질의 전력을 공급할 수 있는 효과도 있다.In addition, the ripple removal unit is provided in the signal separation unit that separates the wireless signal into an AC signal and a control signal, thereby removing the ripple of the converted DC power supply, thereby providing stable and high-quality power.
또한, 촬상되는 영상의 변화율을 계산하여 변화율에 따라 영상 데이터의 저장 주기를 가변시킴으로써 저장되는 영상 데이터의 양을 감소시킴으로써 저장 장치의 저장 효율을 극대화할 수 있는 효과도 있다.In addition, it is possible to maximize the storage efficiency of the storage device by reducing the amount of image data stored by calculating a change rate of the image to be captured and changing the storage period of the image data according to the change rate.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 일 실시예를 상세하게 설명하기로 한다. Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail a preferred embodiment of the present invention.
도 1은 본 발명에 따른 무선 CCTV 감시 시스템의 구성을 도시한 구성도이다.1 is a block diagram showing the configuration of a wireless CCTV monitoring system according to the present invention.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 무선 CCTV 감시 시스템은 주변 영상을 촬영하여 중앙 감시장치(2)로 전송하는 무선 CCTV 송신장치(1)와 무선 CCTV 송신장치(1)로부터 수신된 영상 데이터를 모니터링 및 저장하는 중앙 감시장치(2) 를 포함하여 구성된다.As shown in FIG. 1, the wireless CCTV surveillance system according to the present invention takes images from a
중앙 감시장치(2)는 원격제어를 위해 촬상 방향을 제어하기 위한 제어신호를 무선 CCTV 송신장치(1)로 전송하고, 무선 CCTV 송신장치(1)는 제어신호에 따라 촬상부(10)가 회전하여 촬상 범위 내의 영상을 촬상하게 된다. The
무선 CCTV 송신장치(1)는 주변 영상을 촬영하는 촬상부(10), 촬상부(10)로부터 수신된 전기 신호를 영상 데이터로 변환하는 영상처리부(20), 변환된 영상 데이터를 중앙감시장치(2)로 전송하고 중앙감시장치(2)로부터 교류신호에 제어신호가 혼합된 무선 신호를 수신하는 무선 송수신부(30), 촬상부(10), 영상처리부(20) 및 무선 송수신부(30)에 전원을 공급하는 전원부(60), 무선 송수신부(30)를 통해 수신된 제어신호에 상응하는 모터 구동신호를 출력하는 로컬 제어부(40) 및 모터 구동신호에 따라 동작하여 촬상부(10)의 촬상각을 제어하는 모터(50)를 포함하여 구성된다.The
본 발명에서 영상 촬상, 영상 데이터 변환, 데이터 송수신을 위한 전력은 전원부(60)에서 공급되나, 로컬 제어부(40) 및 모터(50)의 동작을 위한 전력은 전원부(60)에서 공급받지 않고 중앙감시장치(2)에서 수신된 무선 신호에서 교류 신호만을 분리하여 이를 전원으로 사용함으로써 전력 소비를 최소화하는 것이 특징이다.In the present invention, the power for the image capture, image data conversion, data transmission and reception is supplied from the
이를 위한 구성 및 작용을 도 2 및 도 3에서 상세하게 설명하기로 한다.The configuration and operation for this will be described in detail with reference to FIGS. 2 and 3.
도 2는 도 1에서 로컬 제어부의 세부 구성을 도시한 블록도이고, 도 3은 도 2의 신호 분리부의 세부 구성을 도시한 블록도이다.FIG. 2 is a block diagram illustrating a detailed configuration of a local controller in FIG. 1, and FIG. 3 is a block diagram illustrating a detailed configuration of a signal separation unit of FIG. 2.
도 2에 도시된 바와 같이, 로컬 제어부(40)는 신호 분리부(41), 전력 변환부(43), 신호 분석부(45) 및 모터 구동부(47)를 포함하여 구성된다.As illustrated in FIG. 2, the
신호 분리부(41)는 무선 송수신부(30)를 통해 중앙감시장치(2)로부터 수신한 무선 신호를 교류 신호와 제어신호로 분리한다. 본 발명에서 촬상부(10)의 촬상각 제어를 위한 제어신호를 고주파 신호로 생성하고, 고주파 제어신호를 반송 대역 주파수를 갖는 교류 신호에 실어 전송하도록 한 것이 특징이다.The
신호 분리부(41)는 도 3에 도시된 바와 같이, 무선 신호로부터 교류신호만을 필터링하는 저역 통과 필터(411), 무선 신호로부터 제어신호만을 필터링하는 고역 통과 필터(413) 및 후술할 전력 변환부(43)에서 출력되는 직류 전압의 리플을 제거하는 리플 제거부(415)를 포함하여 구성된다.As shown in FIG. 3, the
상술한 바와 같이, 무선 신호는 반송 대역 주파수를 갖는 교류 신호에 고주파 신호인 제어신호가 변조된 것이므로 저역 통과 필터(411)에서는 고주파 성분인 제어신호가 제거된 후 전력 변환부(43)로 인가되고, 고역 통과 필터(413)에서는 상대적으로 주파수가 낮은 반송 대역 주파수를 갖는 교류 신호가 제거된 후 신호 분석부(45)로 인가된다. As described above, the wireless signal is a high-frequency control signal modulated to an AC signal having a carrier band frequency, so that the low-
리플 제거부(415)는 후술할 전력 변환부(43)에서 출력되는 직류 전압의 리플을 제거하여 신호 분석부(45), 모터 구동부(47) 및 모터(50)에 안정적이고 고품질의 직류 전력을 공급한다.The
전력 변환부(43)는 신호 분리부(41)에서 분리된 교류 신호를 직류 신호로 변환하여 직류 전력을 공급하는 부분으로서, 교류 신호를 직류 전력으로 변환하는 것 은 당업계에서 공지된 사항이므로 상세한 설명은 생략하기로 한다.The
신호 분석부(45)는 신호 분리부(41)에서 분리된 제어신호를 분석하여 촬상부(10)의 회전방향 및 회전각을 도출한다. 제어신호에는 촬상부(10)가 이동할 위치좌표 또는 회전방향과 회전각 정보가 포함되어 있으며, 신호 분석부(45)는 이동할 위치좌표가 수신되는 경우 현재 위치좌표와 이동할 위치좌표를 비교하여 촬상부(10)의 회전방향 및 회전각을 계산하고, 제어신호에 회전방향과 회전각 정보가 포함된 경우 제어신호로부터 회전방향 정보 및 회전각 정보를 추출한 후, 그에 상응하는 구동 제어신호를 생성하여 모터 구동부(47)로 전송한다.The
모터 구동부(47)는 신호 분석부(45)로부터 수신된 구동 제어신호에 따라 모터(50)를 구동하여 촬상부(10)를 설정된 위치로 회전시킨다.The
전력 변환부(43)에서 생성된 직류 전원은 신호 분리부(41)내의 리플 제거부(415)를 통해 안정적이고 고품질의 직류 신호로 변환된 후 신호 분석부(45), 모터 구동부(47) 및 모터(50)로 공급되어 각 구성을 구동함으로써 모터(50) 구동과 관련된 전력 소비가 전혀 없으므로 전력 소비가 현저하게 감소하게 된다.The DC power generated by the
도 4는 도 1에서 영상 처리부의 세부 구성을 도시한 블록도이고, 도 5는 영상 데이터의 변화율을 계산하는 원리를 설명하기 위한 것이다.FIG. 4 is a block diagram illustrating a detailed configuration of an image processor of FIG. 1, and FIG. 5 illustrates a principle of calculating a change rate of image data.
도 4에 도시된 바와 같이, 영상 처리부(20)는 촬상부(10)에서 출력되는 전기 신호를 영상 데이터로 변환하는 영상 변환부(21), 변환된 영상 데이터를 임시 저장하는 임시 저장부(27), 변환된 영상 데이터의 현재 프레임과 이전 프레임 간의 변 화율을 계산하는 변화율 계산부(23), 계산된 변화율에 기초하여 임시 저장부(27)에 저장되는 영상 데이터의 저장 주기를 제어하는 저장 제어부(25) 및 임시 저장부(27)에 저장된 영상 데이터를 인코딩하는 인코더(29)를 포함하여 구성되며, 인코딩된 영상 데이터는 무선 송수신부(30)를 통해 중앙감시장치(2)로 전송된다.As shown in FIG. 4, the
각 프레임 간의 변화율은 여러 방식으로 계산될 수 있으며, 도 5에는 일례로서 1개의 프레임을 n개의 영역으로 분할하고, 매 프레임마다 이전 프레임과 비교하여 동일한 영역과 동일하지 않은 영역을 구분하며, 동일하지 않은 영역의 개수를 m이라 할 때, m/n을 변화율로 결정할 수 있다.The rate of change between each frame can be calculated in several ways. In FIG. 5, as an example, one frame is divided into n areas, and every frame is divided into areas that are not identical to and not identical to each other in comparison with the previous frame. When m is the number of regions that are not, m / n may be determined as the rate of change.
저장 제어부(25)는 변화율에 따라 저장주기가 가변되도록 제어하며, 저장주기는 변화율이 증가할수록 짧아지도록 하는 것이 바람직하다. 예를 들면, 변화율이 0.9 이상인 경우에는 촬상부(10)의 촬상 주기마다 저장하고, 0.8 ~ 0.9인 경우에는 촬상주기의 2배, 0.7 ~ 0.8인 경우에는 4배, 0.6 ~ 0.7인 경우에는 8배, 0.5 ~ 0.6인 경우에는 16배, 0.5 이하인 경우에는 32배의 주기마다 영상 데이터가 임시 저장부(27)에 저장되도록 하는 것이 가능하다.The
따라서, 중앙감시장치(2)는 계산된 변화율에 따라 저장 주기가 가변된 영상 데이터를 수신한 후 VCR에 저장하게 되며, 촬상된 영상의 평균 변화율이 대략 0.75라 할 때, 수신된 영상 데이터는 연속적으로 저장된 영상 데이터와 비교할 때 필요한 저장 공간이 약 1/4로 감소하므로 저장 효율이 현저하게 증가하게 된다.Therefore, the
상기에서 임시 저장부(27)는 영상 변환부(21)에서 변환된 영상 데이터가 임 시 저장되도록 하였으나, 그 외에 촬상부(10)에서 촬상된 원시 데이터가 바로 저장되도록 하는 것도 가능하다.Although the
도 1은 본 발명에 따른 무선 CCTV 감시 시스템의 구성을 도시한 구성도이다.1 is a block diagram showing the configuration of a wireless CCTV monitoring system according to the present invention.
도 2는 도 1에서 로컬 제어부의 세부 구성을 도시한 블록도이다.FIG. 2 is a block diagram illustrating a detailed configuration of the local controller in FIG. 1.
도 3은 도 2의 신호 분리부의 세부 구성을 도시한 블록도이다.3 is a block diagram illustrating a detailed configuration of the signal separation unit of FIG. 2.
도 4는 도 1에서 영상 처리부의 세부 구성을 도시한 블록도이다.4 is a block diagram illustrating a detailed configuration of an image processor of FIG. 1.
도 5는 영상 데이터의 변화율을 계산하는 원리를 설명하기 위한 것이다.5 is for explaining the principle of calculating the rate of change of the image data.
<주요도면부호에 관한 설명><Description of main drawing code>
1 : 무선 CCTV 송신장치 2 : 중앙 감시장치1: Wireless CCTV transmission device 2: Central monitoring device
10 : 촬상부 20 : 영상 처리부10: imaging unit 20: image processing unit
21 : 영상 변환부 23 : 변화율 계산부21: image converter 23: change rate calculator
25 : 저장 제어부 27 : 임시 저장부25: storage control unit 27: temporary storage unit
29 : 인코더 30 : 무선 송수신부29: encoder 30: wireless transceiver
40 : 로컬 제어부 41 : 신호 분리부40: local control unit 41: signal separation unit
43 : 전력 변환부 45 : 신호 분석부43: power conversion unit 45: signal analysis unit
47 : 모터 구동부 411 : 저역 통과 필터47: motor drive part 411: low pass filter
413 : 고역 통과 필터 415 : 리플 제거부413: high pass filter 415: ripple removing unit
50 : 모터50: motor
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Citations (1)
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KR200364671Y1 (en) | 2004-07-29 | 2004-10-15 | 주식회사 에스에너지 | Remote terminal unit for solar photovoltatic power generation center monitoring system |
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2007
- 2007-08-07 KR KR1020070078846A patent/KR100775814B1/en active IP Right Grant
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