이 연구에서는 아날로그 기반의 고화질 전송 시스템(HD Analog system)에 관하여 고찰하였다. 오늘날 영상감시시스템은 고해상도 적용을 위한 기술개발을 통해 고품질의 영상을 구현할 수 있는 HD-SDI나 Network camera로 전환되고 있다. 그러나 Network camera는 기존 시스템과의 현격한 구성 차이로 전체 시스템을 다시 구축해야 하고, HD-SDI는 저가형 케이블 등에서는 만족할 만한 성능이 보장되지 않았다. 이러한 배경에서 등장한 것이 HD Analog system이다. HD Analog system은 기존 동축케이블을 이용할 수 있으며 저가형 케이블에서도 최대 500m 이상 전송이 가능하고, 구축비용을 절감할 수 있는 장점이 있다. 그러나 제조사별 시스템의 호환 문제 등을 해소하기 위한 표준화는 HD Analog system의 성장을 위한 선결과제로 제기된다.
현재 국내 라디오 방송은 디지털 방식이 아닌 아날로그 방식을 통해 서비스 되고 있다. 아날로그 방식은 디지털 방식에 비해 주파수 효율이 저하되는 등의 기술적인 한계를 가지고 있다. 디지털 라디오 방식중 하나인 HD Radio는 기존의 아날로그 스펙트럼 양 옆에 디지털 데이터가 실리는 방식으로 기존 아날로그 주파수의 재배치 없이 디지털 신호를 전송할 수 있다는 장점이 있다. 만약 아날로그와 디지털 신호가 동시에 존재하기 때문에 서로간에 간섭이 발생하면 원활한 수신이 불가능하므로 HD Radio와 기존FM방송 간의 간섭을 정확히 분석해야한다. 본 논문에서는 강릉 지역 괘방산 송신소를 기준으로 하고 전국의 103.5MHz 및 +-400kHz 이내의 주파수를 사용하는 기지국을 간섭국으로 지정하여 HD Radio 채널 배치 구조를 분석하였다. 본 논문을 통해 독자는 디지털 라디오 시스템의 주파수 간섭에 대한 참신한 정보를 얻을 수 있으리라 본다.
CCTV 시스템은 공동주택을 비롯하여, 교통, 안전, 물리보안 등 산업분야 전반에 걸쳐 다양한 용도로 운용되고 있으며, 기존 아날로그 시스템에서 IP방식으로 전환되면서 활용도가 급격하게 증가하고 있다. 산업계 현장에서는 최근 수년간 아날로그 CCTV가 고화질(HD) CCTV로 전환되고 있으나, HD 아날로그 방식과 HD IP 방식간 기술적 장단점과 기준이 명확히 제시되지 않아 여러 방식이 혼재되고 중장기적으로 중복투자의 문제를 야기하고 있다. 본 논문에서는 먼저 산업계를 주도하는 HD아날로그 방식과 HD IP 방식에 대해 기술적인 특성 및 이슈를 고찰하고, 각 방식별로 전환시 고려해야 할 비용 분석 기준 및 가중치를 설정하였다. 설정한 분석 기준을 공동주택 환경에 적용하여 시뮬레이션 결과를 구함으로써, 고화질 CCTV 시스템 전환시 선택 기준을 제시하고자 한다.
In this paper for developing and implementing the HD level triple streaming hybrid security camera which output the three type of video outputs(HD-SDI, EX-SDI, Analog). We design the hardware and program the firmware supporting the main and sub functions. We use MN34229PL as image sensor, EN778, EN331 as image processor, KA909A as reset, iris, day&night function part, A3901SEJTR-T as zoom/focus control part. We request the performance test of developed security camera at the broadcasting and communication fusion testing department of TTA (Telecommunication Technology Association). We can get the three outputs (HD-SDI, EX-SDI, Analog) from the developed security camera, get the world best level at the jitter and eye pattern amplitude value and exceed the world best level at the signal/noise ratio, and minium illumination, power consumption part. The HD level triple streaming hybrid security camera in this paper will be widely used at the security camera because of the better performance and function.
영상압축 기술의 발달로 인해 아날로그 영상은 디지털 신호로 표현 및 저장이 가능해졌고 MPEG-2 표준화 과정을 통해 디지털 영상 전송을 위한 표준이 제정되어 디지털 방송의 가능성이 제시되었다. 디지털 방송을 통한 경제적 파급 효과가 부각되면서 가치사슬의 기대효과로 인해 아날로그 방송 서비스를 제공하던 기존의 방송사업자들은 디지털 방송으로 서비스를 전환해 가고 있다. 그러나 종합유선방송사업자(SO : System Operator)들은 고화질의 디지털영상인 Full HD(High Definition)급 방송 프로그램의 확보에 어려움이 있어 디지털 방송 서비스에 난항을 겪고 있는 실정이다. 이에 본 논문에서는 주요 방송사에서 송출하고 있는 HD급 공중파 디지털 방송을 수신하여 PSIP(Program and System Information Protocol) 정보 분석을 통해 각각의 채널에 따른 디지털 방송 프로그램을 확보하고 이를 재편성하여 케이블 방송 가입자들에게 재전송할 수 있는 디지털 방송 송출 시스템을 설계 및 구현하였다.
본 논문에서는 비교적 간단한 설계기법과 효율적인 디자인 기술을 사용하여 방송용 8.4" LCD 모니터를 개발하였다. 소형화 기술, 혼성 비디오신호 처리기술, 하나의 포트에 다종의 HD 시그널을 구현하는 기술, 기판제작에 있어서의 디지털 신호와 아날로그 신호의 분리기법과 타겟 보드에 맞는 오디오 신호 처리기술 등이 본연구의 주 연구 대상이다. 제안된 다용도의 8.4" LCD 모니터는 방송용으로 고안하여 제작하였으므로 해당 분야에서의 활용에 있어서의 효율이 기대된다.
본 논문에서는 영상의 화질을 유지하면서 전송거리를 늘이기 위하여 디지털 변조를 적용한 CCTV 전송 시스템인 ER-SDI 시스템을 제안하였다. 기존 CCTV 표준인 HD-SDI 시스템은 최대 전송 거리가 약 200m 이다. 최근 최대 전송 거리를 확장하기 위하여 디지털 신호를 다시 아날로그로 변환하여 색신호를 변조하는 방법과 영상을 압축하여 IP 네트워크를 사용하는 방법이 제안되었다. 그러나 아날로그로 변환하는 방법은 화질의 열화가 발생하고 IP 네트워크를 사용하는 방법은 신호 지연이 발생한다는 단점이 있다. 이에 본 논문에서는 디지털 변조를 HD-SDI 시스템에 적용하여 최대 전송 거리를 약 518m까지 늘릴 수 있는 시스템을 설계하였다. 제안한 시스템의 최대 달성 거리는 기존의 HD-SDI 시스템의 제원을 사용하여 동축 케이블 환경에서의 실험을 통하여 계산되었다.
HDTV는 High Definition Television의 약어로서 아주 섬세한 영상을 대화면에 비추고 원음에 가까운 음질을 즐길수 있도록 개발된 차세대의 텔레비전을 의미한다. HDTV를 우리말로는 고선명TV 또는 고정세도TV라고 한다. 원래 HDTV라는 용어는 약4반세기전에 세계에서 먼저 HDTV개발을 시작한 일본에서 생긴 말이다. 최근에 일본에서 HDTV를 Hivision이라고 한다. 미국에서는 ATV(advanced television), 유럽에서는 HD-MAC(high definion multiplexed analog component television)이라고 한다.
방송용 디지털 콘텐츠의 저작권 보호를 위한 워터마킹은 실시간 처리가 가능하도록 만들어져야한다. 본 논문에서는 알테라사의 STRATIX 칩을 사용하여 HD/SD 비디오의 하드웨어 기반의 실시간 비디오 워터마킹 시스템을 제안한다. 실험 결과 원 비디오 신호와 워터마크가 삽입된 비디오 신호사이에서 주관적인 화질 비교에서 화질 차이가 거의 없었다. 삽입된 워터마크는 A/D 변환과 같은 자연적 비디오 공격의 강인성 테스트 후 검출되었다. 구현된 워터마킴 하드웨어 시스템은 실시 간으로 콘텐츠를 보호하기를 원하는 영화 제작사 그리고 방송국에서 유용하게 사용 될 수 있을 것이다.
본 논문에서는 다양한 해상도의 신호 입력을 지원하는 고품위급 모니터의 디지털 신호처리 회로를 제안한다. 기존의 디지털 회로에서 ADC(Analog to Digital Convertor)와 VDP(Video Display Processor)로부터 발생하는 내부 디지털 PLL(Phase-locked Loop)의 낮은 성능과 IC의 내부 편차문제, 모듈간의 상이한 전압 차이 때문에, 다양한 입력 신호에서 안정된 동기신호 처리를 할 수 없는 문제가 있었다. 이를 해결하기 위해서 다양한 해상도의 신호 입력으로부터 동기 신호들의 규칙성을 이용하여 동기 신호를 관리하면서 시스템의 간섭을 최소화하는 동기신호 최적화 기법을 제안하였다. 제안한 방법을 적용한 결과 다양한 해상도에서 안정적으로 동기신호를 처리함으로써 여러 모드의 입력신호에 대응할 수 있었다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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