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Vídeo IP es un sistema de transmisiones de imágenes que ofrece interesantes ventajas frente a los sistemas análogos de vídeo tradicionales.
¿Por qué Video IP?
Vídeo IP es un sistema de transmisiones de imágenes a través del protocolo de comunicaciones IP (Internet Protocol), una tecnología de trayectoria probada que ofrece interesantes ventajas frente a los sistemas análogos de vídeo tradicionales.
Una tecnología en continua expansión que se adentra en un mercado que demanda cada vez más sistemas 'inteligentes' de vídeo vigilancia y seguridad. Con vídeo IP obtenemos el resultado deseado a nuestras necesidades, conseguimos un retorno de la inversión mayor a la vez que reducimos costes.
Vídeo IP vs Analógico
Dadas las limitaciones y desventajas de los sistemas de vídeo analógico hace mucho más fácil comentar los beneficios y ventajas de los sistemas basados en tecnología IP.
Una instalación de vídeo IP tiene escalabilidad ilimitada
En una instalación de vídeo IP no hay límites de cámaras.
Un sistema DVR normalmente se suministra con 4, 8 ó 16 entradas de cámara, por tanto, se convierte en escalable en incrementos de 4, 8 ó 16. Si un sistema incluye 15, no supone ninguna desventaja, pero sí que se convierte en un problema si son necesarias 17 cámaras. Añadir una única cámara generaría la necesidad de un DVR complementario. Los sistemas de vídeo IP son mucho más flexibles y pueden ampliarse en incrementos de una cámara cada vez.
Vemos, por tanto que la escalabilidad en CCTV digital o analógico no es flexible., mientras que los sistemas de vídeo IP sí lo son.
En resumen, tenemos que una instalación CCTV sólo puede llegar a tener 16 cámaras por DVR (salvo excepciones). Sin embargo, en una instalación de vídeo IP no hay límite de cámaras.
El embudo de los CCTV se sitúa en el grabador
Las cámaras analógicas sólo capturan las imágenes. Es en el videograbador donde recae la carga de trabajo.
En una instalación con videograbador digital y cámaras analógicas la carga de trabajo se sitúa en el videograbador. Las cámaras analógicas únicamente capturan las imágenes y las envía al videograbador. Es éste quien tiene que realizar el trabajo de digitalizar, comprimir, almacenar, y, en su caso, incluso analizar. Por ello, se dice que 'el embudo de los CCTV digital o analógico se sitúa en el grabador'.
En una instalación con videograbador IP y cámaras IP este embudo no se produce ya que son las propias cámaras las que digitalizan, comprimen y transmiten directamente las imágenes, incluso a varios receptores de forma simultánea. El videograbador no recibe esa carga de trabajo añadida que se da en las instalaciones CCTV. Añadir una cámara en instalaciones de vídeo IP no significa añadir carga de trabajo al videograbador, sino que, al añadir una cámara estamos añadiendo capacidad de proceso, un 'cerebro' más.
Todo este proceso se puede ver gráficamente en el siguiente esquema:
La cámara IP digitaliza y comprime las imágenes
Cada cámara IP realiza sus propias tareas digitalizando y comprimiendo las imágenes.
En una instalación de vídeo IP, la propia cámara es la que digitaliza y comprime las imágenes. Por ello, a medida que se añaden cámaras a una instalación de vídeo IP, el rendimiento del equipo no se ve mermado. Con ello añadimos capacidad de proceso.
| INSTALACIÓN DVR | INSTALACIÓN VÍDEO IP |
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| Añadir una cámara a la instalación es mayor carga para el procesador | Añadir una cámara a la instalación supone mayor capacidad de proceso |
Eficacia del rendimiento del sistema de vídeo IP
En un sistema de vídeo IP, un servidor de PC graba y gestiona el vídeo. El servidor de PC puede seleccionarse en función del rendimiento necesario.
Normalmente el rendimiento de un sistema de grabación se especifica en i.p.s. y se expresa en el total de imágenes que es capaz de grabar de forma concurrente y simultánea.
Los DVR tiene menor capacidad de grabación que un sistema de vídeo IP porque éste sólo tiene que almacenar las imágenes que le llegan desde las cámaras, mientras que aquel debe capturar, digitalizar y comprimir cada imagen antes de almacenarla.
Control de la velocidad de la imagen en una instalación de vídeo IP
El vídeo IP permite el control de la velocidad de imagen, a diferencia del vídeo analógico donde todo el vídeo se transmite desde la cámara de forma permanente.
El control de la velocidad de imagen en los sistemas de vídeo IP significa que el servidor de vídeo/cámara IP únicamente envía imágenes a la velocidad de imagen especificada, sin tener que transferir vídeo innecesario a través de la red. El servidor de vídeo/cámara de red o el software de aplicación de vídeo puede configurarse para elevar esta velocidad de imagen si, por ejemplo, se detecta actividad.
También es posible enviar vídeo con velocidades de imagen distintas a destinatarios diferentes, lo que supone una ventaja especialmente en aquellos casos en que se utilizan enlaces de ancho de banda mínimos para ubicaciones remotas.
Fácil integración y compresión del audio en una instalación de vídeo IP
El audio puede integrarse fácilmente en el vídeo IP ya que la red permite cualquier tipo de datos.
El hecho de que la red permita cualquier tipo de datos permite reducir la necesidad de cableado adicional, a diferencia de los sistemas analógicos donde se debe instalar un cable de audio de un extremo a otro. Una cámara IP sólo captura el audio en la cámara, integrándolo en la transmisión de vídeo y devolviéndolo a continuación para supervisión y/o grabación a través de la red, lo que permite que se use audio desde ubicaciones remotas.
Por ejemplo, poder interactuar con sucursales remotas desde la sede central mediante audio. Pueden informar a los autores que están siendo vigilados y escuchados en aquellas situaciones en las que se usa el audio como un método de confirmación complementario. El audio también puede utilizarse en cámaras o servidores IP como un método de detección independiente, que activa las grabaciones de vídeo y alarmas cuando se detectan niveles de audio por encima de un determinado umbral.
El audio puede comprimirse y transmitirse como una parte integral de la trasmisión de vídeo.
La compresión de audio digital permite una transmisión y almacenamiento eficientes de los datos de audio. Al igual que ocurre con el vídeo, existen muchas técnicas de compresión de audio que ofrecen distintos niveles de calidad del audio comprimido. En general, los niveles de compresión superiores incluyen más tiempo de espera.
El audio en forma digital ofrece muchas ventajas como, por ejemplo, inmunidad frente a ruidos fuertes, estabilidad y facilidad de reproducción. También permite una implementación eficaz de muchas funciones de procesamiento posterior de audio como, por ejemplo, el filtrado de ruidos y la ecualización.
Entradas y salidas digitales (I/O) en vídeo IP
Una característica única de los productos de vídeo IP es sus entradas y salidas digitales integradas que se pueden manejar en la red.
La salida puede utilizarse para activar mecanismos, bien sea desde un PC remoto o automáticamente, haciendo uso de la lógica incorporada a la cámara, mientras que las entradas pueden configurarse para reaccionar ante censores externos tales como los PIR (detectores de infrarrojo) o pulsar un botón que inicie las transferencias de vídeo.
La gama de dispositivos que pueden conectarse al puerto de entrada de una cámara IP es casi infinita. La regla básica es que cualquier dispositivo que puede conmutar entre un circuito abierto y cerrado puede conectarse a una cámara IP o encoder de vídeo.
La función principal del puerto de salida es permitir que la cámara active los dispositivos externos, bien sea de forma automática como respuesta a un evento, o mediante control remoto por parte de un operador humano o una aplicación de software.
Alimentación eléctrica a través de Ethernet en una instalación de vídeo IP
Permite que la alimentación eléctrica se suministre al dispositivo de red usando el mismo cable que se utiliza para una conexión de red.
Elimina la necesidad de utilizar tomas de corriente en las ubicaciones de la cámara y permite una aplicación más sencilla de los sistemas de alimentación ininterrumpida (SAI) para garantizar un funcionamiento las 24 horas del día, 7 días a la semana.
En las oficinas de hoy en día, lo más probable es que los ordenadores utilicen una red TCP/IP y estén conectados a través de una red de Ethernet, bien sea mediante una conexión LAN (Red de Área Local) con cables o una conexión LAN inalámbrica. Ethernet ofrece una red rápida y a un precio razonable. La mayoría de ordenadores modernos se suministran con una interfaz Ethernet integrada o permiten alojar fácilmente una tarjeta de conexión Ethernet.
Diseño de sistemas 100% digitales con cámaras IP
Con la introducción de las cámaras IP, pueden diseñarse sistemas 100% digitales.
Esto provoca que las limitaciones de NTSC y PAL carezcan de importancia. Se han introducido algunas resoluciones nuevas procedentes de la industria informática, que proporcionan una mejor flexibilidad y, además, constituyen estándares universales.
Cuanto más alta se la resolución, más detalles pueden observarse en una imagen. Esto es una consideración muy importante en las aplicaciones de vigilancia por vídeo, donde una imagen de alta resolución puede permitir la identificación de un delincuente. La resolución máxima en NTSC y PAL, después de que la señal de vídeo se haya digitalizado en un DVR o en un servidor de vídeo, es de 400.000 píxeles (704x576=405.504) 400.000 equivale a 0,4 megapíxels. Usando el formato CIF, es decir, una cuarta parte de la imagen, la resolución disminuye a sólo 0,1 megapíxels.
A pesar de que la industria de vigilancia por vídeo ha logrado siempre vivir con estas limitaciones, la nueva tecnología de cámara IP hace posible, hoy en día, una resolución mayor. Un formato megapíxel común es 1.208x1.024, que ofrece una resolución de 1,3 megapíxels, 13 veces más que una imagen CIF. Las cámaras con 2 megapíxels y 3 megapíxels también se encuentran disponibles, e incluso se esperan resoluciones superiores en el futuro.
Las instalaciones de vídeo IP están basadas en estándares informáticos
Permite, por una parte, beneficiarse de la evolución de esta tecnología y, por otra, tener costes de mantenimiento muy bajos.
La tecnología de las cámaras IP permite utilizar los potentes sistemas PC actuales, obteniendo ratios de grabación muy superiores a los de cualquier DVR del mercado.
Para instalaciones más grandes, un sistema de vídeo IP es fácil de ampliar. Cuando se necesitan velocidades de imagen de grabación mayores o tiempos de grabación superiores, podrá añadirse más capacidad de procesamiento y/o memoria al servidor PC que gestiona el vídeo. O bien, aún más sencillo, puede añadirse otro servidor de PC situado en una ubicación o en ubicaciones remotas. El almacenamiento es ilimitado, puede incorporar unidades internas o externas, unidades NAS escalables a sus necesidades.
El almacenamiento NAS ofrece un dispositivo único de almacenamiento que se conecta directamente a una LAN y permite un almacenamiento compartido a todos los clientes de la red.
Frecuencia de imagen condicionada a sucesos en instalaciones de vídeo IP
Las posibilidades de configuración y los sistemas inteligentes incorporados a las cámaras de red o el servidor de vídeo permiten establecer frecuencias de imagen menores, reduciendo drásticamente el consumo de ancho de banda.
En la mayoría de las aplicaciones no es necesario disponer de 30 imágenes por segundo (ips) en todo momento en todas las cámaras.
En caso de alarma, si está activada la detección de movimiento, la frecuencia de imagen de la grabación puede aumentarse automáticamente hasta un nivel superior. En la mayoría de los casos, la cámara enviará vídeo a través de la red si merece la pena grabar las imágenes, lo que por regla general únicamente supone el 10% del tiempo. El 90% restante no se transmite nada a través de la red.
En un sistema de vídeo IP, todos los dispositivos están conectados a una red IP
Esto permite el uso de una infraestructura rentable para transmitir vídeo para grabar o monitorizar. También permite la integración con otros sistemas para una funcionalidad mejorada y un funcionamiento más sencillo.
Vídeo inteligente en vídeo IP
El vídeo inteligente permite transmitir una información pertinente tras el análisis del vídeo en tiempo real.
Por ejemplo, la propia cámara IP es capaz de detectar movimiento. En función del tipo de movimiento detectado, la zona y el momento en el cual se produce, la cámara está capacitada para enviar una alerta.
Actualmente, se graba gran cantidad de imágenes de vídeo, pero no se analizan correctamente debido a soluciones obsoletas o a la falta de tiempo.
Detección de movimiento en vídeo IP
La detección de movimiento en vídeo, como una función integrada de servidores de vídeo o cámaras de red, ofrece enormes ventajas respecto a los sistemas DVR
La detección de movimiento analiza los datos de las imágenes y las diferencias en las secuencias de imágenes, ofreciendo numerosas ventajas:
- La detección de movimiento se procesa en la cámara de red o el encoder de vídeo, lo que reduce la carga de trabajo para cualquier dispositivo de grabación en el sistema
- Permite la 'vigilancia condicionada a eventos'
- Facilita la búsqueda en grabaciones
Grabación por movimiento
La tarea de grabación por detección de movimiento utiliza sólo la detección de movimiento generada por el software, no por las propias cámaras, cuya detección de movimiento se utilizará para la generación de alarmas únicamente.
La principal ventaja de este proceso radica en que las grabaciones resultantes muestran algo que puede no ser importante, pero que reflejan acción. Con ello se evitan las grabaciones de larga duración en las que es preciso buscar aquello que interesa entre enormes cantidades de información.
Existen dos procesos de detección de movimiento
Movimiento detectado por el software
Útil para poder detectar movimiento en cámaras y sistemas que no tengan por sí mismos esta capacidad.
Sirve para optimizar las grabaciones programadas en base a tareas, de tal manera que el sistema sea capaz de grabar sólo aquello que signifique variación de la información de las imágenes respecto de las inmediatamente anteriores.
El sistema procesa continuamente (a unas dos imágenes por segundo y cámara) la información que le llega desde la cámara y la compara con las imágenes inmediatamente anteriores. De esta manera, la cantidad porcentual de movimiento o variación de imagen supera el umbral de sensibilidad asignado a la cámara, el sistema recopila las secuencias inmediatamente anteriores al evento y las asocia a la grabación que se produce mientras la cantidad de variación supera dicho umbral.
De igual manera, se empaquetan en la grabación las imágenes inmediatamente posteriores a que la situación vuelve a normalizarse. Así, la grabación dispone de PRE movimiento, movimiento y POST movimiento.
La detección de movimiento por software sirve también para generar un evento de alarma.
Detección de movimiento de la cámara o vídeo servidor ('encoder')
Se utilizará en el caso de preservar el ancho de banda del sistema de comunicaciones y/o descarga de tareas y procesos al sistema central, ya que cada cámara realiza su propia detección de movimiento.
La gran ventaja de esta solución es que el sistema no se ve repercutido por el número de cámaras que se instalen, ni sus procesos, ya que cada una de ellas realiza sus propias tareas. Además, no existe tráfico desde la cámara al PC para que éste analice las imágenes, ya que es la propia cámara quien ejecuta ese proceso.
Búsqueda de grabaciones por movimiento
El paquete de soluciones 'e-netcamCLIENT' posee un potente sistema de localización de secuencias en las que se producen movimiento o cambio de imagen.
Gracias a esta funcionalidad, el usuario puede ahorrar mucho tiempo cuando se trata de localizar momento específicos en una grabación, por muy larga que sea. El sistema mostrará una pantalla con la representación gráfica del movimiento en la zona seleccionada y en rojo, aquellos instantes en los que dicha variación supera el umbral de sensibilidad definido.