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KR100896278B1 - 가정용 방범 기능이 부가된 하드디스크를 이용한 티브이녹화장치 - Google Patents

가정용 방범 기능이 부가된 하드디스크를 이용한 티브이녹화장치 Download PDF

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KR100896278B1
KR100896278B1 KR1020020009028A KR20020009028A KR100896278B1 KR 100896278 B1 KR100896278 B1 KR 100896278B1 KR 1020020009028 A KR1020020009028 A KR 1020020009028A KR 20020009028 A KR20020009028 A KR 20020009028A KR 100896278 B1 KR100896278 B1 KR 100896278B1
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한동일
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Abstract

본 발명은 PVR을 이용하여 방송 데이터를 저장함과 동시에, 외부 환경을 감지하는 카메라를 상기 PVR에 부가하여 가정용 방범 기능이 부가된 하드디스크를 이용한 티브이녹화장치에 관한 것으로, TV 신호를 수신하는 튜너부; 상기 수신된 TV 신호를 영상 및 음성 신호로 변환하는 TV 디코더부; 외부 영상 및 음성 정보를 수집하는 카메라; 상기 카메라로부터 수집된 영상 및 음성 정보를 처리하여 상기 TV 디코더로부터 출력된 영상 및 음성 신호와 동일한 포맷의 신호로 변환하여 출력하는 영상 처리부; 상기 TV 디코더로부터 변환된 TV의 영상 및 음성 신호와 상기 영상처리부로부터 출력되는 카메라의 영상 및 음성 신호 중 어느 하나를 선택하여 출력하는 제 1 먹스부; 상기 제 1 먹스부에 의해 출력되는 영상 및 음성 신호를 압축하는 신호 압축부; 상기 압축된 영상 및 음성 신호를 저장하는 하드디스크; 상기 하드디스크로부터 저장된 영상 및 음성 신호의 압축을 해제하는 압축해제부; 상기 제 1 먹스부로부터 출력되는 영상 및 음성 신호와 상기 압축 해제된 영상 및 음성 신호 중 어느 하나를 선택하여 출력하는 제 2 먹스부; 상기 제 2 먹스부로부터 출력되는 영상 및 음성 신호를 재현하는 디스플레이부를 포함함을 특징으로 한다.
PVR(Personal Video Recorder), HDD(Hard Disk Drive), MPEG(Moving Picture coding Experts Group), 프레임 제거기(Frame decimator), 인터페이스(Interface)

Description

가정용 방범 기능이 부가된 하드디스크를 이용한 티브이녹화장치{Recording Device With Using Hard Disk Drive}
도 1은 일반적인 PVR 장치를 나타낸 블록도
도 2는 본 발명의 제 1 실시례의 가정용 방범 기능이 부가된 하드디스크를 이용한 티브이녹화장치를 나타낸 블록도
도 3은 본 발명의 제 2 실시례의 가정용 방범 기능이 부가된 하드디스크를 이용한 티브이녹화장치를 나타낸 블록도
도 4는 본 발명의 제 3 실시례의 가정용 방범 기능이 부가된 하드디스크를 이용한 티브이녹화장치를 나타낸 블록도
도 5는 본 발명의 고가형 영상 처리부를 나타낸 블록도
도 6은 본 발명의 저가형 영상 처리부를 나타낸 블록도
도면의 주요 부분에 대한 부호 설명
210, 302 : 튜너 211 : TV 디코더
314 : 아날로그 튜너 317, 405 : DTV 튜너
315 : 아날로그 디코더 318, 407 : 채널 디코더
212, 301, 400 : 영상 처리부 213 : 제 1 먹스부
311, 401 : A/D 변환기 312, 402 : 프레임 제거기
313, 403 : 이미지 프로세서 214 : 신호 압축부
316 : MPEG 인코더 404 : 영상 압축부
215, 319, 407 : 하드디스크 인터페이스 216 : 압축 해제부
217 : 제 2 먹스부 331, 409 : 비디오 디코더
218, 332, 410 : 디스플레이부
219, 320, 408 : 하드디스크 드라이브(HDD)
501, 602 : A/D 변환기 601 : 아날로그 먹스
502 : 움직임 검출부 503, 603 : 프레임 제거기
504, 604 : 영상 처리부
본 발명은 하드디스크를 이용한 녹화 장치인 PVR(Personal Video Recorder)에 관한 것으로 특히, PVR을 이용하여 방송 데이터를 저장함과 동시에, 외부 환경을 감지하는 카메라를 상기 PVR에 부가하여 방범 기능을 추가한 하드디스크를 이용한 녹화장치에 관한 것이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 종래의 PVR(Personal Video Recorder)을 설명하면 다음과 같다.
디지털 TV로 인하여 고화질의 영상과 고음질의 음향을 즐길 수 있게 되었다. 또한, 과거 아날로그 TV 시대에 저장 장치로써 각광 받았던 자기 테이프 저장 방식 의 VCR(Video Cassette Recorder)에 이어서 하드디스크를 이용한 PVR(Personal Video Recorder)이 디지털 영상 저장 매체로써 각광을 받기 시작하고 있다.
기존의 VCR의 경우 같은 테이프에 여러 번 녹화하여 사용할 경우 화질 열화가 발생하며, 녹화하여 장기간 보관할 경우에도 화질 열화가 발생한다. 따라서, 원래의 영상을 완벽하게 복원하여 디스플레이 할 수 없는 단점이 있다.
또한, 테이프(tape) 방식이기 때문에 원하는 영상을 탐색하는 데에 많은 시간을 요구하게 된다.
반면, 하드디스크 드라이브를 이용한 녹화장치인 PVR의 경우, 디지털 방식으로 저장함으로써, 저장 이전의 화질이나 저장 이후의 화질이 동일하며 여러 번 사용하여도 화질 저하가 전혀 없다. 또한, 디스크 방식이기 때문에 임의의 위치를 빠르게 접근할 수 있으며 기존의 VCR에 비해서 빠르게 원하는 영상을 탐색할 수 있게 된다.
이러한 하드디스크를 이용한 녹화장치인 PVR의 장점으로 인하여 타임 쉬프터(Time Shifter), TIVO 등에서 VCR을 대체하는 기기로 사용되고 있고 현재 그 수요가 증가되고 있는 실정이다.
도 1은 일반적인 PVR 장치를 나타낸다.
PVR 장치는 하드디스크를 이용한 TV 녹화장치로서, 일반적으로 도 1과 같이, 아날로그 TV 튜너(110), 아날로그 디코더(111), MPEG 인코더(112), DTV 튜너(113), 채널 디코더(114), PVR 인터페이스(115), 비디오 디코더(116), 디스플레이부(117) 및 HDD(하드디스크 드라이브)(118)로 이루어진다.
상기 PVR 장치는 아날로그 TV와, 디지털 TV(DTV)의 녹화가 모두 가능하며, 따라서, 아날로그 TV에 대해서는, 상기 아날로그 신호를 수신하는 아날로그 TV 튜너(110)와, 상기 아날로그 신호를 디지털 영상 및 음성 신호로 전환하는 아날로그 디코더(111)와, 상기 아날로그 디코더에서 출력된 디지털 영상 및 음성 신호를 압축된 디지털 신호로 전환하는 MPEG 인코더(112)가 하드디스크 드라이브(HDD)에 저장되는 신호를 생성하고, 디지털 TV에 대해서는, 디지털 신호를 수신하는 DTV 튜너(113)와, 상기 디지털 신호를 영상 및 음성 신호로 전환하는 채널 디코더(114)가 같은 기능을 한다.
상기 PVR 인터페이스(115)는 상기 MPEG 인코더(112)와 상기 채널 디코더(114)로부터 출력되는 신호를 HDD(118)로 인가하는 기능과, 상기 HDD(118)에 저장된 디지털 영상 및 음성 신호를 비디오 디코더(116)로 인가하는 기능이 있다.
이 때, HDD(118)에 저장되는 신호는 비트스트림(bit stream) 형태의 방송 신호이다.
상기 비디오 디코더(116)는 상기 HDD(하드디스크 드라이브)(118)에 저장된 디지털 신호를 아날로그 신호로 전환시켜, 압축 이전의 아날로그 방송 신호로 재현한다.
상기 디스플레이부(117)는 상기 비디오 디코더로부터 출력되는 상기 아날로그 방송 신호를 디스플레이한다.
상기 PVR 장치는, 아날로그 TV로부터 수신되는 아날로그 영상을 하드디스크 드라이브(HDD)(118)에 저장할 수도 있으며 이 경우는, NTSC나 PAL 등의 아날로그 영상을 먼저 디코딩 및 아날로그/디지털 변환하여 디지털 영상으로 분리하고, 상기 디지털 영상을 MPEG 인코딩함으로써, 비트스트림(bit stream) 형태의 영상을 만들어내는 기능을 수행한다. 그 다음 과정은 디지털 방송으로부터 얻어진 디지털 영상 데이터와 같이, PVR 인터페이스(115)를 통하여 HDD(118)에 저장한다. 그리고, 이에 디스플레이는 상기 비디오 디코더(116)를 통해 MPEG 디코딩함으로써, 얻을 수 있다.
본 발명은 현재 사용이 시작되고 있는 하드디스크를 이용한 가정용 TV 녹화장치인 PVR(Personal Video Recorder)을 이용하고, 상기 PVR에 카메라 및 카메라 인터페이스를 갖추고, 하드디스크 인터페이스를 비롯한 여러 가지 장치를 공유함으로써 카메라 영상의 녹화 기능을 제공함으로써, 가정용 방범 기능이 부가된 하드디스크를 이용한 티브이녹화장치를 제안하는 데 그 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 가정용 방범 기능이 부가된 하드디스크를 이용한 티브이녹화장치는, TV 신호를 수신하는 튜너부; 상기 수신된 TV 신호를 영상 및 음성 신호로 변환하는 TV 디코더부; 외부 영상 및 음성 정보를 수집하는 카메라; 상기 카메라로부터 수집된 영상 및 음성 정보를 처리하여 상기 TV 디코더로부터 출력된 영상 및 음성 신호와 동일한 포맷의 신호로 변환하여 출력하는 영상 처리부; 상기 TV 디코더로부터 변환된 TV의 영상 및 음성 신호와 상기 영상처리부로부터 출력되는 카메라의 영상 및 음성 신호 중 어느 하나를 선택하여 출력하는 제 1 먹스부; 상기 제 1 먹스부에 의해 출력되는 영상 및 음성 신호를 압축하는 신호 압축부; 상기 압축된 영상 및 음성 신호를 저장하는 하드디스크; 상기 하드디스크로부터 저장된 영상 및 음성 신호의 압축을 해제하는 압축해제부; 상기 제 1 먹스부로부터 출력되는 영상 및 음성 신호와 상기 압축 해제된 영상 및 음성 신호 중 어느 하나를 선택하여 출력하는 제 2 먹스부; 상기 제 2 먹스부로부터 출력되는 영상 및 음성 신호를 재현하는 디스플레이부를 포함함을 특징으로 한다.
또 다른 관점에서 본 발명의 가정용 방범 기능이 부가된 하드디스크를 이용한 티브이 녹화장치는, 아날로그 TV 신호를 수신하는 아날로그 TV 튜너; 상기 수신된 아날로그 TV 신호를 영상 및 음성 신호로 변환하여 출력하는 아날로그 디코더; 외부 영상 및 음성 정보를 수집하는 카메라; 상기 카메라로부터 수집된 영상 및 음성 정보를 처리하여 출력하는 영상 처리부; 상기 아날로그 디코더로부터 출력되는 TV의 영상 및 음성 신호와 상기 영상 처리부로부터 출력되는 카메라의 영상 및 음성 신호를 MPEG 포맷으로 인코딩하는 MPEG 인코더; 상기 인코딩된 영상 및 음성 신호를 저장하는 하드디스크; 상기 하드디스크로부터 저장된 영상 및 음성 신호를 인가받아 화면에 재현될 신호로 디코딩하는 비디오 디코더 및 상기 디코딩된 영상 및 음성 신호를 재현하는 디스플레이부를 포함한다.
또 다른 관점에서 본 발명의 가정용 방범 기능이 부가된 하드디스크를 이용한 티브이 녹화장치는, 디지털 TV 신호를 수신하는 DTV 튜너; 상기 수신된 디지털 TV 신호를 영상 및 음성 신호로 변환하는 채널 디코더;상기 채널 디코더로부터 출력된 영상 및 음성 신호를 저장하는 하드디스크를 포함하는 TV 녹화장치에 있어서, 외부 영상 및 음성 정보를 수집하는 카메라; 상기 카메라로부터 수집된 영상 및 음성 정보를 처리하여 상기 채널 디코더로부터 출력되는 영상 및 음성 신호와 동일한 포맷의 신호로 변환하여 출력하는 영상 처리부; 상기 영상 처리부로부터 출력되는 영상 및 음성 신호를 압축하여 상기 하드디스크로 출력하는 신호 압축부; 상기 하드디스크에 저장된 영상 및 음성 신호를 인가받아 화면에 재현될 신호로 디코딩하는 비디오 디코더 및 상기 디코딩된 영상 및 음성 신호를 재현하는 디스플레이부를 포함한다.
본 발명의 하드디스크를 이용한 녹화장치의 특징은 현재 사용이 시작되고 있는 하드디스크를 이용한 TV 녹화장치인 PVR에 카메라 인터페이스 장치를 갖추고 카메라로부터 입력된 영상 데이터를 하드디스크에 녹화시키고 필요한 때에 이를 관찰할 수 있는 기능을 갖춤으로써 가정용 방범장치의 기능을 부가한 것이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 하드디스크를 이용한 녹화장치를 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 2는 본 발명의 제 1 실시례의 하드디스크를 이용한 녹화장치를 나타낸 블록도이다.
도 2와 같이, 제 1 실시례의 하드디스크를 이용한 녹화장치는 튜너(210)와, TV 디코더(211)와, 영상 처리부(212)와, 제 1 먹스부(213)와, 신호 압축부(214)와, 하드디스크 인터페이스(215)와, 압축 해제부(216)와, 제 2 먹스부(217)와, 디스플레이부(218) 및 하드디스크 드라이브(HDD)(219)로 이루어진다.
상기 제 1 실시례의 하드디스크를 이용한 녹화장치의 각 구성을 살펴보면 다음과 같다.
먼저, 상기 튜너(210)는 아날로그 방송이나 디지털 방송을 수신한다. 현재 생산되는 디지털 TV의 녹화기능만이 있다면, 상기 튜너(210)는 디지털 튜너만으로 구성하여도 되고, 기존의 아날로그 TV 녹화기능을 추가시키고자 한다면 아날로그 튜너를 별도로 구성한다.
일반적인 PVR의 경우, 대부분 아날로그 TV 신호와 디지털 TV 신호를 동시에 입력받을 수 있으며, 이를 위하여 튜너와 TV 디코더부가 사용된다. 튜너의 경우 아날로그 튜너와 디지털 튜너를 각각 분리하여 사용할 수도 있고, 공유할 수도 있다.
상기 TV 디코더(211)는 상기 튜너(210)로부터 받은 아날로그나 디지털 방송 신호를 영상 및 음성 신호로 변환시킨다. 이 때, 아날로그 튜너로부터 수신되는 아날로그 신호에 대해서는 아날로그 디코더가, 디지털 튜너로 수신되는 디지털 신호에 대해서는 채널 디코더 혹은 디지털 디코더가 요구된다.
상기 TV 디코더(211)의 경우는 아날로그 디코더와 디지털 디코더의 기능이 전혀 다르며 각각 별도의 부품을 사용하여 구성한다.
이 때, 아날로그 디코더의 경우 NTSC(National Television System Committee - 미국의 방식)/PAL(프랑스 이외의 서유럽)/SECAM(프랑스, 중동 등) 등의 아날로그 방송 신호를 입력받아서 YPbPr이나 RGB 형태의 아날로그 영상 신호를 제공하기도 하고 A/D 변환기를 내장한 아날로그 디코더의 경우에는 YCbCr이나 RGB 형태의 디지털 영상을 제공하기도 한다.
아날로그 영상 신호가 외부에서 상기 튜너(210)로 입력될 때, A/D 변환기가 내장되지 않은 아날로그 디코더의 경우에는 A/D 변환기를 별도로 사용하여 디지털 영상을 만들어서 처리를 하여야 추후 다른 블록들을 디지털 디코더에서 나온 디지털 신호와 공유해서 사용할 수 있다.
외부 환경을 감지할 수 있는 카메라로부터 인가되는 영상 신호를 영상 처리부(212)는 TV 신호와 같은 포맷(영상 및 음성 신호)으로 변환하거나 필요에 따라서 적절한 영상 처리를 가한다. 즉, 상기 영상 처리부(212)는 아날로그 신호를 디지털 신호로 전환하고 압축하는 기능을 한다.
상기 제 1 먹스부(213)는 상기 튜너(210)로부터 입력되는 TV 신호와 카메라로부터 입력되는 영상 및 음성 신호를 필요에 의해 따로 저장하거나 동시에 저장할 수 있도록 선택적으로 상기 영상 및 음성 신호를 HDD(219)에 제공해준다.
아날로그 TV에서 생성된 영상인 경우는 제 1 먹스부(213)를 거쳐서 신호 압축부(214)로 인가될 수도 있고, 직접 디스플레이부(218)로 인가되어 재현된다.
반면, 디지털 TV에서 생성된 영상의 경우는 직접 HDD(219)로 저장될 수도 있고 압축 해제부(216)를 거쳐서 압축을 푼 다음에, 제 2 먹스부(217)를 거쳐 디스플레이부(218)로 인가되어 재현된다.
이 때, 상기 제 1 먹스부(213)는 아날로그 TV로부터 입력되는 영상 데이터나 카메라로부터 입력되는 영상 데이터를 HDD(219)로 저장하거나 직접 디스플레이하는 역할을 수행한다. 그리고, 디지털 TV인 경우는 제 1 먹스부(213)를 거치지 않고, 바로 하드디스크 인터페이스(interface)(215)로 전달되어 하드디스크로 저장되거나 필요에 따라서 압축 해제부(De-compressor)(216)에 바로 전달되어 디스플레이부(218)에서 재현된다.
상기 신호 압축부(214)는 영상 및 음성 신호를 하드디스크 드라이브(219)에 저장하기 전에 필요에 따라서 영상 및 음성 신호의 압축을 행한다. 일반적인 PVR 장치의 MPEG 인코더의 기능이다.
즉, 상기 신호 압축부(214)는 입력되는 영상을 압축하는 기능을 수행하며 YCbCr 등의 디지털 영상 데이터를 입력받아 비트스트림 형태의 영상 데이터를 출력 한다. 압축율은 일반적으로 조정이 가능하며 보통 수분의 일이나 수십 분의 일로 압축이 가능하다. 이를 통하여 아날로그 TV의 영상 데이터나 카메라로부터 입력되는 영상 데이터를 많은 시간동안 하드디스크 드라이브(HDD)(219)에 저장할 수 있도록 해준다.
상기 하드디스크 인터페이스(215)는 입력되는 영상 및 음성 신호를 HDD(219)에 저장하거나 상기 HDD(219)에 저장된 영상 및 음성을 읽어내는 역할을 한다.
즉, 상기 하드디스크 인터페이스(215)는 입력되는 비트스트림(bit stream) 형태의 영상 데이터를 상기 HDD(219)에 저장하고 사용자가 필요로 할 경우에 원하는 영상을 꺼내서 압축 해제부(216)에 제공하는 역할을 수행한다.
상기 압축 해제부(216)는 상기 하드디스크 드라이브(219)에서 읽어낸 압축되어있는 영상 및 음성 데이터를 복원한다. 일반적인 PVR 장치에서의 비디오 디코더 기능으로 디지털 신호를 아날로그 신호로 전환하는 것이다.
상기 압축 해제부(216)는 비트스트림 형태의 압축된 영상을 받아서 원 영상을 복구하는 역할을 수행한다.
상기 제 2 먹스부(217)는 상기 HDD(219)에 저장되어 있던 영상 및 음성 데이터를 디스플레이부(218)로 연결하거나 상기 HDD(219)를 거치지 않은 영상 및 음성 데이터를 선택적으로 직접 디스플레이부(218)로 출력한다.
상기 제 2 먹스부(217)는 제 1 먹스부(213)의 영상을 직접 받아서 디스플레이부(218)에 제공하기도 하므로, 이 기능을 이용하여 방송 신호나 카메라 영상을 상기 HDD(219)에 저장하지 않고 직접 볼 수 있게 해줄 수도 있다. 또한, 상기 HDD(219)에 저장되어 있던 비트스트림 형태의 영상을 압축 해제부(216)에서 복구하여 디스플레이 할 수도 있다.
상기 디스플레이부(18)는 영상 및 음성 신호를 화면에 재현한다.
도 3은 본 발명의 제 2 실시례의 하드디스크를 이용한 녹화장치를 나타낸 블록도이다.
도 3과 같이, 제 2 실시례의 방범 기능이 있는 하드디스크를 이용한 녹화장치는, 영상 처리부(301), 아날로그 TV 튜너(314), 아날로그 디코더(315), MPEG 인코더(316), DTV 튜너(317), 채널 디코더(318), 하드디스크 인터페이스(319), 하드디스크(320), 비디오 디코더(331), 디스플레이부(332)로 구성된다.
상기 제 2 실시례의 하드디스크를 이용한 녹화장치의 기능을 설명하면 다음과 같다.
상기 영상 처리부(301)를 먼저 설명하면, 외부환경을 감지하는 여러 개의 카메라로부터 각각 아날로그 신호를 받아 디지털 신호로 전환하는 아날로그/디지털 변환기(311,...,312)와, 상기 각 디지털 신호의 프레임 수를 줄이는 프레임 제거기(312, ...,322)와, 상기 각 프레임 제거기(312,...,322)로부터 출력되는 디지털 신호에 영상 처리를 가하는 이미지 프로세서(313)를 포함하여 구성된다.
즉, 상기 영상 처리부(301)는 카메라로부터 인지되는 아날로그 신호를 방송 신호와 동일한 포맷으로 변환시켜 출력하는 기능을 한다.
상기 튜너 및 디코더는 아날로그 TV 신호에 대하여 각각, 아날로그 TV 신호를 수신하는 아날로그 TV 튜너(314)와, 상기 아날로그 TV 신호를 영상 및 음성 신 호로 변환하는 아날로그 디코더(315)와, 상기 아날로그 영상 및 음성 신호를 디지털 신호로 전환하고 압축하는 MPEG 인코더(316)로, 상기 디지털 TV 신호에 대하여는 디지털 TV 신호를 수신하는 디지털 튜너(317)와, 상기 디지털 TV 신호를 영상 및 음성 신호로 변환하는 채널 디코더(318)로 구분하여 구성되어진다.
상기 하드디스크 드라이브(320)는 영상 처리부(313)로부터 압축된 영상 및 음성 신호 또는 상기 아날로그 및 채널 디코더(315, 318)로부터 직접 영상 및 음성 신호를 저장한다.
상기 하드디스크 인터페이스(319)는 상기 영상 처리부(313)로부터 또는 상기 아날로그 및 채널 디코더(315, 318)로부터 인가되는 영상 및 음성 신호를 상기 HDD(320)로 읽어들이고, 저장된 영상 및 음성 신호를 상기 HDD(320)에서 다시 내보내는 기능을 한다.
상기 압축 해제부(331)는 상기 압축된 영상 및 음성 데이터를 복원하며, 상기 디스플레이부(332)는 상기 복원된 영상 및 음성 데이터를 화면에 재현한다.
디지털 TV용 디코더의 경우는 시스템 디코딩(system decoding)을 거치면 비트스트림(bit stream) 형태의 영상 데이터가 출력되며 이 영상을 상기 HDD(320)에 저장할 수도 있고 비디오 디코더(331)와 같은 압축 해제부를 거쳐서 직접 디스플레이 되기도 한다.
상기 제 2 실시례의 하드디스크를 이용한 녹화장치의 특징은 MPEG 인코더를 이용한 것이 특징으로, 상기 MPEG 인코더는 아날로그 TV 신호와 카메라로부터 촬영되는 아날로그 신호에 대한 디지털 변환과 신호 압축을 한다.
도 4는 본 발명의 제 3 실시례의 방범 기능이 있는 하드디스크를 이용한 녹화장치를 나타낸 블록도이다.
도 4와 같이, 디지털 방송 수신 전용의 제 3 실시례의 방범 기능이 있는 하드디스크를 이용한 녹화장치는 영상 처리부(400), 영상 압축부(404), DTV 튜너(405), 채널 디코더(406), 하드디스크 인터페이스(407), 하드디스크(408), 비디오 디코더(409), 디스플레이부(410)로 구성된다.
즉, 상기 영상 처리부(401)는 도 3에 도시한 제 2 실시례의 영상 처리부(301)와 동일한 구성을 취하며, 외부의 환경을 감지하는 여러 개의 카메라로부터 인지되는 아날로그 신호를 각각 방송 신호와 동일한 포맷으로 변환시켜 출력하는 기능을 한다.
상기 튜너 및 디코더는 디지털 수신 전용이므로, 디지털 신호만을 수신하는 DTV 튜너(405)와, 상기 디지털 신호를 영상 및 음성 신호로 전환하는 채널 디코더(406)만으로 이루어진다. 따라서, 아날로그 TV 신호의 처리가 별도로 요구되지 않아, 고가의 MPEG 인코더를 이용하지 않아도 된다.
상기 영상 처리부(401)로부터 출력된 신호는 압축 처리가 되지 않은 신호로 영상 압축부(404)를 통해 영상 신호의 압축을 진행한다.
상기 하드디스크 드라이브(408)는 영상 압축부(404)로부터 압축된 영상 및 음성 신호 또는 상기 채널 디코더(406)로부터 신호를 인가받아 직접 영상 및 음성 신호를 저장한다.
상기 하드디스크 인터페이스(409)는 상기 영상 압축부(404)로부터 또는 상기 채널 디코더(406)로부터 인가되는 영상 및 음성 신호를 하드디스크 드라이브(408)로 읽어들이고, 저장된 영상 및 음성 신호를 하드디스크 드라이브(408)에서 다시 내보내는 기능을 한다.
상기 비디오 디코더(409)는 상기 압축된 영상 및 음성 데이터를 복원하며, 상기 디스플레이부(410)는 상기 복원된 영상 및 음성 데이터를 화면에 재현한다.
디지털 TV 수신기 및 아날로그 TV 수신 겸용으로 PVR을 사용할 경우 도 3에 나타낸 바와 같이, MPEG 인코더(316)를 사용함으로써, 카메라 신호 처리와 아날로그 TV 신호 처리를 공유할 수 있다. 그러나, 도 4와 같이, 디지털 TV 수신기만을 사용하고 아날로그 TV 신호를 입력하지 않을 경우에는 가격이 비싼 MPEG 인코더를 사용할 필요가 없으며, 앞서 설명한 프레임 제거 기능만을 이용해서 하드디스크에 저장해도 많은 양의 영상 데이터를 저장할 수 있다.
그러나, 이 경우 도 4와 같이, MPEG 인코더 대신이 가격이 싸고 구조가 단순한 영상 압축기만을 사용할 수도 있으며, 이 경우 좀 더 많은 양의 영상을 저장할 수 있다.
도 5는 본 발명의 고가형 영상 처리부를 나타낸 블록도이며, 도 6은 본 발명의 저가형 영상 처리부를 나타낸 블록도이다.
도 5에 도시된 영상 처리부와 도 6에 도시된 영상 처리부의 차이는 움직임 검출부의 유무인데, 상기 움직임 검출부는 여러 개의 카메라로부터 실제 움직임이 발생한 시간을 알려주는 시간 정보 기능이 있다.
각각의 영상 처리부는 상기에서 설명한 제 1, 제 2, 제 3 실시례의 하드디스 크를 이용한 녹화장치에서의 영상 처리부로 대체되어질 수 있다.
도 5에 도시된 고가의 영상 처리부는 각각 외부 환경을 인지하는 카메라로부터의 아날로그 신호를 인가받아 디지털 변환하는 복수개의 아날로그/디지털 변환기(501, ..., 511)와, 각 아날로그/디지털 변환기로부터 출력된 디지털 신호를 인가받아 실제 변화가 일어난 시간을 검출하는 복수개의 움직임 검출부(502, ..., 512)와, 실제 움직임이 일어난 프레임이 제외한 부분의 프레임을 제거하는 복수개의 프레임 제거기(503, ..., 513)와, 상기 각 프레임 제거기로부터 영상 신호를 인가받아 신호처리하는 이미지 프로세서(504)로 구성된다.
반면, 저가형 영상 처리부는 도 6과 같이, 각각 외부 환경을 인지하는 카메라로부터의 선택적으로 아날로그 신호를 인가받는 아날로그 먹스(601)와, 선택된 아날로그 신호를 디지털 변환하는 아날로그/디지털 변환기(602)와, 상기 아날로그/디지털 변환기(602)로부터 출력된 디지털 신호를 인가받아 프레임을 소정 압축비로 줄이는 프레임 제거기(603)와, 상기 프레임 제거기로부터 영상 신호를 인가받아 신호처리하는 이미지 프로세서(604)로 구성된다.
상기 영상 처리부들은 각각 카메라에서 입력되는 아날로그 영상 신호를 아날로그/디지털 변환하고 기타 필요한 영상 처리를 가하는 역할을 수행한다. 또한, 여러 개의 카메라로부터 인지된 영상 신호 및 음성 신호를 처리하고 A/D 변환 및 다양한 영상 처리 기능을 수행할 수 있으며 카메라와 PVR 장치와의 인터페이스 기능을 수행한다.
필요에 따라서 여러 대의 카메라를 인터페이스 할 수 있으며, 이 경우 여러 대의 카메라를 동시에 출력시킬 수도 있다. 그러나, 대부분의 경우에는 동시에 여러 대의 카메라를 출력시킬 필요는 없으며 각각의 카메라에 일정기간을 할당하여 할당된 시간에만 해당 카메라 출력이 영상 처리부의 출력으로 제공된다. 이를 위하여 각각의 카메라에 프레임 제거기(Frame Decimator)를 두고 주기적으로 필요한 영상만 제공하는 역할을 수행한다.
상기 프레임 제거기를 사용함으로써 여러 가지 다양한 기능을 수행할 수 있다. 일반적으로, 비디오 영상의 경우 1초당 30프레임이나 60프레임의 프레임율(frame rate, frames/s)을 가지며 이로 인하여 동영상을 자연스럽게 구성하게 된다.
그러나, 방범용일 경우 초당 30 프레임이나 60프레임 정도의 많은 양의 데이터를 처리할 필요가 없으며 초당 1프레임 혹은 5초당 1프레임 정도의 영상 데이터에서도 충분히 필요한 정보를 얻을 수 있다.
또한, 카메라 영상 데이터를 녹화용으로 사용할 경우 프레임 제거기를 사용하여 하드디스크에 입력되는 영상의 프레임율을 대폭 낮춤으로 해서 녹화시간을 대폭 늘릴 수 있는 장점이 있다. 프레임 제거기를 사용하지 않은 경우 약 10시간 녹화가 가능하다면 프레임 제거기를 이용하여 초당 1프레임씩 영상을 저장함으로 해서 약 30배인 300시간의 녹화가 가능해지며 필요에 따라서 1주일 녹화, 1개월 녹화 등의 사용자가 원하는 시간만큼 녹화를 시킬 수 있는 장점이 있다.
이로 인해서 사용자가 장기간 집을 비울 경우 이러한 기능을 이용하여 필요한 기간동안 방범 녹화 기능을 수행할 수 있으며, 또한 방범용으로는 많은 용량의 하드디스크를 필요로 하지 않기 때문에 TV 채널의 녹화와 방범 녹화를 동시에 수행하는 것이 가능하다.
PVR을 방범용으로 사용할 경우 대부분의 경우 움직임이 없고, 정지된 화면이 계속 입력되게 된다. 이러한 경우에 영상을 계속적으로 저장을 하면 하드디스크 메모리만 낭비하게 된다. 이러한 경우에 입력되는 영상이 움직임이 있을 경우에만 저장하고 그렇지 않을 경우에는 저장하는 것을 방지함으로써 보다 효과적으로 하드디스크를 사용할 수 있게 된다.
도 5와 같이, 고가의 영상 처리부는 복수개의 카메라로부터 아날로그 영상 신호를 인가받아 상기 A/D 변환기(501,....,511)에서 디지털 영상 신호로 변환한다.
상기 움직임 검출부(502)는 입력되는 영상을 내부에 프레임 단위로 임시 저장하고 연속적으로 입력되는 영상이 이전 영상과 차이가 있는지 검사하는 작업을 수행한다. 차이가 없는 경우에는, 처음에 저장한 영상으로써 충분하기 때문에 프레임 제거기에 이에 대한 정보를 알려주어 움직임이 없는 영상은 제거되어 출력으로 나가지 않게 한다. 그리고, 움직임이 검출될 경우에는 상기 프레임 제거기(503)에 정보를 알려주게 된다.
상기 프레임 제거기(503)는 연속적으로 영상을 출력하여 하드디스크 드라이브(HDD)에게 저장하게 할 수도 있고, 필요에 따라서 초당 수 프레임 정도로 영상을 저장하게 할 수도 있다. 그리고, 움직임이 있을 경우에는 움직임이 생긴 시각을 저장하는 기능을 두어서 추후 문제가 발생하였을 때에 문제가 발생한 시각을 알 수 있게 할 수 있다.
또한, 움직임이 검출되는 상황에서는 필요에 따라서, 영상을 인터넷을 통하여 저장하는 기능을 두면 PVR 장치의 파괴나 분실 등에 대비할 수 있다.
저가의 시스템에서는 도 6과 같이, 영상 처리부를 공유함으로써 필요한 하드웨어의 양을 줄일 수 있으며 비교적 저가에 구현할 수 있다.
즉, 이 경우에는 아날로그 먹스(601)를 사용하여 카메라 입력 영상을 순차적으로 선택하여 아날로그 신호를 A/D 변환기(602)에서 디지털 신호로 변환하고, 프레임 제거기(603)를 이용하여 적절한 프레임율로 만들어서 출력함으로써 영상 처리부를 단순화시킬 수 있으며 저가로 방범 기능을 갖는 PVR 장치(하드디스크를 이용한 녹화장치)를 구현할 수 있다.
상기와 같은 본 발명의 가정용 방범 기능이 부가된 하드디스크를 이용한 티브이녹화장치는 다음과 같은 효과가 있다.
첫째, 현재 사용이 시작되고 있는 하드디스크를 이용한 가정용 TV 녹화장치인 PVR(Personal Video Recorder)에 카메라 인터페이스 기능을 갖추고 이에 필요한 적절한 영상 처리 기능을 갖추어서 저가로 가정용 방범 시스템을 구현할 수 있다.
둘째, PVR에 기본적으로 사용되고 있는 MPEG 인코더 장치를 사용하여 카메라 영상을 압축하여 저장함으로써 가정용 방범 장치로써 사용할 수 있다.
셋째, 프레임 제거기를 사용하여 제한된 하드디스크를 사용하더라도 장시간 방범용 녹화가 가능한 장점이 있다.

Claims (11)

  1. TV 신호를 수신하는 튜너부;
    상기 수신된 TV 신호를 영상 및 음성 신호로 변환하는 TV 디코더부;
    외부 영상 및 음성 정보를 수집하는 카메라;
    상기 카메라로부터 수집된 영상 및 음성 정보를 처리하여 상기 TV 디코더로부터 출력된 영상 및 음성 신호와 동일한 포맷의 신호로 변환하여 출력하는 영상 처리부;
    상기 TV 디코더로부터 변환된 TV의 영상 및 음성 신호와 상기 영상처리부로부터 출력되는 카메라의 영상 및 음성 신호 중 어느 하나를 선택하여 출력하는 제 1 먹스부;
    상기 제 1 먹스부에 의해 출력되는 영상 및 음성 신호를 압축하는 신호 압축부;
    상기 압축된 영상 및 음성 신호를 저장하는 하드디스크;
    상기 하드디스크로부터 저장된 영상 및 음성 신호의 압축을 해제하는 압축해제부;
    상기 제 1 먹스부로부터 출력되는 영상 및 음성 신호와 상기 압축 해제된 영상 및 음성 신호 중 어느 하나를 선택하여 출력하는 제 2 먹스부; 및
    상기 제 2 먹스부로부터 출력되는 영상 및 음성 신호를 재현하는 디스플레이부;를 포함함을 특징으로 하는 가정용 방범 기능이 부가된 하드디스크를 이용한 티브이녹화장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 튜너부 및 TV 디코더부는,
    상기 TV로부터 수신되는 아날로그 TV 신호 또는 디지털 TV 신호에 따라 각각 별도의 튜너 및 TV 디코더로 구성됨을 특징으로 하는 가정용 방범 기능이 부가된 하드디스크를 이용한 티브이녹화장치.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 아날로그 TV 신호는 아날로그 튜너 및 아날로그 TV 디코더를 통해 처리되며,
    상기 아날로그 TV 디코더를 통해 출력된 아날로그 영상 및 음성 신호를 엠펙(MPEG) 디코더를 구비함으로써 압축된 디지털 신호로 전환하여 하드디스크로 인가함을 특징으로 하는 가정용 방범 기능이 부가된 하드디스크를 이용한 티브이녹화장치.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 영상 처리부는,
    상기 카메라로부터 아날로그 신호를 받아 디지털 신호로 전환하는 아날로그/디지털 변환기;
    상기 디지털 신호의 프레임 수를 줄이는 프레임 제거기; 및
    상기 프레임 제거기로부터 출력되는 디지털 신호에 영상 처리를 가하는 이미지 프로세서;를 포함하여 구성함을 특징으로 하는 가정용 방범 기능이 부가된 하드디스크를 이용한 티브이녹화장치.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 영상 처리부는,
    복수개의 카메라로부터 각각 아날로그 신호를 인가받아 이를 디지털 신호로 전환하는 아날로그/디지털 변환기;
    상기 복수 개의 카메라로부터 움직임이 발생하는 시간 정보를 갖는 움직임 검출부;
    상기 각각의 디지털 신호의 프레임 수를 줄이는 프레임 제거기; 및
    상기 각 프레임 제거기로부터 출력되는 디지털 신호에 영상 처리를 가하는 이미지 프로세서;를 포함하여 구성함을 특징으로 하는 가정용 방범 기능이 부가된 하드디스크를 이용한 티브이녹화장치.
  6. 삭제
  7. 아날로그 TV 신호를 수신하는 아날로그 TV 튜너;
    상기 수신된 아날로그 TV 신호를 영상 및 음성 신호로 변환하여 출력하는 아날로그 디코더;
    외부 영상 및 음성 정보를 수집하는 카메라;
    상기 카메라로부터 수집된 영상 및 음성 정보를 처리하여 출력하는 영상 처리부;
    상기 아날로그 디코더로부터 출력되는 TV의 영상 및 음성 신호와 상기 영상 처리부로부터 출력되는 카메라의 영상 및 음성 신호를 MPEG 포맷으로 인코딩하는 MPEG 인코더;
    상기 인코딩된 영상 및 음성 신호를 저장하는 하드디스크;
    상기 하드디스크로부터 저장된 영상 및 음성 신호를 인가받아 화면에 재현될 신호로 디코딩하는 비디오 디코더; 및
    상기 디코딩된 영상 및 음성 신호를 재현하는 디스플레이부;를 포함하고,
    상기 영상 처리부는,
    상기 카메라로부터 아날로그 신호를 받아 디지털 신호로 전환하는 아날로그/디지털 변환기;
    상기 디지털 신호의 프레임 수를 줄이는 프레임 제거기; 및
    상기 프레임 제거기로부터 출력되는 디지털 신호에 영상 처리를 가하는 이미지 프로세서;를 포함하여 구성함을 특징으로 하는 가정용 방범 기능이 부가된 하드디스크를 이용한 티브이녹화장치.
  8. 아날로그 TV 신호를 수신하는 아날로그 TV 튜너;
    상기 수신된 아날로그 TV 신호를 영상 및 음성 신호로 변환하여 출력하는 아날로그 디코더;
    외부 영상 및 음성 정보를 수집하는 카메라;
    상기 카메라로부터 수집된 영상 및 음성 정보를 처리하여 출력하는 영상 처리부;
    상기 아날로그 디코더로부터 출력되는 TV의 영상 및 음성 신호와 상기 영상 처리부로부터 출력되는 카메라의 영상 및 음성 신호를 MPEG 포맷으로 인코딩하는 MPEG 인코더;
    상기 인코딩된 영상 및 음성 신호를 저장하는 하드디스크;
    상기 하드디스크로부터 저장된 영상 및 음성 신호를 인가받아 화면에 재현될 신호로 디코딩하는 비디오 디코더; 및
    상기 디코딩된 영상 및 음성 신호를 재현하는 디스플레이부;를 포함하고,
    상기 영상 처리부는,
    복수 개의 카메라로부터 각각 아날로그 신호를 인가받아 이를 디지털 신호로 전환하는 아날로그/디지털 변환기;
    상기 복수 개의 카메라로부터 움직임이 발생하는 시간 정보를 갖는 움직임 검출부;
    상기 각각의 디지털 신호의 프레임 수를 줄이는 프레임 제거기; 및
    상기 각 프레임 제거기로부터 출력되는 디지털 신호에 영상 처리를 가하는 이미지 프로세서;를 포함하여 구성함을 특징으로 하는 가정용 방범 기능이 부가된 하드디스크를 이용한 티브이녹화장치.
  9. 삭제
  10. 디지털 TV 신호를 수신하는 DTV 튜너;
    상기 수신된 디지털 TV 신호를 영상 및 음성 신호로 변환하는 채널 디코더; 및
    상기 채널 디코더로부터 출력된 영상 및 음성 신호를 저장하는 하드디스크;를 포함하는 TV 녹화장치에 있어서,
    외부 영상 및 음성 정보를 수집하는 카메라;
    상기 카메라로부터 수집된 영상 및 음성 정보를 처리하여 상기 채널 디코더로부터 출력되는 영상 및 음성 신호와 동일한 포맷의 신호로 변환하여 출력하는 영상 처리부;
    상기 영상 처리부로부터 출력되는 영상 및 음성 신호를 압축하여 상기 하드디스크로 출력하는 신호 압축부;
    상기 하드디스크에 저장된 영상 및 음성 신호를 인가받아 화면에 재현될 신호로 디코딩하는 비디오 디코더; 및
    상기 디코딩된 영상 및 음성 신호를 재현하는 디스플레이부;를 포함하고,
    상기 영상 처리부는,
    상기 카메라로부터 아날로그 신호를 받아 디지털 신호로 전환하는 아날로그/디지털 변환기;
    상기 디지털 신호의 프레임 수를 줄이는 프레임 제거기; 및
    상기 프레임 제거기로부터 출력되는 디지털 신호에 영상 처리를 가하는 이미지 프로세서;를 포함하여 구성함을 특징으로 하는 가정용 방범 기능이 부가된 하드디스크를 이용한 티브이녹화장치.
  11. 디지털 TV 신호를 수신하는 DTV 튜너;
    상기 수신된 디지털 TV 신호를 영상 및 음성 신호로 변환하는 채널 디코더; 및
    상기 채널 디코더로부터 출력된 영상 및 음성 신호를 저장하는 하드디스크;를 포함하는 TV 녹화장치에 있어서,
    외부 영상 및 음성 정보를 수집하는 카메라;
    상기 카메라로부터 수집된 영상 및 음성 정보를 처리하여 상기 채널 디코더로부터 출력되는 영상 및 음성 신호와 동일한 포맷의 신호로 변환하여 출력하는 영상 처리부;
    상기 영상 처리부로부터 출력되는 영상 및 음성 신호를 압축하여 상기 하드디스크로 출력하는 신호 압축부;
    상기 하드디스크에 저장된 영상 및 음성 신호를 인가받아 화면에 재현될 신호로 디코딩하는 비디오 디코더; 및
    상기 디코딩된 영상 및 음성 신호를 재현하는 디스플레이부;를 포함하고
    상기 영상 처리부는,
    복수개의 카메라로부터 각각 아날로그 신호를 인가받아 이를 디지털 신호로 전환하는 아날로그/디지털 변환기;
    상기 복수 개의 카메라로부터 움직임이 발생하는 시간 정보를 갖는 움직임 검출부;
    상기 각각의 디지털 신호의 프레임 수를 줄이는 프레임 제거기; 및
    상기 각 프레임 제거기로부터 출력되는 디지털 신호에 영상 처리를 가하는 이미지 프로세서;를 포함하여 구성함을 특징으로 하는 가정용 방범 기능이 부가된 하드디스크를 이용한 티브이녹화장치.
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