KR100952990B1 - 다중영상코딩방법 및 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 다양한 인코딩 기술들을 지원하는 다중영상코딩방법과 그 장치에 대한 것으로, 본 발명에 따른 다중영상코딩 기술은 감시용 아날로그 카메라로부터 아날로그 영상신호를 수신하여 디지털 신호로 변환 시 동영상 압축기술과 영상 해상도 및 영상 움직임 속도를 영상 변조부에 의거, 최대 2개의 동영상 압축기술(M-JPEG 및 H-264)에 대하여 최대 3개의 서로 다른 영상 해상도 및 움직임 속도를 서로 조합 가변하여 동시에 사용하는 다중영상코딩방법 및 장치를 제공함으로써, 네트워크 대역폭 및 영상 저장용량에 맞추어 운영자용 클라이언트 실시간 모니터링, 저장용 영상 레코딩, 이종 네트워크 접속 운영자용 클라이언트 실시간 모니터링 환경을 구분하여 최대 3개의 서로 다른 운영환경을 가진 영상 모니터링 운영자에게 서로 다르게 코딩된 영상값을 동시에 제공하는 최적화된 영상 감시 시스템을 구축할 수 있다.

Description

다중영상코딩방법 및 장치{Multiple Image Coding Method And Apparatus thereof}
본 발명은 영상코딩장치 및 코딩방법에 관한 것으로서, 특히 다양한 인코딩(Encoding)모드를 동시 지원 및 활용하여 코딩(Coding)된 영상 값을 동시 전송 및 사용할 수 있는 다중영상코딩장치 및 이를 이용한 코딩방법에 관한 것이다.
인코더(Encoder)란 아날로그 카메라(Analog Camera)로부터 수집한 아날로그 영상신호를 디지털(Digital) 영상신호로 변환하는(Encoding) 영상 장비로, 변환된 디지털 영상신호를 네트워크를 통하여 원격지의 영상 모니터링 시스템 운영자에게 전송하며, 영상의 코딩(Coding)방법에는 크게 M-JPEG, MPEG-1, MPEG-2, MPEG-4, H.264 등이 있다.
듀얼(Dual) 인코딩이란 1대의 아날로그 카메라로부터 수집한 아날로그 영상신호를 디지털 영상신호로 변환 시 영상을 모니터링하는 원격지 운영자의 요구에 따라 한 가지의 동영상 압축기술을 사용하여 영상의 해상도는 변환하지 않고, 영상의 움직임 속도만을 변환하여 원격지의 영상 모니터링 시스템 운영자에게 전송하는 방식이다.
듀얼 코덱(Codec)이란 1대의 아날로그 카메라로부터 수집한 아날로그 영상신호를 디지털 영상신호로 변환 시 영상을 모니터링하는 원격지 운영자의 요구에 따라 인코더(Encoder)에서 다양하게 지원되는 동영상 압축방식(MJPEG, MPEG-2, MPEG-4, H-264 등) 중 한 가지 압축방식만을 선택하여 디지털 영상신호로 변환 후 원격지의 영상 모니터링 시스템 운영자에게 전송하는 장치이다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 종래의 영상코딩 기술을 상세히 설명한다.
먼저, 도 1은 기존의 네트워크를 활용한 디지털 네트워크 CCTV 시스템(이하 "영상 감시 시스템"이라 함)의 개략적인 구성과 그 시스템에 사용되는 인코더의 내부구조를 나타낸 도면이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 종래기술에 따른 영상 감시 시스템은 아날로그 카메라(200), 인코더(100), 동일 네트워크에 접속된 모니터링용 PC(301) 및 영상 저장용 스토리지(400)로 이루어져 있다.
상기 아날로그 카메라(200)는 일반적인 감시용 카메라의 기능을 가지며 건물의 옥내/옥외 및 도로 등 보안상 취약한 부분에 설치되고, 유선 케이블로 인코더(100)와 연결된다.
여기서 아날로그 카메라(200)로는 스피드 돔(Speed Dome) 아날로그 카메라 또는 박스타입(Box Type)의 아날로그 카메라, P(Pan)/T(Tilt)/Z(Zoom) 제어기가 결합된 카메라 모두를 포함한다.
상기 인코더(100)는 아날로그 카메라(200)의 영상신호와 PTZ 제어신호 및 오디오 신호를 동영상 압축기술을 통하여 디지털 신호로 변환하는 기능을 가진다.
여기서 인코더(100)는 서로 다른 포맷의 동영상 압축기술(M-JPEG, MPEG-2, MPEG-4, H-264 등) 중 한 가지 동영상 압축기술만을 지원하며, 두 가지 이상의 동영상 압축기술들을 동시에 지원하지는 못한다.
상기 모니터링용 PC(301)는 아날로그 카메라(200) 및 인코더(100)와 동일 네트워크에 접속된 것으로, 네트워크를 통하여 전송되는 디지털 신호를 모니터링용 운영 시스템을 통하여 원래의 감시 영상신호와 카메라 제어신호 및 오디오 신호로 복원하고 화면을 통하여 운영자에게 보여주는 기능을 수행한다.
상기 영상 저장용 스토리지(400)는 모니터링용 운영 시스템을 통하여 복원된 감시 영상을 저장하는 기능을 담당한다.
이러한 도 1의 영상 감시 시스템은 아날로그 영상신호를 동영상 압축기술을 통하여 디지털 영상신호로만 단순하게 바꾼 후 네트워크를 이용하여 원격지로 전송하는 방식이므로, 현재의 다양한 네트워크 체제 간의 연동과 영상 저장장치의 용량을 고려하지 못한 한계와 CCTV 시스템의 변화에 능동적으로 대처하지 못하는 등 다양한 요구에 대응할 수 없는 문제점이 있다.
도 2는 기존의 듀얼 인코딩 기술을 활용한 영상 감시 시스템의 개략적인 구성과 그 시스템에 사용되는 인코더의 내부구조를 나타낸 도면이다.
도 2에 도시된 바와 같이, 듀얼 인코딩 기술을 활용한 영상 감시 시스템은 아날로그 카메라(200), 인코더(100), 동일 네트워크에 접속되어 있는 모니터링용 PC(301), 영상 저장용 서버(303), 영상 저장용 스토리지(400)로 이루어져 있다.
상기 아날로그 카메라(200)는 상술한 도 1의 아날로그 카메라와 마찬가지로 일반적인 감시용 카메라의 기능을 가지며 건물의 옥내/옥외 및 도로 등 보안상 취약한 부분에 설치되고, 유선 케이블로 인코더(100)와 연결된다.
여기서 아날로그 카메라(200)는 스피드 돔 아날로그 카메라 또는 박스타입의 아날로그 카메라와 PTZ 제어기가 결합된 카메라 모두를 포함한다.
상기 인코더(100)는 아날로그 카메라(200)의 영상신호와 PTZ 제어신호 및 오디오 신호를 동영상 압축기술을 통하여 디지털 신호로 변환하는 기능을 가진다.
여기서 인코더(200)는 상술한 도 1의 인코더와 마찬가지로 서로 다른 포맷의 동영상 압축기술(M-JPEG, MPEG-2, MPEG-4, H-264 등) 중 선택된 한 가지 동영상 압축기술만을 지원하며, 특정 동영상 압축기술로 변환된 디지털 신호를 운영자에게 전송 후 운영자의 판단에 따라 영상의 해상도는 가변하지 않고, 영상 움직임 속도에만 변화를 주어 실시간 모니터링용 영상과 저장용 영상을 별도로 분리하여 영상을 모니터링하고 저장한다는 점에서 차이가 있다.
상기 모니터링용 PC(301)는 아날로그 카메라(200) 및 인코더(100)와 동일 네트워크에 접속된 것으로, 네트워크를 통하여 전송되는 디지털 신호를 모니터링용 운영 시스템을 통하여 원래의 감시 영상신호와 카메라 제어신호 및 오디오 신호로 복원하고 화면을 통하여 운영자에게 보여주며, 운영자의 요구에 따라 영상의 움직임 속도가 가변된 모니터링용 영상을 실시간으로 재생한다.
상기 영상 저장관리용 어카이브 서버(304)는 도 2의 영상 감시용 시스템에 접속된 모든 인코더(100)들을 통해서 수집된 영상정보를 영상 저장용 스토리지(400)로 저장 및 관리하는 기능을 담당한다.
상기 영상 저장용 스토리지(400)는 모니터링용 운영 시스템을 통하여 복원된 감시 영상을 저장하며, 운영자의 요구에 따라 영상의 움직임 속도가 가변된 저장용 영상을 저장하는 기능을 담당한다.
이러한 도 2의 듀얼 인코딩 기술을 활용한 영상 감시 시스템은 아날로그 영상신호를 동영상 압축기술을 통하여 디지털 영상신호로 변환 시 영상의 해상도 및 영상의 움직임 속도는 변환하지 못하며, 디지털 영상신호를 수신한 운영자가 영상의 움직임 속도만을 서로 다르게 가변한 후 가변된 디지털 영상신호를 네트워크를 이용하여 각각 원격지의 영상 모니터링용 PC(301)와 영상 저장용 서버(304)에 전송된다. 즉, 운영자가 한 가지의 코딩된 디지털 영상을 수신 후 그 디지털 영상 값을 가변하여 영상의 해상도는 같으나 영상의 움직임 속도가 서로 다른 2개의 디지털 영상값을 만들고, 이를 다시 운영자의 판단에 따라 모니터링용 실시간 영상 또는 저장용 실시간 영상으로 구분하여 재송출한다.
따라서 도 2의 듀얼 인코딩 기술을 활용한 영상 감시 시스템은 영상 전송 시 네트워크 대역폭 및 영상 저장장치 용량의 결정에 막대한 영향을 미치는 영상 해상도를 가변시키지 못함으로 인해 대용량의 네트워크 대역폭과 영상 저장장치가 필요하게 된다. 이는 네트워크 및 영상 저장장치의 용량 선정에 지대한 영향을 미쳐 시스템 구성에 제약사항이 증가하고, 아울러 시스템 구축 비용이 기하 급수적으로 늘어나는 원인으로 작용하기 때문에 현 시점에서 매우 비효율적인 시스템 구성 방식이다.
도 3은 기존의 듀얼 코덱 기술을 활용한 영상 감시 시스템의 개략적인 구성과 그 시스템에 사용되는 인코더의 내부구조를 나타낸 도면이다.
도 3에 도시된 바와 같이, 듀얼 코덱 기술을 활용한 영상 감시 시스템은 아날로그 카메라(200), 인코더(100), 동일 네트워크에 접속되는 모니터링용 PC(301), 영상 저장용 스토리지(400)로 이루어져 있다.
상기 아날로그 카메라(200)도 상술한 아날로그 카메라와 마찬가지로 일반적인 감시용 카메라의 기능을 가지며 건물의 옥내/옥외 및 도로 등 보안상 취약한 부분에 설치되고, 유선 케이블로 인코더(100)와 연결된다.
여기서 아날로그 카메라(200)는 스피드 돔 아날로그 카메라 또는 박스타입의 아날로그 카메라와 PTZ 제어기가 결합된 카메라 모두를 포함한다.
상기 인코더(100)는 아날로그 카메라(200)의 영상신호와 PTZ 제어신호 및 오디오 신호를 동영상 압축기술을 통하여 디지털 신호로 변환하는 기능을 가지며, 다양한 압축기술(MJPEG, MPEG-2, MPEG-4, H-264 등)들을 두 가지 이상 동시에 내장하고 있으나 두 가지 이상의 동영상 압축기술을 동시에 사용할 수는 없기 때문에 모니터링 시스템 운영자의 선택에 따라 한번에 한 가지의 동영상 압축기술만을 사용하게 된다.
상기 모니터링용 PC(301)는 아날로그 카메라(200) 및 인코더(100)와 동일 네트워크에 접속된 것으로, 네트워크를 통하여 전송되는 디지털 신호를 모니터링용 운영 시스템을 통하여 원래의 감시 영상신호와 카메라 제어신호 및 오디오 신호로 복원하고 화면을 통하여 운영자에게 보여주는 기능을 수행한다.
상기 영상 저장용 스토리지(400)는 모니터링용 소프트웨어를 통하여 복원된 감시 영상을 저장하는 기능을 담당한다.
이러한 도 3의 듀얼 코덱 기술을 활용한 영상 감시 시스템은 다양한 동영상 압축기술(MJPEG, MPEG-2, MPEG-4, H-264등)들을 인코더 내에 포함하고 있으나, 동시에 2가지 이상의 압축방식들을 사용하지 못하기 때문에 한번에 한가지 압축방식만을 선택하여 동영상 압축 후 원격지로 전송하고 디지털 영상으로 코딩된 디지털 신호를 사용하여 영상을 모니터링하며, 영상 저장장치로 영상을 저장한다.
따라서 도 3의 듀얼 코덱 기술을 활용한 영상 감시 시스템은 다양한 압축기술을 선택할 수 있는 장점은 있으나, 이 또한 영상신호 전송 시 네트워크 대역폭 및 영상 저장장치 용량 선정에 가장 큰 영향을 미치는 영상의 해상도 및 영상의 움직임 속도를 가변시키지 못하므로, 현재의 다양한 네트워크 간의 연동과 영상 저장장치의 용량을 고려할 수 없는 고비용/저효율의 시스템 구조를 갖는 문제점이 있다.
이에 본 발명자는 상술한 종래의 기술들에서 지적되고 있는 영상의 해상도 및 영상의 움직임 속도를 가변시키지 못하는 점과 다양한 동영상 압축기술(M-JPEG 또는H-264)들을 인코더가 동시에 사용하지 못하여 발생되는 고비용/저효율의 시스템 구조에 대한 문제점을 해결하기 위한 방안을 부단히 연구하던 중 본 발명을 창안하여 완성하였다.
따라서 본 발명의 목적은 다양한 네트워크 간의 연동과 영상 저장장치 용량의 가변성을 고려하여 영상 감시 시스템 변화에 능동적으로 대처할 수 있는 다중영상 코딩방법 및 장치를 제공하는 데 있는 것이다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위해 본 발명은 아날로그 카메라로부터 영상신호를 수신하여 디지털 영상신호로 변환하는 영상 변조부와, 상기 아날로그 카메라를 제어하고 알람의 입출력을 제어하는 데이터 변조부와, 양방향 오디오 신호를 제어하는 오디오 변조부와, 동영상 압축기술로 변환된 디지털 영상신호를 네트워크를 통하여 원격지로 전송하는 네트워크 인터페이스를 갖는 영상코딩장치에 있어서, 상기 영상코딩장치는 외부로부터의 디지털 영상 요구값을 수신하여 상기 영상 변조부에 인가하는 영상 요구값 수신부를 구비하고; 상기 영상 변조부는 상기 디지털 영상 요구값에 따라 M-JPEG 및 H-264 동영상 압축기술들을 동시에 지원하고, 상기 동영상 압축기술들 각각에 대하여 네트워크 대역폭 및 영상의 저장용량에 따라 운영자용 클라이언트 실시간 모니터링(Client Live Monitoring) 모드, 저장용 영상 레코딩(Movie Picture Recording) 모드 및 이종 네트워크 접속 운영자용 클라이언트 실시간 모니터링(Remote Client Live Monitoring) 모드를 위한 영상의 해상도 및 움직임 속도를 동시에 가변하여 서로 다른 디지털 영상 코딩값을 상기 네트워크 인터페이스를 통해 외부로 송신하는 기능을 구비하며; 상기 영상 요구값 수신부에 영상의 코딩값을 요구하는 디지털 영상신호 요구부 및 상기 네트워크 인터페이스를 통해 수신된 디지털 영상신호를 화면표시 영상으로 복원하는 디지털 영상신호 복원부로 구성되는 시스템 관리용 메인서버 제어부를 포함하는 다중영상코딩장치를 제공한다.
또한 본 발명의 상기 디지털 영상신호 요구부는, 상기 시스템 관리용 메인서버의 운영자가 요구하는 디지털 영상 코딩값을 네트워크 대역폭 및 영상의 저장용량에 따라 운영자용 클라이언트 실시간 모니터링 모드, 저장용 영상 레코딩 모드 및 이종 네트워크 접속 운영자용 클라이언트 실시간 모니터링 모드에 따라 서로 다른 가변영상을 생성할 것을 상기 영상 요구값 수신부에 전송하며, 상기 디지털 영상신호 복원부는, 상기 영상 변조부로부터 수신되는 서로 다른 가변영상 신호가 상기 디지털 영상신호 요구부에서 요구한 값으로 코딩되었는지 확인하고, 이를 상기 운영자가 볼 수 있는 영상으로 복원하는 것을 특징으로 하는 다중영상코딩장치를 제공한다.
또한 본 발명의 상기 영상 변조부는, 상기 운영자용 클라이언트 실시간 모니터링 모드에 대하여, 상기 동영상 압축방식을 H-264로 선택하고, 상기 영상의 해상도는 4CIF를 선택하며, 상기 영상의 움직임 속도는 30fps, 20fps, 15fps, 10fps, 7fps, 6fps, 5fps, 4fps, 3fps, 2fps, 1fps의 11가지 중 하나를 선택하는 것을 특징으로 하는 다중영상코딩장치를 제공한다.
또한 본 발명의 상기 영상 변조부는, 상기 저장용 영상 레코딩 모드에 대하여, 상기 동영상 압축방식을 M-JPEG로 선택하고, 상기 영상의 해상도는 CIF, 2CIF, 4CIF, VGA의 4가지 중 하나를 선택하며, 상기 영상의 움직임 속도는 30fps, 20fps, 15fps, 10fps, 7fps, 6fps, 5fps, 4fps, 3fps, 2fps, 1fps의 11가지 중 하나를 선택하는 것을 특징으로 하는 다중영상코딩장치를 제공한다.
또한 본 발명의 상기 영상 변조부는, 상기 이종 네트워크 접속 운영자용 클라이언트 실시간 모니터링 모드에 대하여, 상기 동영상 압축방식을 H-264로 선택하고, 상기 영상의 해상도는 CIF, 2CIF, 4CIF, VGA의 4가지 중 하나를 선택하며, 상기 영상의 움직임 속도는 30fps, 20fps, 15fps, 10fps, 7fps, 6fps, 5fps, 4fps, 3fps, 2fps, 1fps의 11가지 중 하나를 선택하는 것을 특징으로 하는 다중영상코딩장치를 제공한다.
그리고 본 발명은 아날로그 카메라로부터 영상신호를 수신하여 디지털 영상신호로 변환하는 영상 변조부와, 상기 아날로그 카메라를 제어하고 알람의 입출력을 제어하는 데이터 변조부와, 양방향 오디오 신호를 제어하는 오디오 변조부와, 동영상 압축기술로 변환된 디지털 영상신호를 네트워크를 통하여 원격지로 전송하는 네트워크 인터페이스 및 외부로부터의 디지털 영상 요구값을 수신하여 상기 영상 변조부에 인가하는 영상 요구값 수신부를 갖는 영상코딩장치의 영상코딩방법에 있어서, 상기 영상코딩장치를 포함하는 시스템을 상기 네트워크 인터페이스를 통해 관리하는 시스템 관리용 메인서버의 제어부가 상기 영상코딩장치로 영상의 코딩값을 요구하는 과정과, 상기 영상코딩장치의 영상 요구값 수신부가 상기 제어부의 디지털 영상 요구값을 수신하여 상기 영상 변조부에 인가하는 과정과, 상기 영상 변조부가 상기 영상 요구값 수신부로부터 수신한 디지털 영상 요구값에 따라 M-JPEG 및 H-264 동영상 압축기술들을 동시에 지원하고, 상기 동영상 압축기술들 각각에 대하여 네트워크 대역폭 및 영상의 저장용량에 따라 운영자용 클라이언트 실시간 모니터링(Client Live Monitoring) 모드, 저장용 영상 레코딩(Movie Picture Recording) 모드 및 이종 네트워크 접속 운영자용 클라이언트 실시간 모니터링(Remote Client Live Monitoring) 모드를 위한 영상의 해상도 및 움직임 속도를 동시에 가변하여 서로 다른 디지털 영상 코딩값을 생성하는 과정과, 상기 영상 변조부가 상기 과정에서 생성된 서로 다른 디지털 영상 코딩값을 상기 네트워크 인터페이스를 통해 외부로 송신하는 과정 및 상기 제어부가 상기 네트워크 인터페이스를 통해 수신된 디지털 영상신호를 화면표시 영상으로 복원하는 과정으로 이루어지는 다중영상코딩방법을 제공한다.
또한 본 발명의 상기 제어부는, 상기 시스템 관리용 메인서버의 운영자가 요구하는 디지털 영상 코딩값을 네트워크 대역폭 및 영상의 저장용량에 따라 운영자용 클라이언트 실시간 모니터링 모드, 저장용 영상 레코딩 모드 및 이종 네트워크 접속 운영자용 클라이언트 실시간 모니터링 모드에 따라 서로 다른 가변영상을 생성할 것을 상기 영상 요구값 수신부에 전송하는 디지털 영상신호 요구부 및 상기 영상 변조부로부터 수신되는 서로 다른 가변영상 신호가 상기 디지털 영상신호 요구부에서 요구한 값으로 코딩되었는지 확인하고, 이를 상기 운영자가 볼 수 있는 영상으로 복원하는 디지털 영상신호 복원부로 구성되는 것을 특징으로 하는 다중영상코딩방법을 제공한다.
또한 본 발명의 상기 운영자용 클라이언트 실시간 모니터링 모드는, 상기 영상 변조부가, 상기 동영상 압축방식을 H-264로 선택하고, 상기 영상의 해상도는 4CIF를 선택하며, 상기 영상의 움직임 속도는 30fps, 20fps, 15fps, 10fps, 7fps, 6fps, 5fps, 4fps, 3fps, 2fps, 1fps의 11가지 중 하나를 선택하는 것을 특징으로 하는 다중영상코딩방법을 제공한다.
또한 본 발명의 상기 저장용 영상 레코딩 모드는, 상기 영상 변조부가, 상기 동영상 압축방식을 M-JPEG로 선택하고, 상기 영상의 해상도는 CIF, 2CIF, 4CIF, VGA의 4가지 중 하나를 선택하며, 상기 영상의 움직임 속도는 30fps, 20fps, 15fps, 10fps, 7fps, 6fps, 5fps, 4fps, 3fps, 2fps, 1fps의 11가지 중 하나를 선택하는 것을 특징으로 하는 다중영상코딩방법을 제공한다.
또한 본 발명의 상기 이종 네트워크 접속 운영자용 클라이언트 실시간 모니터링 모드는, 상기 영상 변조부가, 상기 동영상 압축방식을 H-264로 선택하고, 상기 영상의 해상도는 CIF, 2CIF, 4CIF, VGA의 4가지 중 하나를 선택하며, 상기 영상의 움직임 속도는 30fps, 20fps, 15fps, 10fps, 7fps, 6fps, 5fps, 4fps, 3fps, 2fps, 1fps의 11가지 중 하나를 선택하는 것을 특징으로 하는 다중영상코딩방법을 제공한다.
상술한 바와 같은 과제 해결 수단 및 구성을 갖는 본 발명은 영상의 해상도 및 영상의 움직임 속도를 동시에 가변하는 기능은 물론 서로 다른 2개 이상의 동영상 압축기술(M-JPEG 또는 H-264)들을 동시 지원, 전송 및 동시 사용 가능함으로 인해 다양한 네트워크 간의 연동과 영상 저장장치 용량의 가변성을 고려하여 운영자의 요구사항을 시스템 구축 시 최대한 반영할 수 있으며, 이를 통해 영상 감시 시스템의 시대적 변화에 능동적으로 대처할 수 있는 저비용/고효율의 시스템을 구축할 수 있는 매우 유리한 효과가 있다.
도 1a 및 도 1b는 종래기술에 따른 네트워크를 활용한 영상 감시 시스템의 구성과 그 시스템에 사용되는 인코더의 내부구조를 각각 나타낸 도면,
도 2a 및 도 2b는 종래기술에 따른 듀얼 인코딩 기술을 활용한 영상 감시 시스템의 구성과 그 시스템에 사용되는 인코더의 내부구조를 각각 나타낸 도면,
도 3a 및 도 3b는 종래기술에 따른 듀얼 코덱 기술을 활용한 영상 감시 시스템의 구성과 그 시스템에 사용되는 인코더의 내부구조를 각각 나타낸 도면,
도 4a 내지 도 4d는 본 발명에 따른 다중영상코딩 기술을 적용한 영상 감시 시스템의 구성 및 그 시스템에 사용되는 인코더의 내부구조와, 시스템 관리용 메인서버 제어부의 내부구조 및 흐름도를 각각 나타낸 도면,
도 5a 내지 도 5c는 본 발명의 다중영상코딩에 따른 운영자용 클라이언트 실시간 모니터링 모드를 위한 영상 감시 시스템의 구성 및 그 시스템에 사용되는 인코더의 내부구조와, 시스템 관리용 메인서버 제어부의 내부구조 및 흐름도를 각각 나타낸 도면,
도 6a 내지 도 6c는 본 발명의 다중영상코딩에 따른 저장용 영상 레코딩 모드를 위한 영상 감시 시스템의 구성 및 그 시스템에 사용되는 인코더의 내부구조와, 시스템 관리용 메인서버 제어부의 내부구조 및 흐름도를 각각 나타낸 도면,
도 7a 내지 도 7c는 본 발명의 다중영상코딩에 따른 이종 네트워크 접속 운영자용 클라이언트 실시간 모니터링 모드를 위한 영상 감시 시스템의 구성 및 그 시스템에 사용되는 인코더의 내부구조와, 시스템 관리용 메인서버 제어부의 내부구조 및 흐름도를 각각 나타낸 도면.
이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 설명한다. 도면 중 동일한 구성들은 가능한 동일한 부호로 나타낸다. 그리고 본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.
본 발명에 따른 듀얼 코덱 기반 트리플(Triple) 인코딩 기술에 의한 영상변조(이하 "다중영상코딩"이라 함)는 최대 2개의 동영상 압축기술들(M-JPEG 및 H-264)을 동시에 지원하고 동시에 사용하는 듀얼 코덱을 기반으로 하고, 2개의 동영상 압축기술들 각각에 대하여 용도에 맞게 영상의 해상도 및 움직임 속도를 동시에 가변하고 동시에 사용하도록 한다.
즉, 본 발명은 크게 영상의 해상도 및 영상의 움직임 속도를 서로 다르게 가변하는 기능과 서로 다른 2개의 동영상 압축기술을 동시에 지원하고 동시에 사용할 수 있도록 인코더(100) 및 시스템 관리용 메인서버 제어부(600)를 구비한다.
인코더(100)는 아날로그 카메라로부터 영상신호를 수신하여 디지털 영상신호로 변환하는 영상 변조부(101), 카메라를 제어하고 알람의 입/출력을 제어하는 데이터 변조부(102), 양방향 오디오 신호를 제어하는 오디오 변조부(103), 동영상 압축 기술로 변환된 디지털 영상 신호를 네트워크를 통하여 원격지로 전송하는 네트워크 인터페이스(104), 시스템 관리용 메인서버 제어부(600)의 디지털 신호 요구부(601)에서 요구한 디지털 영상 요구값을 수신하는 영상 요구값 수신부(105)로 구성된다.
여기서 영상 요구값 수신부(105)는 시스템 관리용 메인서버 제어부(600)의 디지털 영상신호 요구부(601)에서 필요한 영상의 요구값을 수신하여 영상 변조부(102)로 전송하고, 영상 변조부(102)에서는 시스템 관리용 메인서버 제어부(600)의 디지털 영상신호 요구부(601)가 요청한 요구값에 의거 최대 3개의 서로 다른 디지털 영상 코딩값을 만들고, 이를 네트워크를 통하여 시스템 관리용 메인서버 제어부(600)의 디지털 영상신호 복원부(602)로 송신한다.
시스템 관리용 메인서버 제어부(600)는 인코더(100)에 영상의 코딩값을 요구하는 디지털 영상신호 요구부(601)와 네트워크를 통하여 수신된 디지털 영상신호를 운영자가 볼 수 있는 영상으로 복원하는 디지털 영상신호 복원부(602)로 구성된다.
여기서 디지털 영상신호 요구부(601)는 운영자가 요구하는 디지털 영상 코딩값을 네트워크 대역폭(속도) 및 영상 저장용량을 자체 비교/판단하여 최대 3개의 서로 다른 가변영상(운영자용 Client Live Monitoring, 저장용 Movie Picture Recording, 서로 다른 네트워크에서 접속한 운영자용 Client Live Monitoring)을 만들어 줄 것을 인코더(100)의 영상 요구값 수신부(105)로 송신하며, 디지털 영상신호 복원부(602)는 인코더(100)에서 수신된 최대 3개의 서로 다른 가변 디지털 영상신호가 디지털 영상 신호 요구부(601)에서 요구한 값과 일치하도록 코딩되었는지 대조 및 확인하고, 이를 운영자가 볼 수 있는 영상으로 복원한다. 따라서 영상 모니터링 운영자가 각각의 시스템 환경에 맞는 맞춤형 영상을 제공받을 수 있게 된다.
본 발명의 다중영상코딩에 따른 영상변조방식은 최대 3가지 모드로 구분해 볼 수 있다.
먼저, 제1변조는 동영상 압축방식을 M-JPEG로 선택하고, 영상의 해상도는 CIF, 2CIF, 4CIF, VGA의 4가지 중 어느 하나를 선택하며, 영상의 움직임 속도는 30fps, 20fps, 15fps, 10fps, 7fps, 6fps, 5fps, 4fps, 3fps, 2fps, 1fps의 11가지 중 어느 하나를 선택한다.
또한 제2변조는 동영상 압축방식을 H-264로 선택하고, 영상의 해상도는 4CIF를 선택하며, 영상의 움직임 속도는 30fps, 20fps, 15fps, 10fps, 7fps, 6fps, 5fps, 4fps, 3fps, 2fps, 1fps의 11가지 중 어느 하나를 선택한다.
다음으로, 제3변조는 동영상 압축방식을 H-264로 선택하고, 영상의 해상도는 CIF, 2CIF, 4CIF, VGA의 4가지 중 하나를 선택하며, 영상의 움직임 속도는 30fps, 20fps, 15fps, 10fps, 7fps, 6fps, 5fps, 4fps, 3fps, 2fps, 1fps의 11가지 중 어느 하나를 선택한다.
이하, 도 4a 내지 도 4d를 참조하여 전술한 본 발명에 따른 다중영상코딩장치 및 방법을 전반적으로 설명하고, 도 5a 내지 도 7d를 참조하여 본 발명의 다중영상코딩에 따른 3가지 영상변조에 대하여 각각 상세히 설명한다.
먼저, 도 4a는 본 발명에 따른 다중영상코딩 기술을 적용한 영상 감시 시스템의 구성을 보인 도면이고, 도 4b는 도 4a의 시스템에 사용되는 인코더의 내부구조를 나타낸 도면이고, 도 4c는 도 4a의 시스템 관리용 메인서버 제어부의 내부구조를 나타낸 도면이며, 도 4d는 인코더와 시스템 관리용 메인서버 제어부의 연동 흐름도이다.
도 4a를 참조하면, 본 발명에 따른 다중영상코딩 기술을 적용한 영상 감시 시스템은 다수의 감시용 아날로그 카메라(200) 및 인코더(100), 동일 네트워크에 접속된 동일 네트워크 접속 모니터링용 PC(301), 이종 네트워크에 접속된 이종 네트워크 접속 모니터링용 PC(302), 시스템 관리용 메인서버(303), 영상 저장관리용 어카이브 서버(304), 영상 저장용 스토리지(400) 및 이종 네트워크망(500)으로 대별하여 구성된다.
상기 아날로그 카메라(200)는 일반적인 감시용 카메라의 기능을 가지며 건물의 옥내/옥외 및 도로 등 보안상 취약한 부분에 설치되고, 유선 케이블로 인코더(100)와 연결된다.
여기서 아날로그 카메라(200)로는 스피드 돔 아날로그 카메라 또는 박스타입의 아날로그 카메라와 PTZ 제어기가 결합된 카메라 모두를 포함한다.
상기 인코더(100)는 아날로그 카메라(200)의 아날로그 영상신호와 PTZ 제어신호 및 오디오 신호를 다수의 동영상 압축기술을 통하여 디지털 신호로 변환한다.
또한 본 발명에 따른 상기 인코더(100)는 도 4b에 도시된 바와 같이, 영상의 해상도 및 영상의 움직임 속도를 가변시키는 기능과 서로 다른 2개의 동영상 압축기술(M-JPEG 또는 H-264)을 동시에 지원하고 동시에 사용하기 위하여 아날로그 카메라(200)로부터 영상신호를 수신하여 디지털 영상신호로 변환하는 영상 변조부(101)와, 아날로그 카메라(200)를 제어하고 알람의 입/출력을 제어하는 데이터 변조부(102)와, 양방향 오디오 신호를 제어하는 오디오 변조부(103) 및 동영상 압축기술로 변환된 디지털 영상신호를 네트워크를 통하여 원격지로 전송하는 네트워크 인터페이스(104)를 포함한다.
특히 영상 변조부(101)는 본 발명에 따른 다중영상코딩을 위하여, M-JPEG 및 H-264의 동영상 압축기술을 동시 지원하며, 각각의 동영상 압축기술에 대하여 영상의 해상도 및 움직임 속도의 변조를 동시 지원한다.
상기 동일 네트워크 접속 모니터링용 PC(301)는 인코더(100), 시스템 관리용 메인서버(303), 영상 저장관리용 어카이브 서버(304) 및 동일한 네트워크를 통하여 전송되는 인코더(100)의 디지털 신호를 원래의 감시 영상신호와 카메라 제어신호 및 오디오 신호로 복원하여 운영자에게 제공한다.
상기 이종 네트워크 접속 모니터링용 PC(302)는 인코더(100), 시스템 관리용 메인서버(303) 및 영상 저장관리용 어카이브 서버(304)가 속해 있는 네트워크가 아닌 네트워크 체계가 서로 다른 이종 네트워크망(500)에 접속해 있는 운영자에게도 감시 영상을 효율적이고 안정적으로 제공하기 위한 것으로서, 유무선 인터넷망, 저대역폭의 네트워크망 등 모든 네트워크망을 포함하는 이종 네트워크망(500)에 접속 가능하다.
상기 시스템 관리용 메인서버(303)는 본 발명에 따른 영상 감시용 시스템에 접속된 모든 인코더(100), 영상 저장관리용 어카이브 서버(304), 동일 네트워크 접속 모니터링용 PC(301) 및 이종 네트워크 접속 모니터링용 PC(302) 등을 관리한다.
또한 시스템 관리용 메인서버(303)는 영상 감시용 시스템에 접속된 인코더(100) 등의 모든 장비들을 관리할 수 있도록 도 4c에 도시된 바와 같이 다수의 기능모듈을 포함하는 시스템 관리용 메인서버 제어부(600)를 구비한다.
즉, 시스템 관리용 메인서버 제어부(600)는 예를 들어, 접속된 모든 인코더의 수량, 상태, 압축방식, 영상의 해상도, 영상의 움직임 속도 및 각 인코더별 셋업(Setup) 내용 등을 관리한다. 이에 따라 제어부는 운영자의 요구에 의거 트리플 인코딩의 변조방식(압축방식, 영상의 해상도 및 움직임 속도의 가변)과 트리플 인코딩의 용도를 고려하여, 각 용도별로 인코더의 영상코딩방법을 선택 및 제공한다.
여기서 시스템 관리용 메인서버 제어부(600)는 디지털 영상신호 요구부(601)와 디지털 영상신호 복원부(602)로 나누어지며, 디지털 영상신호 요구부(601)는 선택된 영상 코딩 형태를 인코더의 영상 요구값 수신부로 전송하고, 디지털 영상신호 복원부(602)는 향후 네트워크를 통하여 전송되어온 영상의 코딩값을 복원하며, 복원 과정 중 디지털 영상신호 요구부(601)에서 요구한 영상 코딩값과 대조한다.
본 발명에 따른 트리플 인코딩의 영상변조방식은 먼저, 동영상 압축방식에 있어서, M-JPEG 및 H-264 중 하나를 선택하고, 다음으로 영상의 해상도는 CIF, 2CIF, 4CIF, VGA의 4가지 중 하나를 선택하며, 마지막으로 영상의 움직임 속도는 30fps, 20fps, 15fps, 10fps, 7fps, 6fps, 5fps, 4fps, 3fps, 2fps, 1fps의 11가지 중 어느 하나를 선택한다.
상기 트리플 인코딩의 용도는 운영자용 클라이언트 실시간 모니터링, 저장용 영상 레코딩 및 이종 네트워크 접속 운영자용 클라이언트 실시간 모니터링의 3가지로 구분하여 사용된다.
그리고 상기 시스템 관리용 메인서버 제어부(600)는 시스템에 접속된 모든 영상 저장관리용 어카이브 서버(304), 동일 네트워크 접속 모니터링용 PC(301), 이종 네트워크 접속 모니터링용 PC(302)의 접속된 수량, 상태, 접속암호, 네트워크 상태, 각 서버 및 PC들의 셋업 내용 등을 통합 관리한다.
상기 영상 저장관리용 어카이브 서버(304)는 본 발명에 따른 영상 감시용 시스템에 접속된 모든 인코더(100)를 통해서 수집된 영상정보를 영상 저장용 스토리지(400)로 저장하며, 상기 영상 저장용 스토리지(400)는 모니터링용 운영 시스템을 통하여 복원된 감시 영상을 저장하는 기능을 담당한다.
상기 이종 네트워크망(500)은 인코더(100), 시스템 관리용 메인서버(303) 및 영상 저장관리용 어카이브 서버(304)가 속해 있는 네트워크가 아닌 네트워크 체계가 서로 다른 네트워크망으로서, 이는 유무선 인터넷망, 저대역폭의 네트워크망 등 모든 네트워크망을 포함한다.
상술한 바와 같이 본 발명에 따른 다중영상코딩장치는 서로 다른 2개의 동영상 압축기술(M-JPEG 또는 H-264)들을 동시 지원 및 동시 사용할 수 있는 인코더를 제공하고, 영상의 해상도 및 영상의 움직임 속도를 함께 가변시킬 수 있도록 구성됨으로써, 다양한 네트워크 간의 연동과 영상 저장장치 용량의 가변성을 고려하여 운영자의 요구사항을 시스템 구축 시 최대한 반영할 수 있다.
이하, 도 5a 내지 도 7d를 참조하여 다양한 환경에 최적화된 본 발명에 따른 다중영상코딩 기술의 3가지 영상변조에 대하여 각각 상세히 설명한다.
본 발명에 따른 다중영상코딩 기술의 3가지 영상변조는 상기 시스템 관리용 메인서버 제어부(600)의 제어에 따라 상기 인코더(100)에서 수행된다.
먼저, 도 5a는 운영자용 클라이언트 실시간 모니터링(Client Live Monitoring) 환경에 최적화된 본 발명의 다중영상코딩에 따른 제1변조(이하 "운영자용 클라이언트 실시간 모니터링 모드"라 함)를 위한 영상 감시 시스템의 구성도이고, 도 5b는 도 5a의 시스템에 사용되는 인코더의 내부구조를 나타낸 도면이고, 도 5c는 도 5a의 시스템 관리용 메인서버의 제어부의 내부구조도이며, 도 5d는 인코더와 시스템 관리용 메인서버 제어부의 연동 흐름도이다.
도 5a 내지 도 5d의 운영자용 클라이언트 실시간 모니터링 모드는 하기에서 설명되는 바와 같이, 동영상 압축기술의 선택과 가변적인 영상 해상도 및 영상 속도를 제공한다.
도 5a를 참조하면, 본 발명에 따른 운영자용 클라이언트 실시간 모니터링 모드를 수행하는 영상 감시 시스템은 다수의 아날로그 카메라(200) 및 인코더(100), 동일 네트워크 접속 모니터링용 PC(301), 시스템 관리용 메인서버(303) 및 영상 저장관리용 어카이브 서버(304)로 대별하여 구성된다.
상기 아날로그 카메라(200)는 일반적인 감시용 카메라의 기능을 가지며 건물 옥내/옥외 및 도로 등 보안상 취약한 부분에 설치되고, 유선 케이블로 인코더(100)와 연결된다.
여기서 아날로그 카메라(200)로는 스피드 돔 아날로그 카메라 또는 박스타입의 아날로그 카메라와 PTZ 제어기가 결합된 카메라 모두를 포함한다.
상기 인코더(100)는 아날로그 카메라(200)의 영상신호와 PTZ 제어신호 및 오디오 신호를 동영상 압축기술을 통하여 디지털 신호로 변환하는 기능을 가진다. 특히 도 5b에 도시된 바와 같이, 운영자용 클라이언트 실시간 모니터링 모드에서 인코더(100)는 H-264 동영상 압축기술을 사용하며, 영상의 해상도는 4CIF의 성능을 가지고, 영상의 움직임 속도의 가변은 30fps, 20fps, 15fps, 10fps, 7fps, 6fps, 5fps, 4fps, 3fps, 2fps, 1fps의 11가지 중 어느 하나를 선택한다.
상기 동일 네트워크 접속 모니터링용 PC(301)는 네트워크를 통하여 전송되는 디지털 신호를 원래의 감시 영상신호와 카메라 제어신호 및 오디오 신호로 복원하여 운영자에게 제공한다.
상기 시스템 관리용 메인서버(303)는 도 5a에 도시된 운영자용 클라이언트 실시간 모니터링 모드를 수행하는 영상 감시 시스템에 접속된 모든 인코더(100), 영상 저장관리용 어카이브 서버(304) 및 동일 네트워크 접속 모니터링용 PC(301)를 도 5c에 도시된 바와 같이, 다수의 기능모듈들을 포함하는 시스템 관리용 메인서버 제어부(600)를 통하여 관리한다.
상기 시스템 관리용 메인서버 제어부(600)는 영상 감시용 시스템에 접속된 모든 인코더(100)의 수량, 상태, 압축방식, 영상의 해상도, 영상의 움직임 속도 및 각 인코더별 셋업(Setup) 내용 등을 관리한다. 이에 따라 제어부는 운영자의 요구에 의거 트리플 인코딩의 변조방식(압축방식, 영상의 해상도 및 움직임 속도의 가변)과 트리플 인코딩의 용도를 고려하여, 각 용도별로 인코더의 영상코딩방법을 선택 및 제공한다.
또한 시스템 관리용 메인서버 제어부(600)는 운영자용 클라이언트 실시간 모니터링 모드를 수행하기 위하여 동영상 압축방식에 있어서, M-JPEG 및 H-264 중 H-264를 선택하고, 다음으로 영상의 해상도는 CIF, 2CIF, 4CIF, VGA의 4가지 중 4CIF를 선택하며, 마지막으로 영상의 움직임 속도는 30fps, 20fps, 15fps, 10fps, 7fps, 6fps, 5fps, 4fps, 3fps, 2fps, 1fps의 11가지 중 하나를 선택한다.
상기 영상 저장관리용 어카이브 서버(304)는 시스템에 접속된 모든 인코더(100)를 통해서 수집된 영상정보를 상술한 영상 저장용 스토리지(400)로 저장한다.
도 6a는 저장용 영상 레코딩(Movie Picture Recording) 환경에 최적화된 본 발명의 다중영상코딩에 따른 제2변조(이하 "저장용 영상 레코딩 모드"라 함)를 위한 영상 감시 시스템의 구성도이고, 도 6b는 도 6a의 시스템에 사용되는 인코더의 내부구조를 나타낸 도면이고, 도 6c는 도 6a의 시스템 관리용 메인서버의 제어부의 내부구조도이며, 도 6d는 인코더와 시스템 관리용 메인서버 제어부의 연동 흐름도이다.
도 6a 내지 도 6d의 저장용 영상 레코딩 모드는 하기에서 설명되는 바와 같이, 동영상 압축기술의 선택과 가변적인 영상 해상도 및 영상 속도를 제공한다.
도 6a를 참조하면, 본 발명에 따른 저장용 영상 레코딩 모드를 수행하는 영상 감시 시스템은 다수의 아날로그 카메라(200) 및 인코더(100), 시스템 관리용 메인서버(303), 영상 저장관리용 어카이브 서버(304) 및 영상 저장용 스토리지(400)로 대별하여 구성된다.
상기 인코더(100)는 아날로그 카메라(200)의 영상신호와 PTZ 제어신호 및 오디오 신호를 동영상 압축기술을 통하여 디지털 신호로 변환한다. 특히 도 6b에 도시된 바와 같이, 저장용 영상 레코딩 모드에서 인코더(100)는 M-JPEG의 동영상 압축기술을 사용하고, 영상의 해상도는 CIF, 2CIF, 4CIF, VGA의 4가지 중 하나를 선택하며, 영상의 움직임 속도의 가변은 30fps, 20fps, 15fps, 10fps, 7fps, 6fps, 5fps, 4fps, 3fps, 2fps, 1fps의 11가지 중 하나를 선택한다.
상기 아날로그 카메라(200) 및 상기 영상 저장관리용 어카이브 서버(304)는 상술한 바와 동일 유사하므로 그 상세한 설명은 생략한다.
상기 시스템 관리용 메인서버(303)는 도 6a에 도시된 운영자용 클라이언트 실시간 모니터링 모드를 수행하는 영상 감시 시스템에 접속된 모든 인코더(100), 영상 저장관리용 어카이브 서버(304) 및 동일 네트워크 접속 모니터링용 PC(301)를 도 6c에 도시된 바와 같이, 다수의 기능모듈들을 포함하는 시스템 관리용 메인서버 제어부(600)를 통하여 관리한다.
상기 시스템 관리용 메인서버 제어부(600)는 영상 감시용 시스템에 접속된 모든 인코더(100)의 수량, 상태, 압축방식, 영상의 해상도, 영상의 움직임 속도 및 각 인코더별 셋업 내용 등을 관리한다. 이에 따라 제어부는 운영자의 요구에 의거 트리플 인코딩의 변조방식(압축방식, 영상의 해상도 및 움직임 속도의 가변)과 트리플 인코딩의 용도를 고려하여, 각 용도별로 인코더의 영상코딩방법을 선택 및 제공한다.
또한 시스템 관리용 메인서버 제어부(600)는 도 6a 내지 도 6c의 운영자용 클라이언트 실시간 모니터링 모드를 수행하기 위하여 동영상 압축방식에 있어서, M-JPEG 및 H-264 중 M-JPEG를 선택하고, 다음으로 영상의 해상도는 CIF, 2CIF, 4CIF, VGA의 4가지 중 하나를 선택하며, 마지막으로 영상의 움직임 속도는 30fps, 20fps, 15fps, 10fps, 7fps, 6fps, 5fps, 4fps, 3fps, 2fps, 1fps의 11가지 중 하나를 선택한다.
상기 영상 저장용 스토리지(400)는 상기 영상 저장관리용 어카이브 서버(304)의 제어에 따라 모니터링 시스템(미도시)을 통하여 복원된 감시 영상을 저장한다.
도 7a는 이종 네트워크 접속 운영자용 클라이언트 실시간 모니터링(Remote Client Live Monitoring) 환경에 최적화된 본 발명의 다중영상코딩에 따른 제3변조(이하 "이종 네트워크 접속 운영자용 클라이언트 실시간 모니터링 모드"라 함)를 위한 영상 감시 시스템의 구성도이고, 도 7b는 도 7a의 시스템에 사용되는 인코더의 내부구조를 나타낸 도면이고, 도 7c는 도 7a의 시스템 관리용 메인서버의 제어부의 내부구조도이며, 도 7d는 인코더와 시스템 관리용 메인서버 제어부의 연동 흐름도이다.
도 7a 내지 도 7d의 이종 네트워크 접속 운영자용 클라이언트 실시간 모니터링 모드는 하기에서 설명되는 바와 같이, 동영상 압축기술의 선택과 가변적인 영상 해상도 및 영상 속도를 제공한다.
도 7a를 참조하면, 본 발명에 따른 이종 네트워크 접속 운영자용 클라이언트 실시간 모니터링 모드를 수행하는 영상 감시 시스템은 다수의 아날로그 카메라(200) 및 인코더(100), 이종 네트워크 접속 모니터링용 PC(302), 시스템 관리용 메인서버(303), 영상 저장관리용 어카이브 서버(304) 및 이종 네트워크망(500)으로 대별하여 구성된다.
상기 인코더(100)는 아날로그 카메라(200)의 영상신호와 PTZ 제어신호 및 오디오 신호를 동영상 압축기술을 통하여 디지털 신호로 변환하며, 특히 도 7b에 도시된 바와 같이, 이종 네트워크 접속 운영자용 클라이언트 실시간 모니터링 모드에서 H-264를 동영상 압축기술로 사용한다. 영상의 해상도는 CIF, 2CIF, 4CIF, VGA의 4가지 중 하나를 선택하며, 영상의 움직임 속도의 가변은 30fps, 20fps, 15fps, 10fps, 7fps, 6fps, 5fps, 4fps, 3fps, 2fps, 1fps의 11가지 중 하나를 선택한다.
상기 이종 네트워크 접속 모니터링용 PC(302)는 인코더(100), 시스템 관리용 메인서버(303) 및 영상 저장관리용 어카이브 서버(304)가 속해 있는 네트워크가 아닌 네트워크 체계가 서로 다른 이종 네트워크망(500)에 속해 있는 운영자에게도 감시 영상을 효율적이고 안정적으로 제공하기 위한 것이며, 상기 이종 네트워크망(500)은 유무선 인터넷망, 저대역폭의 네트워크망 등 모든 네트워크망을 포함한다.
상기 아날로그 카메라(200) 및 상기 영상 저장관리용 어카이브 서버(304)는 상술한 바와 동일 유사하므로 그 상세한 설명은 생략한다.
상기 시스템 관리용 메인서버(303)는 도 7a에 도시된 이종 네트워크 접속 운영자용 클라이언트 실시간 모니터링 모드를 수행하는 영상 감시 시스템에 접속된 모든 인코더(100), 영상 저장관리용 어카이브 서버(304) 및 동일 네트워크 접속 모니터링용 PC(301)를 도 7c에 도시된 바와 같이, 다수의 기능모듈들을 포함하는 시스템 관리용 메인서버 제어부(600)를 통하여 관리한다.
상기 시스템 관리용 메인서버 제어부(600)는 영상 감시용 시스템에 접속된 모든 인코더(100)의 수량, 상태, 압축방식, 영상의 해상도, 영상의 움직임 속도 및 각 인코더별 셋업 내용 등을 관리한다. 이에 따라 제어부는 운영자의 요구에 의거 트리플 인코딩의 변조방식(압축방식, 영상의 해상도 및 움직임 속도의 가변)과 트리플 인코딩의 용도를 고려하여, 각 용도별로 인코더의 영상코딩방법을 선택 및 제공한다.
또한 시스템 관리용 메인서버 제어부(600)는 도 7a 내지 도 7d의 이종 네트워크 접속 운영자용 클라이언트 실시간 모니터링 모드를 수행하기 위하여 동영상 압축방식에 있어서, M-JPEG 및 H-264 중 H-264를 선택하고, 다음으로 영상의 해상도는 CIF, 2CIF, 4CIF, VGA의 4가지 중 하나를 선택하며, 마지막으로 영상의 움직임 속도는 30fps, 20fps, 15fps, 10fps, 7fps, 6fps, 5fps, 4fps, 3fps, 2fps, 1fps의 11가지 중 하나를 선택한다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 다중영상코딩방법 및 장치는 감시용 아날로그 카메라로부터 아날로그 영상신호를 수신하여 디지털 신호로 변환 시 동영상 압축기술과 영상 해상도 및 영상 움직임 속도를 영상 변조부에서 최대 2개의 동영상 압축기술(M-JPEG 및 H-264)에 대하여 최대 3개의 서로 다른 영상 해상도 및 움직임 속도를 동시에 제공하고 동시에 사용함으로써, 네트워크 대역폭 및 영상 저장용량에 맞추어 운영자용 클라이언트 실시간 모니터링, 저장용 영상 레코딩, 이종 네트워크 접속 운영자용 클라이언트 실시간 모니터링 환경에 최적화된 영상 감시 시스템을 제공한다.
따라서 본 발명에 따른 다중영상코딩방법 및 장치는 영상 감시 시스템의 시대적 변화에 능동적으로 대처할 수 있는 저비용/고효율의 영상 감시 시스템을 구축할 수 있다.
한편, 본 발명의 내용에서 발명을 실시하기 위한 구체적인 예를 설명하였으나, 이는 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형 가능함은 물론이다.
100: 인코더(Encoder)
101: 영상 변조부
102: 데이터 변조부
103: 오디오 변조부
104: 네트워크 인터페이스(Network Interface)
105: 영상 요구값 수신부
200: 아날로그 카메라(Analog Camera)
301: 동일 네트워크 접속 모니터링용 PC
302: 이종 네트워크 접속 모니터링용 PC
303: 시스템 관리용 메인서버
304: 영상 저장관리용 어카이브 서버
400: 영상 저장용 스토리지
500: 이종 네트워크망
600: 시스템 관리용 메인서버 제어부
601: 디지털 영상신호 요구부
602: 디지털 영상신호 복원부

Claims (10)

  1. 아날로그 카메라로부터 영상신호를 수신하여 디지털 영상신호로 변환하는 영상 변조부와, 상기 아날로그 카메라를 제어하고 알람의 입출력을 제어하는 데이터 변조부와, 양방향 오디오 신호를 제어하는 오디오 변조부와, 동영상 압축기술로 변환된 디지털 영상신호를 네트워크를 통하여 원격지로 전송하는 네트워크 인터페이스를 갖는 영상코딩장치에 있어서,
    상기 영상코딩장치는 외부로부터의 디지털 영상 요구값을 수신하여 상기 영상 변조부에 인가하는 영상 요구값 수신부를 구비하고;
    상기 영상 변조부는 상기 디지털 영상 요구값에 따라 M-JPEG 및 H-264 동영상 압축기술들을 동시에 지원하고, 상기 동영상 압축기술들 각각에 대하여 네트워크 대역폭 및 영상의 저장용량에 따라 운영자용 클라이언트 실시간 모니터링(Client Live Monitoring) 모드, 저장용 영상 레코딩(Movie Picture Recording) 모드 및 이종 네트워크 접속 운영자용 클라이언트 실시간 모니터링(Remote Client Live Monitoring) 모드를 위한 영상의 해상도 및 움직임 속도를 동시에 가변하여 서로 다른 디지털 영상 코딩값을 상기 네트워크 인터페이스를 통해 외부로 송신하는 기능을 구비하며;
    상기 영상 요구값 수신부에 영상의 코딩값을 요구하는 디지털 영상신호 요구부 및 상기 네트워크 인터페이스를 통해 수신된 디지털 영상신호를 화면표시 영상으로 복원하는 디지털 영상신호 복원부로 구성되는 시스템 관리용 메인서버 제어부를 포함하며;
    상기 디지털 영상신호 요구부는, 시스템 관리용 메인서버의 운영자가 요구하는 디지털 영상 코딩값을 네트워크 대역폭 및 영상의 저장용량에 따라 운영자용 클라이언트 실시간 모니터링 모드, 저장용 영상 레코딩 모드 및 이종 네트워크 접속 운영자용 클라이언트 실시간 모니터링 모드에 따라 서로 다른 가변영상을 생성할 것을 상기 영상 요구값 수신부에 전송하고;
    상기 디지털 영상신호 복원부는, 상기 영상 변조부로부터 수신되는 서로 다른 가변영상 신호가 상기 디지털 영상신호 요구부에서 요구한 값으로 코딩되었는지 확인하고, 이를 상기 운영자가 볼 수 있는 영상으로 복원하며;
    상기 영상 변조부는, 상기 운영자용 클라이언트 실시간 모니터링 모드에 대하여, 상기 동영상 압축방식을 H-264로 선택하고, 상기 영상의 해상도는 4CIF를 선택하며, 상기 영상의 움직임 속도는 30fps, 20fps, 15fps, 10fps, 7fps, 6fps, 5fps, 4fps, 3fps, 2fps, 1fps의 11가지 중 어느 하나를 선택하는 다중영상코딩장치.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 아날로그 카메라로부터 영상신호를 수신하여 디지털 영상신호로 변환하는 영상 변조부와, 상기 아날로그 카메라를 제어하고 알람의 입출력을 제어하는 데이터 변조부와, 양방향 오디오 신호를 제어하는 오디오 변조부와, 동영상 압축기술로 변환된 디지털 영상신호를 네트워크를 통하여 원격지로 전송하는 네트워크 인터페이스를 갖는 영상코딩장치에 있어서,
    상기 영상코딩장치는 외부로부터의 디지털 영상 요구값을 수신하여 상기 영상 변조부에 인가하는 영상 요구값 수신부를 구비하고;
    상기 영상 변조부는 상기 디지털 영상 요구값에 따라 M-JPEG 및 H-264 동영상 압축기술들을 동시에 지원하고, 상기 동영상 압축기술들 각각에 대하여 네트워크 대역폭 및 영상의 저장용량에 따라 운영자용 클라이언트 실시간 모니터링(Client Live Monitoring) 모드, 저장용 영상 레코딩(Movie Picture Recording) 모드 및 이종 네트워크 접속 운영자용 클라이언트 실시간 모니터링(Remote Client Live Monitoring) 모드를 위한 영상의 해상도 및 움직임 속도를 동시에 가변하여 서로 다른 디지털 영상 코딩값을 상기 네트워크 인터페이스를 통해 외부로 송신하는 기능을 구비하며;
    상기 영상 요구값 수신부에 영상의 코딩값을 요구하는 디지털 영상신호 요구부 및 상기 네트워크 인터페이스를 통해 수신된 디지털 영상신호를 화면표시 영상으로 복원하는 디지털 영상신호 복원부로 구성되는 시스템 관리용 메인서버 제어부를 포함하며;
    상기 디지털 영상신호 요구부는, 시스템 관리용 메인서버의 운영자가 요구하는 디지털 영상 코딩값을 네트워크 대역폭 및 영상의 저장용량에 따라 운영자용 클라이언트 실시간 모니터링 모드, 저장용 영상 레코딩 모드 및 이종 네트워크 접속 운영자용 클라이언트 실시간 모니터링 모드에 따라 서로 다른 가변영상을 생성할 것을 상기 영상 요구값 수신부에 전송하고;
    상기 디지털 영상신호 복원부는, 상기 영상 변조부로부터 수신되는 서로 다른 가변영상 신호가 상기 디지털 영상신호 요구부에서 요구한 값으로 코딩되었는지 확인하고, 이를 상기 운영자가 볼 수 있는 영상으로 복원하며;
    상기 영상 변조부는, 상기 저장용 영상 레코딩 모드에 대하여, 상기 동영상 압축방식을 M-JPEG로 선택하고, 상기 영상의 해상도는 CIF, 2CIF, 4CIF, VGA의 4가지 중 하나를 선택하며, 상기 영상의 움직임 속도는 30fps, 20fps, 15fps, 10fps, 7fps, 6fps, 5fps, 4fps, 3fps, 2fps, 1fps의 11가지 중 어느 하나를 선택하는 다중영상코딩장치.
  5. 아날로그 카메라로부터 영상신호를 수신하여 디지털 영상신호로 변환하는 영상 변조부와, 상기 아날로그 카메라를 제어하고 알람의 입출력을 제어하는 데이터 변조부와, 양방향 오디오 신호를 제어하는 오디오 변조부와, 동영상 압축기술로 변환된 디지털 영상신호를 네트워크를 통하여 원격지로 전송하는 네트워크 인터페이스를 갖는 영상코딩장치에 있어서,
    상기 영상코딩장치는 외부로부터의 디지털 영상 요구값을 수신하여 상기 영상 변조부에 인가하는 영상 요구값 수신부를 구비하고;
    상기 영상 변조부는 상기 디지털 영상 요구값에 따라 M-JPEG 및 H-264 동영상 압축기술들을 동시에 지원하고, 상기 동영상 압축기술들 각각에 대하여 네트워크 대역폭 및 영상의 저장용량에 따라 운영자용 클라이언트 실시간 모니터링(Client Live Monitoring) 모드, 저장용 영상 레코딩(Movie Picture Recording) 모드 및 이종 네트워크 접속 운영자용 클라이언트 실시간 모니터링(Remote Client Live Monitoring) 모드를 위한 영상의 해상도 및 움직임 속도를 동시에 가변하여 서로 다른 디지털 영상 코딩값을 상기 네트워크 인터페이스를 통해 외부로 송신하는 기능을 구비하며;
    상기 영상 요구값 수신부에 영상의 코딩값을 요구하는 디지털 영상신호 요구부 및 상기 네트워크 인터페이스를 통해 수신된 디지털 영상신호를 화면표시 영상으로 복원하는 디지털 영상신호 복원부로 구성되는 시스템 관리용 메인서버 제어부를 포함하며;
    상기 디지털 영상신호 요구부는, 시스템 관리용 메인서버의 운영자가 요구하는 디지털 영상 코딩값을 네트워크 대역폭 및 영상의 저장용량에 따라 운영자용 클라이언트 실시간 모니터링 모드, 저장용 영상 레코딩 모드 및 이종 네트워크 접속 운영자용 클라이언트 실시간 모니터링 모드에 따라 서로 다른 가변영상을 생성할 것을 상기 영상 요구값 수신부에 전송하고;
    상기 디지털 영상신호 복원부는, 상기 영상 변조부로부터 수신되는 서로 다른 가변영상 신호가 상기 디지털 영상신호 요구부에서 요구한 값으로 코딩되었는지 확인하고, 이를 상기 운영자가 볼 수 있는 영상으로 복원하며;
    상기 영상 변조부는, 상기 이종 네트워크 접속 운영자용 클라이언트 실시간 모니터링 모드에 대하여, 상기 동영상 압축방식을 H-264로 선택하고, 상기 영상의 해상도는 CIF, 2CIF, 4CIF, VGA의 4가지 중 하나를 선택하며, 상기 영상의 움직임 속도는 30fps, 20fps, 15fps, 10fps, 7fps, 6fps, 5fps, 4fps, 3fps, 2fps, 1fps의 11가지 중 어느 하나를 선택하는 다중영상코딩장치.
  6. 아날로그 카메라로부터 영상신호를 수신하여 디지털 영상신호로 변환하는 영상 변조부와, 상기 아날로그 카메라를 제어하고 알람의 입출력을 제어하는 데이터 변조부와, 양방향 오디오 신호를 제어하는 오디오 변조부와, 동영상 압축기술로 변환된 디지털 영상신호를 네트워크를 통하여 원격지로 전송하는 네트워크 인터페이스 및 외부로부터의 디지털 영상 요구값을 수신하여 상기 영상 변조부에 인가하는 영상 요구값 수신부를 갖는 영상코딩장치의 영상코딩방법에 있어서,
    상기 영상코딩장치를 포함하는 시스템을 상기 네트워크 인터페이스를 통해 관리하는 시스템 관리용 메인서버의 제어부가, 상기 시스템 관리용 메인서버의 운영자가 요구하는 디지털 영상 코딩값을 네트워크 대역폭 및 영상의 저장용량에 따라 운영자용 클라이언트 실시간 모니터링 모드, 저장용 영상 레코딩 모드 및 이종 네트워크 접속 운영자용 클라이언트 실시간 모니터링 모드에 따라 서로 다른 가변영상을 생성할 것을 상기 영상 요구값 수신부에 전송하는 디지털 영상신호 요구부 및 상기 영상 변조부로부터 수신되는 서로 다른 가변영상 신호가 상기 디지털 영상신호 요구부에서 요구한 값으로 코딩되었는지 확인하고, 이를 상기 운영자가 볼 수 있는 영상으로 복원하는 디지털 영상신호 복원부로 구성되어 상기 영상코딩장치로 영상의 코딩값을 요구하는 과정;
    상기 영상코딩장치의 영상 요구값 수신부가 상기 제어부의 디지털 영상 요구값을 수신하여 상기 영상 변조부에 인가하는 과정;
    상기 영상 변조부가 상기 영상 요구값 수신부로부터 수신한 디지털 영상 요구값에 따라 M-JPEG 및 H-264 동영상 압축기술들을 동시에 지원하고, 상기 동영상 압축기술들 각각에 대하여 네트워크 대역폭 및 영상의 저장용량에 따라 운영자용 클라이언트 실시간 모니터링(Client Live Monitoring) 모드, 저장용 영상 레코딩(Movie Picture Recording) 모드 및 이종 네트워크 접속 운영자용 클라이언트 실시간 모니터링(Remote Client Live Monitoring) 모드를 위한 영상의 해상도 및 움직임 속도를 동시에 가변하여 서로 다른 디지털 영상 코딩값을 생성하는 과정;
    상기 영상 변조부가 상기 과정에서 생성된 서로 다른 디지털 영상 코딩값을 상기 네트워크 인터페이스를 통해 외부로 송신하는 과정; 및
    상기 제어부가 상기 네트워크 인터페이스를 통해 수신된 디지털 영상신호를 화면표시 영상으로 복원하는 과정을 포함하며;
    상기 운영자용 클라이언트 실시간 모니터링 모드는, 상기 영상 변조부가, 상기 동영상 압축방식을 H-264로 선택하고, 상기 영상의 해상도는 4CIF를 선택하며, 상기 영상의 움직임 속도는 30fps, 20fps, 15fps, 10fps, 7fps, 6fps, 5fps, 4fps, 3fps, 2fps, 1fps의 11가지 중 어느 하나를 선택하는 다중영상코딩방법.
  7. 삭제
  8. 삭제
  9. 아날로그 카메라로부터 영상신호를 수신하여 디지털 영상신호로 변환하는 영상 변조부와, 상기 아날로그 카메라를 제어하고 알람의 입출력을 제어하는 데이터 변조부와, 양방향 오디오 신호를 제어하는 오디오 변조부와, 동영상 압축기술로 변환된 디지털 영상신호를 네트워크를 통하여 원격지로 전송하는 네트워크 인터페이스 및 외부로부터의 디지털 영상 요구값을 수신하여 상기 영상 변조부에 인가하는 영상 요구값 수신부를 갖는 영상코딩장치의 영상코딩방법에 있어서,
    상기 영상코딩장치를 포함하는 시스템을 상기 네트워크 인터페이스를 통해 관리하는 시스템 관리용 메인서버의 제어부가, 상기 시스템 관리용 메인서버의 운영자가 요구하는 디지털 영상 코딩값을 네트워크 대역폭 및 영상의 저장용량에 따라 운영자용 클라이언트 실시간 모니터링 모드, 저장용 영상 레코딩 모드 및 이종 네트워크 접속 운영자용 클라이언트 실시간 모니터링 모드에 따라 서로 다른 가변영상을 생성할 것을 상기 영상 요구값 수신부에 전송하는 디지털 영상신호 요구부 및 상기 영상 변조부로부터 수신되는 서로 다른 가변영상 신호가 상기 디지털 영상신호 요구부에서 요구한 값으로 코딩되었는지 확인하고, 이를 상기 운영자가 볼 수 있는 영상으로 복원하는 디지털 영상신호 복원부로 구성되어 상기 영상코딩장치로 영상의 코딩값을 요구하는 과정;
    상기 영상코딩장치의 영상 요구값 수신부가 상기 제어부의 디지털 영상 요구값을 수신하여 상기 영상 변조부에 인가하는 과정;
    상기 영상 변조부가 상기 영상 요구값 수신부로부터 수신한 디지털 영상 요구값에 따라 M-JPEG 및 H-264 동영상 압축기술들을 동시에 지원하고, 상기 동영상 압축기술들 각각에 대하여 네트워크 대역폭 및 영상의 저장용량에 따라 운영자용 클라이언트 실시간 모니터링(Client Live Monitoring) 모드, 저장용 영상 레코딩(Movie Picture Recording) 모드 및 이종 네트워크 접속 운영자용 클라이언트 실시간 모니터링(Remote Client Live Monitoring) 모드를 위한 영상의 해상도 및 움직임 속도를 동시에 가변하여 서로 다른 디지털 영상 코딩값을 생성하는 과정;
    상기 영상 변조부가 상기 과정에서 생성된 서로 다른 디지털 영상 코딩값을 상기 네트워크 인터페이스를 통해 외부로 송신하는 과정; 및
    상기 제어부가 상기 네트워크 인터페이스를 통해 수신된 디지털 영상신호를 화면표시 영상으로 복원하는 과정을 포함하며;
    상기 저장용 영상 레코딩 모드는, 상기 영상 변조부가, 상기 동영상 압축방식을 M-JPEG로 선택하고, 상기 영상의 해상도는 CIF, 2CIF, 4CIF, VGA의 4가지 중 하나를 선택하며, 상기 영상의 움직임 속도는 30fps, 20fps, 15fps, 10fps, 7fps, 6fps, 5fps, 4fps, 3fps, 2fps, 1fps의 11가지 중 어느 하나를 선택하는 다중영상코딩방법.
  10. 아날로그 카메라로부터 영상신호를 수신하여 디지털 영상신호로 변환하는 영상 변조부와, 상기 아날로그 카메라를 제어하고 알람의 입출력을 제어하는 데이터 변조부와, 양방향 오디오 신호를 제어하는 오디오 변조부와, 동영상 압축기술로 변환된 디지털 영상신호를 네트워크를 통하여 원격지로 전송하는 네트워크 인터페이스 및 외부로부터의 디지털 영상 요구값을 수신하여 상기 영상 변조부에 인가하는 영상 요구값 수신부를 갖는 영상코딩장치의 영상코딩방법에 있어서,
    상기 영상코딩장치를 포함하는 시스템을 상기 네트워크 인터페이스를 통해 관리하는 시스템 관리용 메인서버의 제어부가, 상기 시스템 관리용 메인서버의 운영자가 요구하는 디지털 영상 코딩값을 네트워크 대역폭 및 영상의 저장용량에 따라 운영자용 클라이언트 실시간 모니터링 모드, 저장용 영상 레코딩 모드 및 이종 네트워크 접속 운영자용 클라이언트 실시간 모니터링 모드에 따라 서로 다른 가변영상을 생성할 것을 상기 영상 요구값 수신부에 전송하는 디지털 영상신호 요구부 및 상기 영상 변조부로부터 수신되는 서로 다른 가변영상 신호가 상기 디지털 영상신호 요구부에서 요구한 값으로 코딩되었는지 확인하고, 이를 상기 운영자가 볼 수 있는 영상으로 복원하는 디지털 영상신호 복원부로 구성되어 상기 영상코딩장치로 영상의 코딩값을 요구하는 과정;
    상기 영상코딩장치의 영상 요구값 수신부가 상기 제어부의 디지털 영상 요구값을 수신하여 상기 영상 변조부에 인가하는 과정;
    상기 영상 변조부가 상기 영상 요구값 수신부로부터 수신한 디지털 영상 요구값에 따라 M-JPEG 및 H-264 동영상 압축기술들을 동시에 지원하고, 상기 동영상 압축기술들 각각에 대하여 네트워크 대역폭 및 영상의 저장용량에 따라 운영자용 클라이언트 실시간 모니터링(Client Live Monitoring) 모드, 저장용 영상 레코딩(Movie Picture Recording) 모드 및 이종 네트워크 접속 운영자용 클라이언트 실시간 모니터링(Remote Client Live Monitoring) 모드를 위한 영상의 해상도 및 움직임 속도를 동시에 가변하여 서로 다른 디지털 영상 코딩값을 생성하는 과정;
    상기 영상 변조부가 상기 과정에서 생성된 서로 다른 디지털 영상 코딩값을 상기 네트워크 인터페이스를 통해 외부로 송신하는 과정; 및
    상기 제어부가 상기 네트워크 인터페이스를 통해 수신된 디지털 영상신호를 화면표시 영상으로 복원하는 과정을 포함하며;
    상기 이종 네트워크 접속 운영자용 클라이언트 실시간 모니터링 모드는, 상기 영상 변조부가, 상기 동영상 압축방식을 H-264로 선택하고, 상기 영상의 해상도는 CIF, 2CIF, 4CIF, VGA의 4가지 중 하나를 선택하며, 상기 영상의 움직임 속도는 30fps, 20fps, 15fps, 10fps, 7fps, 6fps, 5fps, 4fps, 3fps, 2fps, 1fps의 11가지 중 어느 하나를 선택하는 다중영상코딩방법.
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JP2003274359A (ja) * 2002-03-14 2003-09-26 Sony Corp 撮像装置、撮像方法、撮像管理装置、撮像管理システム

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