Vivotek IP Surveillance

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Planeta VIVOTEKAcerca de VIVOTEK:VIVOTEK Inc., fundada en el ao 2000, se ha posicionado rapidamente como uno de los principales fabricantes de Video-Vigilancia IP. VIVOTEK se especializa en la integracin de componentes audio-visuales dentro de la operacin en red. Utilizando tecnologas sofisticadas codec, el equipo de investigacin y desarrollo de VIVOTEK desarrolla un amplio rango de productos de comunicacin multimedia. En el ao 2006 VIVOTEK se convirti en una compaia negociada publicamente en la bolsa de Taiwn, ofreciendo actualmente, venta, soporte y otros servicios en ms de 70 pases a travez de una amplia red de dsitribuidores integradores de sistemas.

Captulo 1 Descripcin General de Vigilancia IP1.1 1.2 Descripcin General Cmaras de Red 1.2.1 1.2.2 1.3 1.4 1.5 1.6 Introduccin Tipos de Cmara

0101 01 01 03 04 05 05 06

Video Servidores Videograbadoras en Red Administracin Central de Software Evolucin de Video-vigilancia

Captulo 2 Tecnologa Sensorial de Lente Imgen2.1 Lente 2.1.1 2.1.2 2.1.3 2.2 2.2.1 2.2.2 2.2.3 2.2.4 2.3 2.3.1 2.3.2 2.3.3 Distancia Focal Iris Tipos de Montaje para Lente Tipo de Sensor Resoluciones Modos de Escaneo de Sensor Amplitud de Rango Dinmico Factores de la forma de lente para sensor de imgen ngulo de Visin Da y Noche

0707 07 08 09 11 11 11 13 14 14 14 15 15

Sensor de Imgen

Consideraciones para Sensor de Lente Imgen

Captulo 3 Compresin de Audio y Video3.1 Compresin de Video 3.1.1 3.1.2 3.1.3 3.2 3.2.1 3.2.2 3.3.3 3.3 3.3.1 3.3.2 MJPEG MPEG-4 H.264 G.711 AMR AAC Flujos Mltiples Audio de dos vas

1919 19 20 21 22 22 22 22 23 23 23

Compresin de Audio

Flujo de Audio y Video

ContenidoCaptulo 4 Red IP4.1 4.2 4.3 4.4 Tipo de Red Dispositivos de Red Direccin IP Protocolos de Red 4.4.1 4.4.2 4.4.3 4.4.5 4.4.6 4.5 4.5.1 4.5.2 4.5.3 4.6 4.6.1 4.6.2 4.6.3 4.6.4 4.7 PoE Conexin de Dispositivos Protocolos de Transmisin Mtodos de Video-transmisin Correcin de Tiempo Contro de Calidad y Video WiFi 3GPP WiMAX Filtracin IP Nombre de usuario y contrasea Protocolos de Seguridad Transmisin de Seguridad Inalmbrica

Contenido2525 25 26 27 27 30 30 31 31 31 32 32 32 32 33 33 33 33 34 35 7.5 7.4 7.3 7.2

Captuo 7 Administracin de Video7.1 Plataformas de Administracin de Video 7.1.1 7.1.2 7.2.1 7.2.2 7.2.3 7.2.4 7.3.1 7.3.2 7.3.3 7.4.1 7.4.2 Basados en PC Basados en NVR Monitoreo Grabacin Reproduccin Administracin E-map Auto-respaldo Reporte de Fallas Dispositivos Digitales de Entrada Dispositivos Digitales de Salida

4545 45 46 47 47 48 48 49 49 49 49 49 49 49 50 50

Caractersticas Bsicas de Software

4.4.4 NotificacindeEvento(s)

Caractersticas Avanzadas

Redes Inalmbricas

Dipositivos Digitales I/O

Seguridad

Administracin de Sistemas Grandes

Captulo 8 Captulo 9

Aplicacines Diseo de Sistemas9.1.1 9.1.2 Consideracines de Visin Consideracines Ambientales

51 5353 53 54 58 58 58 58 58 58 58 59 60

Captulo 5 Cubiertas y Montaje de Cmaras5.1 Cubiertas 5.1.1 5.1.2 5.1.3 5.2 5.3 Anti-vandlicas Para exterior Cubiertas

3737 37 37 38 39 40

9.1 Identificandolasnecesidadesdelcliente

9.2

Planeacin del Sistema 9.2.1 ConsideracinesdeCmara(s) 9.2.2 9.2.3 Consideracines de Hardware Consideracines de Software Instalacin en ubicacin Pruebas despus de la instalacin

Montaje Scanner

9.3

Instalacin y Prueba 9.3.1 9.3.2

Captulo 6 Ancho de banda y Almacenaje6.1 Administrador de Ancho de banda 6.1.1 6.1.2 6.2 6.2.1 6.2.2 6.3.1 6.3.2 Estableciendo demandas Clculo Estableciendo demandas Medios de Almacenaje Cables RAID

4141 41 41 41 41 42 43 43 43 9.4 9.5

Entrenamiento Operacional Mantenimiento del Sistema

Almacenaje

Captulo 10

Sistemas de Video Inteligente

6161 61 61 62 63 63 63 64 65 65 66

10.1 Introduccin 10.2 Arquitectura 10.2.1 Plataforma Centralizada 10.2.2 Plataforma Distribuda 10.3 Ventajas de Arquitectura Distribuda 10.4 Deteccin 10.4.1 Deteccin de Manipulacin 10.4.2 Deteccin Inteligente del Movimiento 10.4.3 Deteccin de Intrusos 10.4.4 Reconocimiento de Placas 10.4.5 Contador de Personas

6.3 Redundancia

Glosario

67

Captulo 1 Descripcin General de Vigilancia IP

Captulo 1

Descripcin General de Vigilancia IP

1.1 Descripcin GeneralEl aumento en la penetracin de Internet y el desarrollo de nuevas tecnologas ha impulsado el rpido crecimiento de la Indsutria de Vigilancia IP, conduiendo a cambios en el mercado de vigilancia por medio de video. Se espera que la vigilancia IP estar dominando el mercado de la vigilancia en video en el futuro cercano, siendo las cmaras de video y los servidores de video la mayor tendencia. UnavigilanciaIPdigitalizalosflujosdevideoylastransmiteatravsderedes,permitiendoalosusuarios,very controlar el video y las imgenes remotamente con un dispositivo en red como una PC, en cualquier lugar y en cualquier momento. Los componentes de acceso de un sistema de vigilancia de IP consiste en cmaras de red, video-servidores, grabadoras de video en red y un administrador central de software, VIVOTEK prove el rango completo de los productos antes mencionados para ayudar a los clientes construir un sistema de vigilancia IP confiableydealtodesempeoquecumpleconsusnecesidades. Los productos de vigilancia IP estn siendo usados en una variedad de campos de aplicacines que generalmente caen en las siguientes cuatro categoras: Aplicacines profesionales: transporte, gobierno, industrial, construccin, salud, etc. Aplicacines SMB: bancaria, educacional, al detalle, recreacin, etc. Aplicacines Domsticas: vigilancia residencial, hogar digital, etc. Aplicacines 3GPP : vigilancia mvil, cuidado de ancianos, visin de bebs y mascotas, etc.

1.2 Cmaras de Red1.2.1 IntroduccinUna cmara de red, tambin conocida como una cmara de internet, cmara IP video cmara de internet, transmite video en vivo a travs de una red Ethernet hacia terminales de red como una PC un telfono 3G. Con unadireccindeIPasignada,unservidorderedinternoyconprotoclosdeflujodeaudio/videopuedenfuncionar independientemente en monitoreo en tiempo real. Las imgenes de las cmaras de red pueden ser vistas con un navegador como Explorer, Mozilla Fire Fox y Opera, permitiendo a los clientes visualizar en vivo por diferentes dispositivos de red. Adems, los clientes pueden controlar y administrar mltiples cmaras al mismo tiempo donde haya conexin de internet disponible. De ah que una vigilancia IP es ms fcil y conveniente de usar comparado con un sistema CCTV.

1



Adems de una gran lnea de productos de vigilancia IP VIVOTEK a logrado ventajas sobre otros rivales en trminos de diseo multimedia SoC, integracin EE y multimedia ME. SDK. Con estas capacidades VIVOTEK ha sido capaz de proveer productos altamente integrados con alta calidad de imgen, servicios comprensivos al cliente y soluciones verstiles de aplicacin.

1.2.2 Tipos de CmaraGeneralmentelascmarasderedpuedendividirseencuatrotiposparadiferentesaplicaciones,incluyendofijas, depaneo/inclinacin/zoom,dedomofijoydomodevelocidad.

Tipo FijoUnacmarafijaderedapuntaaunadireccinfijaparamonitorearunreaespecfica,comocorredores,escaleras o pasillos. Debido a que las personas pueden ver la direccin a dnde apunta la cmara, pueden auyentar vandalizmo y crmenes. UnacmaraderedfijageneralmenteincluyeunainterfaceRS-232/422/485queconectalascmarasdepeneo/ inclinadas para mayor cobertura. MuchascmarasderedfijatienendiseoconmontaduradelentesintercambiablesC/CSproporcionandoalos usuarios la habilidad de cambiar los lentes para adaptar para diferente condiciones de monitoreo. Para mayor informacin de la montadura C/CS, por favor vea el Captulo 2.

Figura 1.1 Conexin de cmara de red Una cmara de red consiste ptrincipalmente de un lente, sensor de imgen, procesador de imgen, compresor devideoSoC(SistemaenChip)yunchipEthernetqueofrececonexinalaredparatransmisindeinformacin. (Figura1.2).

Figura 1.2 Composisin de cmara de red Cuando la luz pasa a travs del lente hacia el sensor, se convierte en seales digitales y luego procesadas en un procesador de seal digital. La informacin del video procesado es luego comprimido por un SoC multimedia para lograr disminuir la informacin para una transmisin ptima. Finalmente las imgenes de video son enviadas a travs de internet a dispositivos receptores pemitiendo ver y almacenar. Adems de la compresin de video, el SoC con un RISC CPU para el proceso de sistema informacin en red. La interface general de una cmara de red incluye un enchufe de corriente, un enchufe de Ethernet, puertos de audioI/OypuertosdigitalesI/O(Figura1.3). Figura 1.4 Cmara de red fija

Tipo de Paneo/Inclinacin/ZoomCaps de cambiar la direccin de la toma vertical y horizontalmente para lograr un amplio campo de visin, una cmara de red de paneo/inclinada se utiliza en reas espaciosas como lobies y estacionamientos. Algnas cmaras de paneo/inclinada se integrab con capacidad de zoom para proporcionar imgenes con acercamiento de objetos distantes. Los usuarios pueden controlar fcilmente las funciones PTZ a travs de un navegador web.

Figura 1.3 Interface general de cmara de red2

Figura 1.5 Cmara de red PTZ3



Tipo de Domo FijoUnacmaradereddedomofijomayormentediseadaparavigilanciainterior,tieneunacubiertaquehaceque el objeto de inters este menos consciente de hacia a dnde esta apuntando. Con un mecanismo de 3 ejes, las imgenes pueden permanecer con una orientacin vertical cuando se instala sobre la pared o el techo. An ms, eldiseodeunacmaradereddedomofijopuedequedarconladecoracin. Una cmara de red fija puede incluir una cubierta a prueba de vandalos y/o interperie para aplicaciones en exterior.

1.4 Grabadores de Video en RedU n N V R ( G r a b a d o r d e V i d e o e n R e d ) e s u n a g r a b a d o r a b a s a d a e n I P q u e opera independientemente desde una PC u otros sistemas operativos. Enfocadosparaalmacenarflujosdigitalesdevideo,unNVRestgeneralmente incorporado con un disco duro de alto volmen para permitir un largo tiempo de grabacin. UnNVRdifieredelatradicionalDVRensuconectividaddered,quepermitetransmitirinformacinaotros dsipositovos de red en internet. Otra diferencia es que la NVR puede conectarse a una cmara de red mientras que la DVR esta conectada a una cmara anloga. LaNVRNR7401deVIVOTEKayudaaconstruirunsistemadevigilanciadealtaeficiencia,dondesepuede simultaneamente grabar, monitorear y administrar seal de video a travs de internet. NR7401 trabaja impecablemente con todas las cmaras de red de VIVOTEK.

Figura 1.6 Cmara de red de domo fijo

Tipo de Domo de VelocidadComparadaconlacmaradeltipofijo,unacmaradereddedomodevelocidadseintegraconcapacidades de paneo, inclinacin y zoom siendo capaz de un mayor campo de visin. Con una alta capacidad de zoom, estabilizacin de imgen y un paneo sin fin de 360 grados una cmara de domo de velocidad es utilizada principalmente para aplicaciones profesionales, tales como aeropuertos, bancos seguridad de ciudades. Figura 1.9 Videograbador de red

1.5 Administrador Central de SofwareEl administrador central de software frecuentemente adquiridos por medio de vendedores vendedores individuales de software, habilitando a los clientes administrar y controlar las cmaras desde un sitio remoto. Tpicamente, un administrador central de software esta basado en windows de modo que puede ser instalado en casi cualquier PC. El administrador central de software usa arquitectura cliente-servidor donde se instala el software y reproductor de software se instalan en PCs diferentes o separadas. Los clientes pueden visualizar en vivo con grabacin reproduccin de evento-activo. Mientras se administran cmaras y desempeo constante de grabacin con el servidor PC. Cada servidor PC puede ser escalonado en incluir varios servidores PCs subordinados y de esta manera expandir el nmero de cmaras administradas. Figura 1.7 Cmara de Domo de Velocidad El administrador central de software VIVOTEK ST7501 trabaja impecablemente con un amplio rango de cmaras deredVIVOTEKylosservidoresdevideo,ayudandoalosclientesaestablecerunaplataformarobusta,flexibley efiscienteparaeladministradorcentralizadodevideo.

1.3 Video ServidoresUn video servidor es un dispositivo que convierte una seal anloga a digital, permitiendo al usuario emigrar a un sistema de vigilancia digital sin tener que reemplazar los sistemas CCTV existentes. Un video servidor principalmente incluye un chip de compresin y un chip Ethernet, con dos tipos principales disponibles: 1 4 puertos.

Figura 1.10 Administrador Central de Software Figura 1.8 Video servidor4 5


Captulo 2 Tecnologa de Lente y Sensor de Imgen

1.6 Evolucin de Video VigilanciaPor dos dcadas la vigilancia en video se ha segmentado en tres perodos conocidos como de primera, segunda y tercera generacin. El sistema de vigilancia de primera generacin consiste en el uso de cmaras anlogas CCTV, multiplexers, y monitores anlogos VCRs. Las imgenes de la cmara son transmitidas a travs de cables coaxiales y almacenados en video cassettes. Debido a la limitada capacidad de almacenaje, los video cassettes deben ser frecuentemente reemplazados para largo tiempo de grabacin. A principio de los aos 90s emergi la segunda generacin de sistemas de vigilancia, que se compone de cmaras CCTV, DVRs y monitores digitales. Las imgenes captadas por la cmara anloga se digitalizan y almacenan enDVRs.LasustitucindelosVCRsporlosDVRsproporcionaalosusuariosmayorflexibilidaddeinformacin visualizada y almacenaje. Durante el ao 2005, creci la demanda de implementar DVR y se introdujeron a las redes NVRs. Los NVRs proporcionan informacin remota y capacidad de administracin. La tercera generacin de video vigilancia tambin conocida como vigilancia IP, apareci a principios del ao 2000. El sistema de vigilancia utiliza cmaras de red y toma completa ventaja de internet TCP/IP. Los usuarios pueden controlarremotamentelagrabacindevideoenvivo,(Figura1.11).

Captulo 2

Tecnologa de Lentes y Sensores de Imgen

2.1 LenteLageneracindeimgenesdealtacalidadsedefienpormuchosfactoresincluyendoelambienteycantidadde luz, los lentes, sensores, mquina de comresin, etc. Sin embargo, para la cmara en si misma, es el componente ms fundamental ya que en primer lugar decide si la calidad de salida es buena o no. En la industria de seguridad debidoaqueelusodecmarasdifiereespecialmentelasdetipofijoconensambleC/CS,losinstaladorestienen queseleccionarycomprarellentequemejorseajusteasusnecesidadesespecficas.

2.1.1 Distancia focalLa distancia focal es la distancia entre el sensor y el punto secundario principal del lente.

Figura 1.11 Arquitectura de sistema de vigilancia IP

Ventajas de la Vigilancia IP Almacenaje remoto del monitoreo Debido a que la informacin de video puede ser transmitida a dsipositivos en red remotos a travs de redes Ethernet, los usuarios pueden visualizar las imgenes de las cmaras en cualquier lugar donde haya conexin de red IP. Eficiencia de costo LossistemasdevigilanciapuedenincrementarlainfraestructuraexistentederedIP,reduciendosignificativamente los costos de instalacin. Habilidad de alta escala Agregar nuevas cmaras de red u otros dsipositivos en red a un sistema de vigilancia IP es fcil, simplemente conectndolos a un router. Alta calidad de imgen Las cmaras de red proporcionan una alta calidad de imgen; muchas de ellas ofrecen resolucin en megapixeles. Adems la vigilancia IP, no tiene problemas de degradacin de seal, de esta forma asegura una alta calidad de imgen.6 7

Figura 2.1 Distancia focal

Entre ms corta la distcnia focal ms amplio el campo de visin te ofrece un campo mayor de distorcin. En contraste, entre mayor la distancia focal, menor el ngulo de visin y el campo que el objeto tiene.



Figura 2.2 muestra la distorsin de imgen causada por una menor distancia focal y el efecto telefoto resultado de una mayor distancia focal.

El Iris se mide en nmero-F, que es el nivel de distancia focal a el diametro del lente. El tamao del iris es inversamente proporcional al nmero-F. Cada vez que el nmero-F aumenta a un nmero mayor, la exposisin se reducealamitad(Figura2.6).

(a)

(b)

(c)

Figura 2.2 Comparativo de imgenes (a) ancha (b) normal (c) distancia tele-focal Los lentes incluyen los siguientes tipos: Lente fijo: la distancia focal no se puede cambiar. Lente Vari-focal: ladistanciafocal(campodevisin)puedeajustarsemanualmente;.Ellentevari-focal ms comn es de 3.5 - 8 mm.

f/1.4

f/2

f/2.8

f/4

f/5.6

f/8

Figura 2.5 Relacin entre el nmero-F y la apertura

Lente Zoom: un tipo de lente vari-focal con un mecanismo motorizado para el ajuste de la distancia focal. GeneralmenteelalogaritmoAF(AutoFocus)seusaparaenfocarautomticamente.

Figura 2.6 El nmero-F y el nivel correspondiente del nivel de exposisin

El Iris contiene los siguientes tipos en trminos de mtodos de control:

Iris-manual Auto-iris

El iris-manual se ajusta con un anillo sobre el lente. Se usa cuando la luz es constante o sin variacines Figura 2.3 Lente fijo y vari-focal El Auto-iris puede ajustar automaticamente la cantidad de luz con un mecanismo para mantener la cmara con un ptimo nivel de luz. Como resultado, es principalmente requerida en aplicaciones de exterior o en lugares donde la luz cambia frecuentemente. Existen dos tipos de auto-iris, el iris Video-drive y el iris DC-drive El iris Video-drive: La seal de video se transmite a un circuito drive en el lente y se convierte en corriente para controlarelmotordeliris.Debidoaqueelcircuitodeamplificacinestaincorporadoallente,elirisVideo-drivees ms costoso. El iris DC-drive: El iris es controlado por corriente DC. Debido a que el circuito drive esta integrado en la cmara y no al lente, el lente iris DC-drive tiene menor costo.

2.1.2 IrisEl Iris puede controlar la cantidad de luz que entra durante la exposisin. El Iris es uno de los elementos ms importantes para la sensibilidad de luz, junto con la apertura, tiempo de obturacin, sensor y ganancia.

2.1.3 Tipos de montajes de lentesEl tipo de montaje C- y CS son las dos principales montaduras con el propsito de cambiar lentes. La diferencia principal radica en el borde de la distancia focal C/CS. El borde de la distancia focal para una montadura CS- es de12.5mmmientrasqueparaunamontaduraC-esde17.526mm(Figura2.7).UnamontaduradelenteCS- tieneunamayoreficienciadecostoymenortamaodebidoaquemenorcantidaddecomponentesdevidrioson utilizados.

Iris

Figure 2.4 Iris en contraste con la pupila ocular

8

9



2.2 Sensor de ImgenUn sensor de imgen juega un papel importante en convertir la luz a travs del lente a seales elctricas. Basados enelprocesodemanufacturaexistendostipodesensores:ElCMOS(SemiconductorComplementariodexido deMetal)yelCCD(DispositivodeDobleCarga).

2.2.1 Tipos de SensorEl CMOS es un proceso de manufactura estandarizado y constantemente en desarrollo utilizado en la industria de lossemiconductores.CadapixeldelsensorCMOSsecomponeporunamplificadorbasadoenunaestructurap-n. La junta de estructura p-n percibe fotones del sensor y los transmite a un procesador de seal de imgen. Figura 2.7 Comparativo de montaduras de lente C/CS Note que la montadura de lente C- puede ser usada en una cmara con montadura CS agregando un espaciador de5mm(anilloadaptadorC/CS),perounamontaduradelenteCSnosepuede. El CCD es un proceso de manufactura especialmente desarrollado para imgenes digitales. Un CCD es un registrodetransformadoranlogoquepermitelatransmisindesealesanlogas(cargaselectricas)atravs deetapassucesivas(capacitores),controladosporunasealdereloj.Lassealesanlogasencadafilade capacitores se transmiten y convierten a digital en un anlogo-A - digital IC. Tabla 2.1 Comparativo de las caracteristicas y ambientes para CMOS y CCD

CMOS

CCD

2.2.2 ResolucionesFigura 2.8 Cmara con montadura CS con montadura de lente C utiliznado un anillo adaptador El IP7161 de VIVOTEK puede ajustarse ya sea con una montadura CS con una montadura C solo ajustando el anillodeajuste(Figura2.9).Elmtodoinovadormejoralacapacidaddellenteinstalacin. Laresolucinserefierealnmerodepixelesenunafilahorizontalyunacolumnaverticalparaunaimgen.Por ejemplo,unaresolucinde1280x1024significaquelafilahorizontalconsisteen1280pixelsyquelacolumna vertical incluye 1024 lineas. La resolucin de una imgen completa es en consecuencia de 1.3 megapixeles. Entre mayor sea la resolucin, mayor la informacin que se puede lograr, en consecuencia una mayor calidad de imgen. EnsistemasCCTVtradicionales,laresolucinmximaesde720x480paralaNTSC(ComiteNacionaldeSistema deTelevisin)y720x576paraPAL(LineadeFaceAlterna).Laresolucinmscomunmenteutilizadaesde 704x480 NTSC/704x576 PAL.

NTSCComo la primera transmisin de televisor de color estandar, la NTSC fue desarrollada por el Comite Nacional de Sistema de Televisin en 1953. Una imgen de 704x480 y hasta 30 cuadros por segundo, NTSC es principalmente adoptadaenEstadosUnidos,CanadyJapnqueutilizancorrientealternade60Hz(AC). Las seales NTSC pueden desplegarse en un Televisor de blanco y negro porque contienen informacin de luminosidad y color. Sin embargo, tiene la desventaja de color inestable y distorsin de fase.

PALEn ao de 1967 se desarrollo un nuevo cdigo de color estndar transmitido en Alemania, conocido como PAL, el cualfueexclusivamentedesarrolladoparaelectricidadde50Hzdecorrientealterna(AC)utilizadaenEurpoa.PAL tiene un tamao de imgen de 704x576, con 25 cuadros por segundo. Debido a que la informacin de cada linea de fase de color es invertida, el PAL reduce los problemas de distorcin de color.11

Figura 2.9 Operacin del anillo de ajuste de la IP7161 de VIVOTEK10



D1

El formato D1 tambien conocido como SMPTE 259M, es un formato de imgen digital desarrollado para el comite de ingenieria SMPTE en 1986, y se usa en grabadoras de cinta magntica. En el sistema NTSC, el D1 tiene un tamao de imgen de 720x480, con un mximo de 30 cuadros por segundo; en el sistema PAL, el tamao de imgen D1 es de 720x576, con un mximo de 25 cuadros por segundo. El formato D1 es comunmente utilizado por cmaras anlogas.

CIF

CIF(FormatoIntermedioComn),frecuentementeutilizadoenconferenciasdevideo,apareciporprimeravez,en la recomendacin del ITU-T H.261 en 1990. El tamao de imgen CIF es de 352x288, igual a 1/4 de una imgen de una imgen de PAL. La velocidad de cuadro es de 30 cuadros por segundo igual a del NTSC.

Una cmara de megapixel se caracterza por tener una resolucin de por lo menos tres veces mayor que la de una cmara anloga CCTV. Unacmaramegapixelseaplcaenocacionesdondesenecesitaunaidentificacinagudacomoreconocimiento de placas reconocimiento facial y puede proporcionar imgenes con detalles excpecionales. Debio a su alto nmero de pixeles una cmara de megapixel se utilza tambin en reas grandes como estacionamientos o aeropuertos para proporcionar imgenes con una amplia visin. El sensor de megapixel a contribuido a una nueva generacin de cmaras PTZ no mecnicas conocidas como cmarasdigitalesPTZ.Lacmarademegapixelcapturaimgenesylaenvanicamentealidentificadordefinido de usuario a el monitor, para que los usuarios puedan ver diferentes imgenes seleccionando en el monitor en lugardemoverlacmarafisicamente.

Megapixel

QCIF 176x120 CIF 352x240

QCIF 176x144 CIF 352x288

2.2.3 Modos de Sensor de EscaneoLos modos de sensor de escaneo incluyen un escaneo entrelazado y progresivo.

Escaneo Interlazado

4CIF 704x480 D1 720x480

4CIF 704x576 D1 720x576

(a) Figura 2.10 CIF por (a) NTSC y (b) PAL

(b)

El escaneo intrelazado divide una escena entre campos pares impares y contienen lneas pares impares respectivamente. Cuando se accesa a la escena completa el campo par se despliega primero, seguido del campo impar. El tiempo de intervalo entre la apertura de los dos campos puede conducir a bordes borrosos, especialmente para objetos en movimiento. El escaneo interlazado se utilza principalmente en monitores TV con un rango menor de renovacin lo que causa que la pantalla parpad fcilmente. El escaneo interlazado puede reducir el parpadeo por que el rango de renovacin del escaneo interlazado aparece dos veces ms rpido que el ritmo original de cuadro. Algunos monitores resuelven los bordes borrosos por medio de dejar el campo impar y replicar el campo par as como el impar sin embargo la resolucin se reducir a la mitad.

Escaneo Progresivo

VGA(SeriedeVideoGrficos)formatoqueduedefinidoporIBMen1987,conuntamaodeimgende640x480. Debido a que el estndar comn para PCs y monitoreos industriales, VGA ha sido ampliamente utilizado en dispositivosdeimgendigital.LaIBMhaextendidoelestandarVGAa1024x768XGA(SeriedeGrficos Extendidos)y1600x1200UGA(SerieUltraGrficos).

VGA

El escaneo progresivo de la escena completa se proporciona desplegando la lneas pares e impares secuencialmente en lugar de por el campo. Debido a que no hay tiempo de intervalo en cada despliegue el problema de los bordes borrosos cuando se despliegan objetos en movimiento se elimina.

640x480

1280x1024 1920x1080

Figura 2.11 Comparacin de los tamaos de imagen para VGA, 1.3 MP y 2 MP

12

Figura 2.12 El escaneo progresivo elimina los bordes borrosos del escaneo interlazado

13



Con el rango de renovacin de monitores y televisores LCD se aumentan al mismo nivel que el del ojo humano, no hay necesidad de utilizar escaneo interlazado para reducir el parpadeo. De tal modo que el escaneo progresivo reemplazaalescaneointerlazadoyseconvertirenelflujoprincipaldelatecnologadeescaneo.

2.3.2 ngulo de VisinEl ngulo de visin se determina por la distancia focal de el lente y el tamao del sensor. Entre menor la distancia focal(Figura2.15)mayoreltamaodelsensor(Tabla2.2)msanchoelngulodevisin

2.2.4 Rango Dinmico AnchoCuandolatomaesdealtocontraste,enambientesconluzdefondoyreflejotalescomounaentrada,uncajero oalladodeunaventana,elobjetoparecerobscuraeirreconocible.LaTecnologaWDR(RangoDinmico Ancho)puedeasegurarunaimgendefinidaentodoslosobjetosentalescondiciones.Pormediodeexponer apropiadamente la escena completa, ambas partes, obscura y clara. El soporte para WDR de VIVOTEK galardonadoconelpremioIP7142yFD7141,permitiendolacmarafuncional,concondicionesdeluzdesafiantes.

f=4 f= 8

Figura 2.15 ngulo de visin para diferentes distancias focales con el mismo tamao de sensor

(a)

(b)

Tabla 2.2 ngulo de visin para diferentes distancias focales con sensor de (a) 1/4 y (b) 1/3

Figura 2.13 Calidad de imgen sin (a) y con WDR (b)

2.3 Consideraciones de Imgen y Lente2.3.1 Factores de Forma de Lente para Imgen de SensorLos tamaos del sensor se especifcan por una diagonal y principalmente incluyen 1/4", 1/3, y 1/2". Un lente puede ajustarse con un sensor mas pequeo. Cuando se utilza un sensor de mayor tamao, por ejemplo, un lente de 1/4" con un sensor de 1/3 la situacin de los obscuros en la imgen se capturarn.6.4 mm 4.8 mm 3.6 mm

(a)

1/4

1/32.7 mm 3.6 mm

1/24.8 mm

(b)

2.3.3 Da y NocheLa luz infraroja tiene diferente longitud de onda que la luz visible conduciendo a imgenes borrosas y paosas. Lafuncionalidaddedaynochepuedereducirlainfluenciadeluzinfrarrojaenlacalidaddeimgenysepuede lograrutilizandounfiltroremovibledelentecorregidoIR.Duranteeldaconsuficienteiluminacin,laluzinfraroja se bloquea para evitar cambios en color. Durante la noche, la luz infrraroja puede utilizarse para aumentar la visin nocturna as como mantener una buena calidad de imgen. Figura 2.14 Comparativo entre el tamao del sensor y el tamao del lente

14

15



UnICR(FiltroremovibleIR-cut)esundiseomecnicodeobturacin.Selocalzaentreellenteyelsensorde imgenysecontrolaconunmotoroelectromagneto(Figura2.16).

ICR

Cubierta IR

Otra forma de bloquear la luz infrarroja es aplicando una capa sobre el lente; sin embargo se reducir la sensibilidad a la luz de el lente durante la noche.

Correcin IR

Cuando la cmara de red se utilza con luz visible y luz infrarroja se sugiere el uso del lente corrector IR, con un diseopticoespecialmaterialesparaenfocarlaluzvisibleylaluzinfrarrojaenelmismopunto(Figura2.18).

Figura 2.16 Ubicacin del ICR Cuando se activa el ICR, bloquear la luz infrarroja y permitir pasar solamente la luz visible. Cuando el ICR se desactiva permitir el paso de luz infraroja y las imgenes cambiarn a modo banco y negro el cual es ms sensiblealaluzinfrarroja.(Figura2.17).

Figura 2.18 Enfoque de luz visible y luz infrarroja sin y con corrector de lente DuranteeldalasimgenesgeneradasconysincorrectorIRsondeidnticacalidad(Figura2.19.a).Durantela noche, las imgenes generadas sin corrector de lente IR se empaan, mientras que las de un lente corrector IR permanececlara(Figura2.19.b).

Lente corregido IR

(a)

Lente sin Correccin - IR

Lente corregido IR

(b)

Lente sin Correccin - IR

Figura 2.17 Operacin del ICR durante da y noche16

Figura 2.19 Calidad de imgen con un corrector IR durante (a) da y (b) noche

17


Captulo 3 Compresin de Audio y Video

LEDs IR

Para obtener una imgen clara en ambientes de poca luz, la compra adicional de accesorio LED IR escoger cmaras de red con LEDs IR incorporados se requerirn.

Captulo 3

Compresin de Audio y Video

Las tecnologas de comunicacin tienen un gran impacto en la calidad de imgen, el uso de banda ancha, carga desistemayalmacenamientodelsistema.Unaltoniveldecompresinpuedesignificativamentereducireltamao del archivo, por consecuencia bajando el ancho de banda y el uso de espacio de almacenaje. Sin embargo un nivel de compresin alto puede causar intercambio entre el ancho de banda y la calidad de imgen.

3.1 Compresin de VideoMJPEG, MPEG-4 y H.264 son los tres principales tecnologas de compresin de video utilizadas por la industria de vigilancia IP. Cada tecnologa tiene diferente nivel de compresin dirigida para diferentes aplicacines y propsitos.

3.1.1 MJPEGMJPEG(MovimientoJPEG),anunciadoporJPEG(GrupodeExpertosFotogrficosUnidos)en1992yaprovado por el ISO en 1994, es un formato multimedia que comprime cada cuadro de video separadamente como una imgenJPEG.LatecnologaesampliamenteutilizadaenDSCs(CmaraDigitalQuieta)yotrosconsumidores electrnicos.

Tecnologa

MJPEGcomprimelaimgencompletadecadacudrocomouncuadroclave,queestacodificadaydecodificada independientemente sin referirse a cuadros previos o secuenciales. Esto resulta en una redundancia en tamao de imgen. Figura3.1muestracadacuadrodeimgencodificadoseparadamenteporMJPEG,incluyendolosmovimientos(el movimientodelhombre)yelmovimientoquietodefondo(elcarro).

18

Figura 3.1 El MJPEG codofica cada cuadro completamente

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Cadacuadrocodificadoesindependientedelprevioosecuencial(Figura3.2).

3.1.3 H.264ElH.264fueinicialmentedesarrolladoporITU(UninInternacionaldeComunicacin)yluegopublicadoporJVT, un grupo combinado por ITU ISO/IEC, en el ao 2003. H.264 tambien conocido como MPEG-4 parte 10. H.264 tiene un nivel de compresin ms alto que el MPEG-4, de modo que puede reducir el uso del ancho de banda.

Tecnologa

Similar al MPEG-4, cuadros clave previos y secuenciales se requieren durante la compresin y descompresin H.264proporcionaunmetodomseficientedecompresinbsquedademovimientoyprediccin;sinembargo, requiere de un mayor poder de CPU. Tabla 3.1 muestra que el H.264 tiene un nivel de compresin mayor que el MJPEG y el MPEG-4, pero su nivel de carga del CPU tambien es mayor que los otros dos formatos.Compression Transmission

Figura 3.2 MJPEG codifica cada cuadro independientemente

3.1.2 MPEG-4El MPEG-4 fue formado por el grupo de trabajo MPEG bajo el ISO y el IEC en 1998. Se desarrollo para facilitar losflujosdevideotransmitidoseninternetyesprincipalmenteutilizadoparaaplicacionesdeanchodebanda limitados. ElMPEG-4esunacompresindevideoestndarquesecaracterzaporunamayoreficienciadecompresin. Aparte de algunos cuadros clave que se comprimen completamente, MPEG-4 encuentra las diferencias del cuadro de referencia clave deja fuera informacin redundante y comprime nicamente las diferencias de cuadro a cuadro.Estoreducesignificativamenteeltamaodelarchivoylosrequerimientosdelanchodebanda. Figura 3.3 muestra el cdigo MPEG-4 completamente el primer cuadro, pero solo diferenca, en el segundo y el tercer cuadro. Tabla 3.1 Comparativo entre MJPEG, MPEG-4 y el H.264

Tecnologa

Figura 3.5 Archivo comprimido del MJPEG, MPEG-4 y el H.264

Figura 3.3 MPEG-4 codifica las diferencias de cuadro a cuadro Figura 3.4 muestra MPEG-4 encuentra y simplemente comprime las diferencias entre cuadro.

Figura 3.4 MPEG-4 se refiere al cuadro previo para encontrar diferencias20 21



Tabla 3.2 H.264s muestra que el requerimiento de ancho de banda es menor que el de MJPEG y el de MPEG-4 al mismo nivel de cuadro. Tabla 3.2 Requerimientos de ancho de banda para MJPEG, MPEG-4 y el H.264

3.3 Flujos de Audio y Video3.3.1 Flujos MltiplesMltiplesflujospermitenquecadaflujodevideosemuestreenunaresolucindiferente,niveldecuadro,ycalidad de imgen calidad individual demandas de banda. Como resultado, La cmara puede simultaneamente transmitir una imgen pequea en formato CIF para monitoreo en tiempo real y una gran imgen de megapixel paraalmacenaje.LaimgenCIFpuedeserdirectamentedesplegadaenlapantallasinmuchadecodificacin escalonamiento posterior, de tal modo que dramticamente reduce la carga de CPU. Adems, debido a que diferentes dispositivos tales como PCs telfonos celulares tienen diferentes requerimientos para tamaos deimgen,resoluciones,ynivelesdecuadro,losflujosmultiplesproporcionaalosusuariosunmayornivelde flexibilidadparalidearconimgenesdecmaradesdediferentesplataformas.(Figura3.6).

3.2 Compresin de AudioLas principales tecnologas de compresin de audio incluyen el G.711, el AMR y el AAC, que se describirn debajo.

3.2.1 G.711G.711 es un compresor de habla establecido por ITU en 1972, y es ampliamente utilizado en comunicacines de voz en la industria telecom, donde la calidad de audio no es la primer prioridad. G.711 tiene un nievel de bit de 64 kbps. La calidad de audio es estandar y es bastante baja debido a que las seales pueden sufrurir una fuerte prdida en la digitalizacin.

3.2.2 AMRAMR(MultinivelAdaptivo)fueanunciadopor3GPPen1998,unestandardesarrolladoparacomunicacinmvil. Su nivel de compresin es mejor que el del G.711 y es ampliamente aplicado en telfonos celulares 3G. El nivel de bit del AMR esta entre un rango de 4.75 12.2 kbps. Ofrece un nivel mayor de compresin y sufre menos prdida comparado con el G.711.

Figura 3.6 Los flujos multiples son enviados con diferentes configuracines simultneamente

3.3.2 Audio de Dos VasGeneralmente los mtodos de transmisin de audio, consisten de simplex, medio duplex y duplex completo. Diferente al simplex y al medio duplex, el duplex completo proporciona capacidad de comunicacin simultanea tambin conocida como audio de dos vas.

3.3.3 AACAnunciadoen1997,AAC(CdigoAvanzadodeAudio)esunacompresiodeaudioestandarbasadaenMPEG-2. El estandar es ampliamente utilizada en consumo de electrnicos. Tabla 3.3 indica AAC para propsitos de reproduccin de msica y ofrece una mayor calidad de audio el G.711 y el AMR orientados a comunicacin de voz.

SimplexLas voces pueden ser transmitdas solamente en una direccin, desde el transmisor hasta el receptor. Por ejemplo, solamente el sitio de control el control de monitoreo; el receptor no puede enviar alguna respuesta.

Tabla 3.3 Comparacin del G7.11, AMR y el AAC

Figura 3.7 Simplex permite solamente comunicacin uni-direccional22 23


Captulo 4 Red IP

Medio duplexLas voces pueden transmitirse en ambas direccines, desde el transmisor al receptor, pero solamente en una direccin a un tiempo. (Figura3.8).

Captulo 4

Red IP

Figure 3.8 Medio duplex permite la comunicacin en una direccin a un tiempo

4.1 Tpos de RedComo la tecnologa mas popular LAN, Ethernet usa una cantidad de almbres para construir la conexin entre lossistemasfinalesylared.EltipomscomndecablesEtherneteselRJ45.ElniveldeEthernetoriginalde transferencia era de 10Mbps. Con la demanda de un inremento de ancho de banda, niveles de transferencia superiores como el de 100Mbps, y un 1Gbps y 10Gbps fueron desarrollados. Actualmente, los diferentes estndares de Ethernet pueden ser universalmente reconocidos como una forma de 100BaseT. El primer nmero representa el nivel de transferencia y el ltimo caracter indica las caractersticas de transmisin media. Por ejemplo, 100BaseT es de 100 Mbps sobre cable de red.

Duplex completo

Las voces pueden transmitirse en ambas direccines al mismo tiempo. Como en la Figura 3.9, el sitio puede hablar a y recibir voces del sitio de monitoreo, as como el sitio monitoreado.

Router

Figura 3.9 El duplex completo permite comunicacines en ambas direccines al mismo tiempo

Cable Ethernet RJ45

4.2 Dispositivos de RedCbicoUn cubo es un dispositivo de red que conecta a una PC con un cable Ethernet para establecer un LAN y permite a la PC comunicarse con otras PCs sobre el LAN. Cuando la informacin es enviada a la PC hacia el cubo, el cubo duplicar la informacin a otras PCs en la LAN. Solamente la PC destino puede mantener la informacin; las otras PCs perdern la informacin. Uninterruptoresundispositivoderedquetienelosmismospropsitosqueloscubosperohaceusomaseficiente delosrecursosdeelanchodebanda.UninterruptoridentificaeldestinodelainformacindireccinMACyla enva a una PC designada solamente, de modo que se reduce la interferencia en la informacin.

Interruptor

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Captulo 4 Red IP

Captulo 4 Red IP

Ruteador

Un ruteador conecta a diferentes redes de Ethernet para lograr una cobertura de red. Puede conectar LANs que usan diferentes protocolos de red metodos de transmisin. Cuando un ruteador recibe un paquete, revisa su destinoy la direccin del paquete, y designa un camino optimo basado en el tamao del paquete y la prioridad.

IPv6El IPv6 consiste de 128 bits, el cual se divide en ocho partes, cada grupo conteniendo digitos de16-bit y estn separados por un clon. Las direccines IPv6 IP se presentan en diferentes formas de formato IPv4, por ejemplo 3ffe:0305:0000:0000:0000:0000:0000:0001.

4.3 Direccin IPCada dispositivo de red tiene su propia direccin IP. Una direaccin IP es como la puerta de entrada del dispositivo, ayudando a la informacin ser enviada al destino correcto. Una direccin IP contiene 32 bits, que se dividen en cuatro partes, cada una de ellas separadas por un punto, como en 255.255.255.0. LossiguientestresbloquesdedireccinesIPparadiferentesinternetsprivadas(redeslocales):

Tabla 4.1 Comparativo del IPv4 y el IPv6

10.0.0.0~10.255.255.255 172.16.0.0~172.31.255.255 192.168.0.0~192.168.255.255Sin embargo, con el incremento de los dispositivos de red, La disminucin de la direccin IP se ha convertido en un problema. Para resolver el problema, se desarrollaron el DHCP, el NAT y el IPv6. DHCP(ProtocolodeConfiguracinDinmicodeAnfitrin)automticamenteasignaunadireccindeIPvlidaa undispositivoderedeninternet.LaubicacindeunadireccinIPfijaparacadadispositivodarcomoresultado direccines ocias IP cuando los dispositivos no esten operando. De ah que el DHCP puede hacer un uso ms eficientedelasdireccinesIP.

DHCP

NAT

NAT(TransferenciadeDireccindeRed)utilizatablasdedireccinparacambiarunadireccinprivadaIPparaun paquete desde un cliente hacia una direccin IP pblica. De esta forma, multiples PCs pueden accesar a travs de una direccin pblica IP.

4.4 Protocolos de RedLo protocolos son un juego de reglas que habilitan aplicacines dispositivos comuniarse uno con el otro, permitiendo que la informacin sea transmitida y recibida de manera precisa.

4.4.1 Conexin de DispositivosEsta seccin introduce dos tipode protocolos, uno para facilitar la conexin de red despus del que el dispositivos obtiene una direccin IP vlida y el otro para constuir la conexin entre los dispositivos de red y en internet. El primer tipo incluye DNS y DDNS y el segundo incluye PPPoE y UPnP. Cuando se localiza un dispositivo de red, se necesita ingresar una direccin numrica IP, el cual es difcil de recordar.DNS(NombredeSistemaDominante)permiteingresarunadireccinIPenformatodetextoylo convierte en una direccin IP la del dispositivo de red. Por ejemplo, cuando el usuario ingresa un nombre de sistemadominanteregistrado(tacomowww.vivotek.com),elservidorautomticamenteelnombredominantea una direccin IP tal como 203.160.252.248.

DNS

Figura 4.1 NAT permite a mltimples PCs accesar a una direccin pblica IP

DDNS

NAT rompe la regla de la direccin IP para un dispositivo de red. Como resultado, cuando mltiples dispositivos estan transmitiendo una gran cantidad de informacin simultneamente, serio retraso y prdida del paquete puede ocurrir.

DDNS(DNSDinmico)automticamenteemparejaunadireccindeIPflotantehaciaunnombredominante, permitiendoalosusuariossinunadireccinfijaIPfcilmenteconectarseaundispositivodered.Porejemplo, si se regstra un domnio como john-1.safe100.net, y la direccin IP para la conexin por primera vez sera 203.160.252.200; el servidor DDNS lo emparejar con john-1.safe100.net. La prxima vez que el dispositivo est en lnea con una direccin IP diferente, tal como 203.160.252.201, el DDNS an lo emparejar con john-1. safe100.net. De esta manera, los usuarios solamente necesitan recordar el nombre registrado dominante para localizarsudispositivodered.(Figura4.2).27

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Captulo 4 Red IP

Captulo 4 Red IP

PPPoEPPPoE(ProtocolodePuntoaPuntosobreEthernet)esunprotocoloquehabilitaconexinesentreunmdem DSL el internet.EsteservicioesproporcionadoporISP(ProveedordeServiciodeInternet).

UPnPUPnP(PlugandPlayUniversal)incluyedosfuncionesprincipales,UPnPunpuertodeexpedicinyunUPnPde presentacin. El puerto UPnP de expedicin habilita a los dispositivos de red fcilmente comunicarse uno con el otro sobre internet.Cuandoambos,eldispositivoderedyelruteadordesoporteUPnP,lospuertosdeflujodevideosern expedidos,entoncessellamanpuertosdeexpedicin.(Figura4.4).

Figure 4.4 Puerto de expedicin UPnP Si la PC del usuario soporta una presentacin UPnP, un icono en los dispositivos de red aparacer en el mismo LANenmissitiosderedparapermitiraccesodirecto.(Figura4.5).

Figura 4.2 DDNS en operacin

safe100.net

Figura 4.3 Servidor VIVOTEK DDNS

Figura 4.5 Cmaras de red habilitadas UPn mostradas en mis sitios de red

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Captulo 4 Red IP

Captulo 4 Red IP

4.4.2 Transmisin de ProtocolosEsta seccin introduce dos tipos de protocolos. El UDP, TCP y el HTTP son protocolos subyacentes que llevan la informacin. El RTSP/RTP/RTCP son un protoclo de transmisin en tiempo real.

4.4.4NotificacindeEventosSMTPSMTP(ProtocolodeTransportedeCorreoSimple)esparatransmisinvae-mail.ConelSMTP,conele-mailla informacin puede transmitirse desde el clientea el servidor de mail.

Transmisin de InformacinUnUDP(ProtocoloDatogramadeUsuario)elpuertodeorigenenvapaquetescontnuamenteynorequierede destinoapuertoderetornoparaconfirmacindemensaje,permitiendoparamayoresflujosdeaudioyvideoen tiemporeal.Sinembargo,lospaquetessepuedenperderdebidoaunaumentoeneltrficoderedylasimgenes se pueden descomponer. La conexin UDP se usa principalmente para respuestas sensitivas de tiempo cuando la calidad del video es menos importante. UnTCP(ProtocolodeControldeTransmisin)elpuertoorigenenvapaquetesyesperaparaunaconfirmacinde mensajedesdeelpuertodedestinoantesdeenviarpaquetessecuenciales.Sinohayconfirmacindemensaje recibidoelpuertodeorigenenviaraelpaquetedenuevo.ElTCPgarantizaquelosflujosdedatosseentreguen completamente, de tal forma que proporciona una mejor calidad de video. Sin embargo, el efecto de tiempo real es inferior a el de UDP.

UDP

FTP

FTP(ProtocolodeTransferenciadeArchivol)esparatransmisindeArchivos.ElFTPpemitecargarybajar archivos para formar un servidor. Via FTP, el usuario puede descargar informacin desde una cmara de red tales como fotos o video clips al servidor FTP cuando ocurre un evento.

4.4.5 Correccin de TiempoNTPNTP(ProtocolodeReddeTiempo)sincronizaeltiempodelsistemaaladeldispositivoderedeninternethacia una referencia de tiempo. Despus de que el dispositivo de red solicita a el servidor NTP para sincronizacin de tiempo, recibir el tiempo del meridiano de Greenwich desde el servidor. El NTP puede resolver la diferencia entre las cmaras de red y otros dsipositivos de red.

TCP

4.4.6 Contro de Calidad de VideoPara aplicacines de ancho de banda limitadas, es importante administrar la distribucin del ancho de banda cuidadosamente.ComopartedelestandarIEEE802.1p,QoS(CalidaddeServicio)seenfcaaoptimizareluso delanchodebanda.ElQoSaseguraeldesempeodelflujoaunniveluniformetransmitiendolainformacin deacuerdoasuprioridadyporlosrequerimientosdelasaplicacines.ConelQoS,losrecursosdelanchode banda son utilizados ms efiscientemente en flujos de multimedia en tiempo real y pueden ser transmitidos constantemente.LosproductosVIVOTEKapoyanaelQoSparapermitirlaeficienciaoptimizadadelanchode banda. SinunambienteQoS,elanchodebandaestapropensoaserocupadoporflujosdedatosconduciendoerrores haciaotrosflujosdevideo.(Figure4.6.a).EnunambienteQoS,debidoaqueladistribucindelanchodebanda estaoptimizadaelflujodevideopuedetransmitirsesuavementeyenprioridad.(Figure4.6.b).

Losusuariosdesignadosparaverlainformacinenlaredatravsdeunnavegador,HTTP(Protocolode TransferenciadeHipertexto)permitequelamismacalidadcomoelprotocolodeTCPsinnecesidaddeabrir puertosespecficosparalosflujosbajolasmismascondicionesdered.Losusuariosdentrodeunfirewallpueden utilizaresteprotocoloparapermitirquelosflujosdeinformacinpasenatravs.

HTTP

QoS

Transmisin de MediosRTSPElRTSP(ProtocolodeFlujoenTiempoReal),elcualconsistedeunRTPyunRTCP,esunprotocoloutilizado parafacilitarlosflujosmultimediasobreinternet.Comounprotocoloparaflujo3GPP,elRTSPhabilitalosusuarios acceder a imgenes de video a travs de un telfono celular 3G.

4.4.3 Mtodos de Transmisin de VideoUnicastCon el unicast, la informacin se transmite a una PC designada nicamente y otras PCs en la misma red no recibirn la informacin. En ms de una PC la misma pieza de informacin la PC de origen tiene que enviar la informacin repetidamente a diferentes destinos. Este es el mtodo de transmisin ms popular y tambin es conocido como transmisin de uno a uno.

Disfusin

La difusin es principalmente utilizada en LAN. Comparado con el unicast todos los dispositivos de red en difusin, todos los dispositivos en difusin en la misma red recibirn la informacin la necesiten o no. La PC origen enva la informacin a un ruteador cuando la informacin es replicada y enviada a destinos mltiples de PCs requiriendo la misma informacin. Tambin es conocida como transmiisin de Uno hacia Todos.

(a)

Multicast

Con el multicast, la informacin se transmite a un frupo multicast que consiste de PCs requiriendo la misma informacin en internet. Una vez que la informacin llega alcanza al grupo multicast, se duplca y se enva separadamente a cada PC en ese grupo. ElMulticastsignificatvamentereduceelusodeanchodebandayesconvenienteparaaplicacinesdevideoen web tal como el VoD, e-aprendizaje y conferencia en video. Tambin se llama transmisin de uno a muchos transmisin de muchos a muchos.

(b)

Figura 4.6 Ubicacin de ancho de banda con QoS (a) y sin QoS, (b)30 31

Captulo 4 Red IP

Captulo 4 Red IP

4.5 Redes InalmbricasLas tecnologas inalmbricas incluyen WiFi, WiMAX y 3GPP. El WiFi es utilizado para corta distancia de transmisin mientras que el WiMAX para larga distancia.

4.6 Seguridad4.6.1 Filtracin IPDebido a que la informacin puede ser interceptada durante la transmisin, se requieren esquemas apropiados de transmisin. Los siguientes mtodos pueden proteger informacin de riesgos de seguridad.

4.5.1 WiFiEl IEEE 802.11, desarrollado por el Comite de Estndares IEEE LAN/MAN, es un conjunto de estndares para redes inalmbricas de rea local en comunicacin de computadoras. El 802.11b, 802.11g, y 802.11n son ampliamente utilizados en dispositivos inalmbricos de red.

UstedpuedeconfinarladireccinIPdelclienteconunrangoespecficoparaautorizarrechazaraccesode usuario. La direccin IP de un cliente es una lista autorizada ser capaz de acceder a la informacin mientras que en la lista denegada el acceso ser rechazado.

4.6.2 Nombre de Usuario y Contrasea

802.11b

El 802.11b opera en la banda de 2.4GHz con un rango de transferencia de 11Mbps y un rango de 35 metros en interiores y de 100 metros en exteriores. La desventaja del 802.11b es que la seales pueden bloquearse por las paredes. El de 2.4GHz tambien esta sujeto a interferencia causada por equipos electrnicos seales Bluetooth.

Sepuedenasignarcuentasycontraseasalosusuariosparalograradministracinsimpleyefisciente.VIVOTEK ofrece tres niveles de privilegios de administracin, operador y el expectador, solo los administradores pueden hacerlasconfiguracines.

4.6.3 Protocolos de Seguridad

802.11g

El 802.11g, al igual que el 802.11b, opera en la banda de 2.4GHz. Y tiene un rango de transferencia de 54Mbps, similar a la del 802.11a, y con un rango de 25 metros en interiores y de 75 metros en exteriores. El 802.11g tiene las mismas debilidades que las del 802.11b; sin embargo, supera a el 802.11b en el rango de transferencia.

Los protocolos de seguridad protegen la informacin de accesos no autorizados. Los SSL/TLS y el IPSec son tres protocolos de seguridad de red. La mayor diferencia es que el SSL/TLS encrpta la informacin y el IPSec encrpta el canal de transmisin. ElSSL(CapadeSeguridaddeEnchufe)encrptalatransmisindeinformacinentreelservidoryelclientepara asegurarlaconfiabilidadylaintegridaddelainformacin.Cuandounclienteingresaunapeticinparaaccesar pginas web una clave pblica es enviada al cliente para la encriptacin de informacin. La informacin encriptada por el cliente utilizando una clave pblica puede ser desencriptada solo por la clave privada del servidor. Debido a esta propiedad de las claves, el cliente es capaz de enviar informacin en forma segura que puede ser entendida solo por el servidor. El SSL puede proteger la informacin de ser falsificada, interceptada forzada y es el estndar ms comn de seguridad para e-comercio. ElTLS(CapadeTrnsportedesguridad)esunestndardesarrolladoenbasedeSSLparamayorconfidencialidad, mayorseguridadyautentificacineintegracindeinformacin.

802.11n

SSL/TLS

El802.11nesunestndarinalmbricocertificadoenelao2008.BasadoenMIMO(Multi-entradayMulti-salida), el 802.11n incrementa un sorprendente rango de transferencia de 600Mbps y con un rango de 50 metros en interiores y 300 metros en exteriores. Puede operar en las bandas de 2.4GHz 5GHz es ideal para aplicacines conunaaltademandadelanchodebandatalcomounaaltadefinicinenflujosdevideo.

4.5.2 3GPP

El3GPPesunconjuntodeprotocolosestandardeaperturaparaflujosdebitsdeaudioyvideoypuedenser vistosdesdeuntelfonocelular3G(Figure4.7).Esteestndarestaampliamenteapoyadoporlamayorpartede vendedores de telfonos celulares. Todas las series 7000 de VIVOTEK las cmaras de red proveen soporte 3GPP, permitiendo a los usuarios accesar imgenes de video a cualquier hora y en cualquier lugar desde un telfono celular 3G.

(a)

(b) Figura 4.7 Vigilancia mvil 3GPP Figura 4.8 Transmisin de informacin sin encriptacin SSL/TLS (a) y con encriptacin SSL/TLS (b)

4.5.3 WiMAX

El WiMAX es una tecnologa inalmbrica de ancho de banda que se caracterza con capacidad de transmisin a larga distancia. Es una alternativa para los cables de red tales como el ADSL donde las infraestructuras de red estn incompletas. El WiMAX, desarrollado por el grupo de IEEE 802.16, tambien llamado el estandar 802.16. El WiMAX ofrece un rango de 70Mbps a una distancia de70 kilometros, haciendolo ideal para largas distancias en conexines de interiores y exteriores. Comparado con los estndares 802.11X, el WiMAX prove una cobertura ms amplia a un rangodetransferenciamayoryunmayorvolmendetransmisinymayorQoS.32

HTTPS

El HTTPS es una combinacin de HTTP y SSL/TLS. Encrpta la informacin en el puerto de origen y lo desencrpta en el puerto de destino. El HTTPS principalmente se utiliza para proteger el e-comercio, administracin de bienes, correos elenctrnicos sistemas de vigilancia IP.

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Captulo 4 Red IP

Captulo 4 Red IP

IPSec(SeguridadIP)esunprotocolodeseguridaddiseadoparaprotegerlascomunicacineseninternet. Incorporando los protocolos de seguridad en una arquitectura IP puede asegurar las seguridad de comunicacines en red an si la informacin no es encriptada con SSL/TLS. IPSecprovedosfuncines,autentificacinyconfidencialidad.Lafuncindeautentificacinconfirmalaidentidad delorgenylasPCsdedestinoparaprotegerlainformacintransmitidaentreellas.Lafuncindeconfidencialidad encrptaelcontenidoparaprevenirdeintersepcinporuntercero.Ambaslaautentificacinylaconfidencialidad operanenbasedeencripcin(discusin).IPSectambienproveregulacinesenclaveparaelintercambiopara idear a generar y administrar las claves para encriptacin. IPSeccreauntnelderedseguradecomunicacin,talcomounVPN(RedVirtualPrivada),lostnelesde transmisin entre dos nodos en internet en lugar de utilizar cables para la transmisin de informacin.

IPSec

4.7 PoELas cmaras de red convencionales requieren de un cable de corriente y un cable Ethernet para la transmisin deinformacin. PoE(PodersobreEthernet),desarrollado porlafuerzadetrabajoIEEE802.3af, habilita la corriente ser proporcionada en el mismo cable Ethernet, de tal manera que elmina el uso de cables de corriente. Conectando una cmara soportada por PoE a un interruptor PoE, se necesita no desplegar cables de corriente adicionales.(Figura4.11). Un interruptor PoE puede proporcionar 48 voltios de corriente directa sobre dos de los cuatro pares del cable de Ethernet, con un mximo de corriente de 400mA y un mximo poder de salida de 15.4W. El IEEE ha desarrollado un nuevo IEEE 802.3at estandar, conocido como PoE+ para proporcionar un mximo poder de salida de 30W.

Figura 4.9 Encriptacin de tneles de transmisin con IPSec

4.6.4 Seguridad de Transmisin InalmbricaWEPWEP(EquivalentealaPrivadaAlmbrica),tambinconocidacomoPrivacidadInalmbricaEquivalente,esta diseada para proteger la informacin en una red inalmbrica por que la informacin transmitida por ondas de radio pueden ser fcilmente interceptadas. Una clave se debe de establecer en el punto de acceso inalmbrico y cuando el usuario se conecta al punto de acceso tiene que ingresar la misma clave para conectarse a internet. WEP puede proveer un nivel de seguridad comparada a las redes almbricas. WEP encrpta la informacin desde el punto de acceso inalmbrico con una clave compartida que contiene de 40 a256bits.Entremayorlaclave,msdificildesifrarymayorlaseguridadqueofrece.

WPA

ConelincrementoenlacapacidaddecomputacindeunaPC,WEP,lacualusaunaclavedeencriptacinfijase hacevulnerableparaseratacada.Deahque,laalianzaWi-FidesarrolladaporWPA(AccesoProtegidoWi-Fi)/el WPA2 es un estndar basado en WEP. ElWPAutilizaTKIP(ProtocoloTemporaldeIntegridaddeClave)quecambiadinmicamentelaclaveparacada pquete durante la transmisin. Con una clave de 128-bit, el WPA ofrece un mayor nivel de seguridad que la WEP. LAWPAproveproteccindeinformacinvaautentificacindeusuario,inspeccindeencriptacinypaquete. Tambin mejora la administracin de red inalmbrica. WPA2 indica un acuerdo en un protocolo avanzado que implementaelestandarcompleto.Adems,elWPAdefineelusodeAES(EstandardeEncripcinAvanzada) como un reemplazo adicional para la encripcin WEP.

Figura 4.11 Conexin de cmaras de red con PoE y sin PoE

Figura 4.10 Encripcin de informacin con WEP/WPA34 35

Captulo 4 Red IP

Captulo 5 Montaje y Cubierta de Cmaras

Captulo 5

Montaje y Cubierta de Cmaras

5.1 Caja ProtectoraUna caja ptotectora protege a las cmaras de daos causados por vndalos ambientes speros, de ah que asegurando una operacin constante. Los dos tipos principales de cubiertas son a prueba de vndalos y a prueba de condicines atmosfricas. Figura 4.12 Dsipositivos habilitados PoE para aplicacin al detalle

5.1.1 A prueba de vndalosUna caja protectora a prueba de vndalos resiste ataques violentos, permitiendo a las cmaras operar en ambientes con un alto riesgo tales como prisines, estacines de transporte, estacionamientos y cajeros automticos. Una cubierta a prueba de vndalos se caracterza por un diseo robusto hecho de metal o plstico de policarbono y puede resistir fuerza de impacto violento.

5.1.2 A prueba de condicines atmosfricasUna caja protectora a prueba de condicines atmosfricas protege a las cmaras de daos causados por lluvia y polvo, permitiendo a las cmaras ser utilizadas en exterior. En ambientes extremadamente clidos frios tales como en el desierto en nieve, una cubierta con un calefactor y abanico integrados podrn necesitarse para asegurar operacin constante de la cmara. Una caja protectora a prueba de condicines atmosfricas debe de coincidir con el rango IP que define la proteccin contra objetos slidos y lquido en una escala de 6 a 8 respectvamente. Normalmente, debe de cuando menostenerunrangoIP66paraproporcionarsuficienteproteccinparaloscomponenetesdelacmara.

Figura 5.1 vndalos36

Caja protectora a prueba de

Figura 5.2 Caja protectora a prueba de condicines ambientales37



Tabla 5.1 Grado de proteccin contra polvo representado por el primer rango digital IP

5.2 MontajeDebido a la demanda para colocar las cmaras de red en diferentes lugares se pueden escoger diferentes clasesdesolucinesdemontajekitsdemontajeparasolucionarlasdificultadesquesepuedanpresentar.Los diferentes tipos de montaje tambin pueden proporcionar diferente nivel de proteccin para las cmaras.

Tabla 5.2 Grado de proteccin a prueba de agua representado por el segundo digito de IP

Figura 5.3 Mtodos de montaje

Montaje a prueba de manipulacin

La montadura a prueba de manipulacin se utiliza para prevenir desensamble mal intencionado, habilitando las cmarasoperarenambientespblicosdealtoriesgo.Lacoberturadefijadesdeadentroutilizandotornillosa prueba de manipulacin.

5.1.3 CubiertasLos dos tipos de cubiertas son transparentes y ahumadas. Una caja protectora ahumada hace que la direccin de las tmas de la cmara sean invisibles y pueden ser usadas si la gente se siente incmoda con la percepcin de las cmaras apuntando a ellos. Figura 5.4 Tornillos de montaje a prueba de manipulacin

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Captulo 6 Ancho de Banda y Almacenaje

5.3 ScannerUna cmara de red con una interfase RS-232/422/485 puede conectarse con un escner de paneo inclinacin. Conelescnerunacmaraderedfijapuedecambiarladireccindelatmaproporcionandounamsamplia cobertura.

Captulo 6

Ancho de Banda y Almacenaje

6.1 Administracin de Ancho de BandaConelfindealcanzarunatransmisineficientedevideo,esimportanteevaluarlosrequerimientosdeelanchode banda antes de establecer un sistema de vigilancia IP.

6.1.1 Evaluando DemandasFigure 5.5 Scanner Los requerimientos del ancho de banda varan dependiendo de los siguientes factores. Resolucin: entre mayor la resolucin, mayor el ancho de banda requerido Comlejidad de la escena: entre mayor complicada sea la escena, mayor el ancho de banda requerido Tipo de Compresin: entre menor el rango de compresin, mayor el ancho de banda requerido Calidad de imgen: entre mayor la calidad de imgen, mayor el ancho de banda requerido Velocidad de cuadro: entre mayor la velocidad de cuadro, mayor el ancho de banda requerido

6.1.2 ClculoPara evaluar los requerimientos del ancho de banda, se puede utilizar calculadora.exe para evaluar el nmero de paquetes enviados. Se puede bajar desde el archivohttp://www.vivotek.com/downloadfiles/faq/audiovideo.

6.2 AlmacenajeA parte de la evaluacin del ancho de banda, el espacio de almacenaje requiere ser evaluado especialmente cin imgenes de megapixel.

6.2.1 Evaluando DemandasLos siguientes factores deben ser tomados en cuenta cuando se evale la demanda de almacenaje. Elnmerodecmarasdesplegadas Tiempodegrabacin Criteriodegrabacin,talcomo,constantes,programadasgrabacinaccionadaporevento Otrosfactorestalescomocodec,calidaddeimgenyvelocidaddecuadro

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Figura 6.1 Demostrar el clculo de espacio de almacenaje requerido para un da de grabacin constante con una suposicin de una velocidad de transferencia de 400kbps. Note que 1 byte equivale a 8 bits y 400Kb totales 50KB (bserefiereabityBserefiereaByte). Enelcasodegrabacinpor30dasconsecutvos,8horasporda,sedebeprepararconalmenos43.2GB(Figura 6.1).

LasimgenessetransmtendesdelacmarahaciaelanfitrinvacablesEthernetyalmacenadosdirectamente en el disco duro de la PC. El DAS esta orientado para habilitar almacenaje y reproduccin en la misma PC y es principalmente utilizada en negocios pequeos o medianos.

DAS

NAS

Las imgenes son transmitdas a un servidor de propsito incorporado NAS va cables Ethernet para almacenaje. El NAS permite almacenaje y reproduccin en diferentes plataformas y es especialmente apropiado para empresas que necesitan acceso a un gran volmen de informacin. LasimgenessonenviadasaunservidordepropsitoincorporadoSANvaunexclusivocabledefibraptico para almacenaje. As como en el NAS, la reproduccin y almacenaje de imgenes pueden desempearse en diferentes plataformas, pero el SAN reduce el uso del ancho de banda Ethernet y ofrece una mayor velocidad de transferencia.

SAN

6.3 RedundanciaEnunesfuerzoparaevitarprdidassignificatvasdeltiempodebajardelaredygrietaseneldiscoduro,es altamente recomendado planear una solucin de redundancia utilizando cables de respaldo una estructura RAID.

6.3.1 CablesCables adicionales pueden ser desplegados durante la instalacin para fallas. Cuando el cable principal esta fuera de servicio, el sistema cambiar hacia el cable de redundancia para evitar el tiempo de bajar del sistema.

6.3.2 RAIDRAID(rdenRedundantedeDiscosIndependientes)esunrdendediferentesdiscosdrosquepuedenser utilizados como un solo disco dro. La informacin puede extenderse sobre muchos discos dros bajo un solo sistema. Si un disco dro se agrieta, la informacin an se puede recuperar. La nica diferencia entre el RAID y el disco dro est en su rden de estructura. Comparado con un dsico dro de alto volmen, el RAID proporciona mayor velocidad de lectura y escritura, velocidad he integracin de informacin fortelecida, la capacidad de procesamiento y redundancia y mejor capacidad de recuperacin.

Figura 6.1 Clculo de almacenaje requerido para 30 das de grabacin (400Kb)

6.2.2 Medios de AlmacenajeVarios tipos de medios de almacenaje han sido desarrollados para cumplir con las diferentes demandas y propsitos, tales como Bffer interno Tarjetas de memoria externas DAS(AlmacenajeAdjuntoDirecto) NAS(AlmacenajeAdjuntodeRed) SAN(AlmacenajedereadeRed)

RAID 0 (Segmentado)

Con RAID 0, la informacin se divide en varios segmentos y se escrben en diferentes discos individuales secuencialmente. Por ejemplo, la informacin en 256k se divide en cuatro segmentos de 64k y se escrbe en cuatro discos duros. RAID 0 puede entregar mejor desempeo I/O y mayor velocidad de lectura y escritura. Sin embargo, si uno de los discos duros se agrieta o algn problema ocurre toda la informacin se destruir.

RAID 1 (Reflejado)

UnacmaraderedestaequipadaconunamemoriaflashempotradaDRAMcomounazonadebufferque habilita almacenaje temporal de imgens de video antes y despus. Las imgenes se almacenan en la zona de buffer por un corto periodo de tiempo antes de ser transmitidas a la plataforma de grabacin terminal.

Bffer interno

El RAID 1 escribe la informacin simultneamente en dos discos duros, uno con la informacin original y el otro con una copia duplicada. Cuando uno de los discos se descompone los usuarios an pueden recuperar la informacin desde el otro disco duro. El RAID 1 ofrece mayor velocidad de lectura y mejor informacin; sin embargo, un disco duro debe agregarse para almacenar la informacin replicada, de manera que resulta en un aumento de costos de instalacin.

Memoria Externa

Las tarjetas CF, SD y SDHC tienen tres tipos de memoria externa. Son diseadas para antes y despus del evento almacenaje y portabilidad de informacin. Muchos de los productos VIVOTEK estn equipados con una ranura SD/SDHC para almacenaje a bordo.

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Captulo 7 Administracin de Video

El RAID 5 consiste de al menos tres discos duros. Similar al RAID 1, el RAID 5 almacena informacin redundante en discos duros separados, pero en un esquema de par e impar. La paridad es utilizada para la recuperacin de informacin. El RAID 5 es ms costo-efectivo que el RAID 1 por que solo un disco es utilizado para almacenar paridad. Sin embargo, su velocidad des escritura es ms lenta debido que al menos dos discos duros son necesarios, cuando lainformacinescrita(unoparaalmacenarinformacin,elotroparaalmacenarparidad)ylaseguridaddela informacin es ms inferior. Adems, RAID 5 ofrece mayor seguridad que el RAID 0 por que la paridad puede ser utilizada para restablecer la informacin si el disco se agrieta.

RAID 5 (Parity RAID)

Captulo 7

Administracin de Video

Tabla 6.1 Comparativo de RAID 0, RAID1 y RAID 5

Aparte de las cmaras de red, un sistema exitoso de vigilancia IP debe incluir un poderoso software de administracincentralparaalcanzarconfiabilidad,flexibilidad,escalabilidadyunaaltaeficiencia.Elsoftwarede administracin de video proporciona monitoreo bsico, grabacin y funcin de administracin, as como funciones avanzadas tales como vigilancia inteligente e integracin con otros sistemas.

7.1 Plataformas de Administracin de VideoExisten dos tipo de plataformas de administracin de video: basados en PC y NVR.

7.1.1 Basado en PCUna plataforma basada en se implementa instalando un software de administracin en una PC servidor, un componente estandar de hardware. Antes de la instalacin los usuarios deben de descubrir los requerimientos del sistema tal como la capacidad del CPU y el sistema operativo para alcanzar el desempeo esperado. Debido a que es ms fcil para los usuarios operar, mejorar, integrar, la mayor parte de las organizaciones, institutos empresas construir sus sistemas de vigilancia adoptando plataformas basadas en PC, integradas con administradorITIMS.Comoresultado,muchasventajastalescomoescalabilidadintegracinyflexibilidadson todas incluidas.

Figurea7.1 Plataforma de administracin basada en PC VIVOTEK proporciona la aplicacin del software junto con el paquete para ayudar a los usuarios establecer un sistema de vigilancia IP con facilidad. Desde la aplicacin del software ST7501 se incluye, instalacin de Wizard 2 y software de administracin central basado en PC.44 45



La instalacin Wizard 2 es la nueva generacin de instalacin de software de VIVOTEK, en la cual las funcines inteligentesempotradasguiarnalosusuariosconfigurarunacmaraderedconfacilidad.Enotraspalabras, su "modo inteligente" proporciona a aquellos con no mucho conocimiento tcnico ser capaces de instalar una cmara de red por ellos mismos con solo unos cuantos "clicks". Puede automticamente detectar los entornos de redyayudarlosadeshacersedeconfigurardealgunasentradascomplicadascomodireccinIP,puertosDDNS, UPnP Puerto de Reenvo y conexin PPPoE. Entonces, los usuarios pueden rpidamente conectar sus cmaras deredenIntranetInternetsinotrasconfiguracinesavanzadas.DeahoraenadelantelainstalacindeWizard 2esatadalibrejuntoconlospaquetesdeVIVOTEK.Deahque,sepuededisfrutardetodoslosbeneficiossin inversin adicional.

7.2 Caractersticas bsicas del SoftwareEl software de administracin de video principalmente incluye un software basado en web y software de administracin central. El software basado en web esta incorporado en la cmara, permitiendo a los usuarios llevaracabofuncinesbsicastalescomograbar,monitorearyconfiguracines.Relativamente,elsoftwarede administracin central ofrece funcines ms potentes tales como reproduccin, monitoreo remoto en multiples monitoresetc;paralograrunaadministracindevideoflexibleyeficiente.

7.2.1 Monitoreo

Los usuarios pueden ver imgenes de video en vivo con un navegador tal como Internet Explorer, en un dispositivomvilvasoftware(Figura7.4).Msdeunusuariopuedeaccesarlacmaraparaverlasimgenesal mismo tiempo.

Figura 7.2 Instalacin Wizard 2 VIVOTEK Para el ST7501, las funcionalidades se introducirn en la seccin 7.2. VIVOTEK ha formado una alianza con una cantidaddevendedoresdesarrolladoresdesoftwarecentraldeadministracinconelfindemejorcumplirconlas necesidadesdellosclientes.ParamayorinformacinporfavorrefieraalapginawebdeVIVOTEK en alianza.

7.1.2 Basados en NVRUn NVR es un dispositivo de grabacin solitario, en el cual el software de administracin de video esta preinstalado, proporcionando interface fcil de usar y plataforma de administracin de video. Funciona como un interfase de red DVR con una interface de red para la conexin de un conjunto de cmaras de red. Sin embargo, a diferencia de la basada en PC, un NVR no permite cambiar mejorar los componentes, tampoco permite la instalacin de aplicacines adicionales. Debido a la limitada escalabilidad y compatibilidad, esta plataforma es ampliamente adoptada en pequeos y mediano sistemas de vigilancia.

Figura 7.4 Monitoreo en diferentes plataformas Atrevs del administrador de software, los usuarios pueden utilizar diferentes modos de visin como ventanas divididas para simultneamente ver las imgenes transmitdas por mltilples cmaras.

Figura 7.5 Soporte de pantalla dual de ST7501 Figura 7.3 Plataforma de administracin de video basada en NVR

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7.2.2 GrabacinLa grabacin puede llevarse a cabo en diferentes modos, tales como continuo, programadas accionadas por evento de acuerdo a sus necesidades. Las grabacines programadas las accionadas por evento son altamente necesarias por que los requermientos de almacenaje se reducir as como el ancho de banda.

7.2.4 AdministracinAtravs del software de la interfase de administracin, los usuarios pueden hacer varias configuracines de imgenes de video, configurar y administrar varios parmetros, tales como grabacines programadas y condicines de accionadas por evento.

7.3 Caractersticas Avanzadas7.3.1 E-map

La funcionalidad del E-map da a los usuarios una descripcin general del sistema y les ayuda a rpidamente ubicar cada cmara. Cuando ocurre un insidente, la cmara relacionada ser marcada y el usuario puede inmediatamenteaccesarlasimgenesdesacmara.(Figura7.9).

Figura 7.6 Grabacin programada Un sistema de vigilancia IP, el rango de cuadro es cambiable. De ah que, los usuarios pueden ajustar el sistema para utilizar un menor rango de cuadro durante monitoreo en vivo para menor uso de ancho de banda mientras que cambiar a rango completo de cuadro durante grabacin accionada por evento para asegurar una buena calidaddeimgen.(Figura7.7). Figura 7.9 El E-map mejora la eficiencia de la administracin de las cmaras

7.3.2 Auto-respaldoEl Auto-respaldo permite a los usuarios para respaldar informacin regular y automticamente, proporcionando un sistemadevigilanciaIPmsconfiable. Figura 7.7 Rango cambiable de cuadro de cmara de red

7.3.3 Reporte de falla

7.2.3 ReproduccinLas imgenes grabadas de video pueden ser vistas en mltiples ventanas divididas y por varios usuarios al mismo tiempo.Labasededatosdegrabacintambiensepuedebuscardeunamaneramseficientedetalformacomo por da, tiempo, regin evento.

Los reportes de fallas que despliegan la historia de los errores del sistema pueden ayudar a los usuarios resolver problemasmseficientemente.

7.4 Dispositivos digitales I/O7.4.1 Dispositivos digitales de entradaLos puertos digitales de entrada y salida conectan a las cmaras de red a dispositivos de seguridad externos tales como alarmas y sensores, fortaleciendo la capacidad de deteccin y de alerta.

Sensor de vidrio quebrado:eldispositvopuedetetectarfrecuenciasespecficasdesonidoyvibracin,por ejemplo, vidrio quebrado. Es usualmente instalado en la ventana para detectar el vidrio quebrado causado por ladrones. Sensor infrarrojo activo: el dipositivo emte luz infrarroja para detectar objetos intrusos. Cuando el rayo infrarrojo se bloquea, seales de alerta sern enviadas. Generlamnete se usa en aplicacines en exterior. Sensor de humo: el dispositivo puede detectar concetracin de polvo en el aire. Principalmente se usa para deteccin de fuego, el sensor enva seales de alerta cuando la concentracin del polvo excede el valor establecido. PIR (sensor pasivo infrarrojo): el dispositivo puede detectar objeto en movimiento por medio de luz infrarroja emitda del objeto causada por su temperatura. Es ideal para uso en interiores. Figura 7.8 Reproduccin de video48 49


Captulo 8 Aplicacines

Chap.8Figura 7.10 Conexin de dipositivos digitales de entrada

Applicacines

7.4.2 Dispositivos digitales de salida Alarma: cuando ocurre un incidente, las alarmas enviarn un sonido de alta frecuencia al personal o visitantes. Luz de alerta:laslucesdealertainformanalpersonaldeseguridaddeunincidenteconunaluzdeflash,tal comounaluzdeflashxenon. Sistema de transmisin remoto: seales de alarma son para la consola de control para proporcionar una rpida reaccin. Las cmaras de red estan siendo utilizadas en una variedad de industrias, desde aplicacines profesionales a personales. Como cada industria tiene diferente demanda para la vigilancia, sus requerimientos para los diferentes tipos de cmaras de red varan. Este captulo presenta un gran nmero de aplicacines de cmaras de red junto con consejos para seleccionar el tipo apropiado de cmras.

Figura 7.11 Conexin de dispositivos digitales de salida

7.5 Administracin de sistemas grandesPara un gran sistema de vigilancia que consiste de docenas o cientos de cmaras de red, el software de administracincentralbasadoenservidor/clienteserequiereparaproporcionaradministracinflexibleyescalable. Por medio de la instalacin del software cliente/servidor en PCs separadas, los usuarios pueden administrar remotamente en cualquiera de los lugares. El software central de administracin de VIVOTEK ST7501 presenta grabacin confiable, fcil administracin de sistema y gran escalabilidad para diferentes aplicacines de vigilancia IP. Con una estructura cliente/servidor, los usuarios pueden llevar a cabo administracin remota en un sistema de largaescalaysebeneficiaconunsistemarobustodevigilanciaIP. LasaplicacinesdevigilanciaIPprincipalmentesecategorizancomoprofesional,SMB(PequeosyMedianos Negocios),3GPPyaplicacinesenelhogar.Lasaplicacinesprofesionalesrequierencaractersticasms avanzadas para cumplir con la alta demanda que enfrentan. Para aplicacines SMB, los sistemas de vigilancia presentan funcines de monitoreo y administracin bsico, pueden cumplir con la mayora de las necesidades. En aplicacines del hogar, los sistemas de vigilancia IP, se utilzan no solamente para seguridad en el hogar si no tambin para mantener control de las actividades en el hogar cuando los padres no estn en casa. Aplicacines 3GPP permten monitoreo en tiempo real y control cuando se est en movimiento. Con un tlefono celular 3G cualquierapuedeestaraldaconlaltimainformacindetrfico,delaoficinaydelhogar. Aparte de la seguridad, nuevas aplicacines estn emergiendo. Por ejemplo, LA Universidad Nacional de Taiwan inregr un PT7135 VIVOTEK en un robot para que sirva de gua para los ciegos. Tales robots pueden llevar a cabo tareas de investigacin en lugares peligrosos para evitar el posible dao causado a seres humanos. El entretenimiento es otra aplicacin en aumento de importancia. Por ejemplo, el VIVOTEK FD7131 y IP6122 fueron utlizados para monitorear el movimiento de las palomas durante los concursos llevados a cabo en Zhejiang, China. Para mayor informacin, por favor dirigase a la pgina de historias de sucesos en la pgina web de VIVOTEK bajo la seccin de productos.51

ST7501 Cliente A ST7501 Client

ST7501 Servidor ST7501 Server ST7501 Cliente B ST7501 Client B

Cmaras de Red Network Cameras

Figura 7.12 Software de administrador central ST7501 de VIVOTEK50

Captulo 8 Aplicacines

Captulo 9 Diseo de Sistema

La siguiente tabla enlista las principales ubicacines de cmaras de red y proporcina algunas caractersticas recomendadas para cada aplicacin.

Captulo 9

Diseo de Sistema

9.1 Identificando las necesidades del clienteAntesdedesplegarunsistemadevigilanciaIP,tenerunmapadepisodellugaralamanoparaidentificarlos propsitos de las tomas para cada cmara es muy necesario y til. El mapa te da una vista del sitio de instalacin y te ayuda a tener una discusin a profundidad con tus clientes. T puedes tener una idea general acerca del nmero de cmaras que todo el sistema necesita, esquema de cableado y otros artefactos tales como, bocinas, micrfonosyjoysticksrequeridosparalograrunainstalacineficientedelsistema. Generalmente, las cmaras se utilizan para ver, grabar o ambos. Para requisitos especiales tales como seguir lapistadeobjetos,conteodegente,deteccindemovimientoidentificacindeplaca,senecesitarcapacidad inteligente en las cmaras software.

9.1.1 Consideracines de visinLos siguientes factres debern ser sus principales consideracines cuando instales una cmara de red. La direccin de las tomas determina los tipos de cmara y lente, ubicacin incluso la cubierta de la cmara. Ten en mente que la direccin de las tomas de las cmaras deben estar en lnea con la direccin de la iluminacin paraminimizarlainfluenciaderesplandorcalidaddeimgen.Algunasveceslagentepuedesentirseincmoda cuando las cmaras apuntan hacia ellos; en este caso, puedes escoger las cmaras con cubierta ahumada.

Direccin de visin

Distancia de visin

Una cmara con capacidad de zoom se requiere si quieres capturar imgenes en close-up de un objeto a distancia. El tiempo de zoom determina que tan cerca necesitas. Un lente vari-focal ofrece una corta capacidad de zoom el cual se ajusta manualmente va controlador.

ngulo de visin

Si el rea a monitorear es un campo abierto amplio, una cmara con movimiento PTZ un lente de ngulo amplio es altamente recomendado. Las cmaras PTZ pueden moverse a la posisin que deseas por medio de un click en el navegador el software. Un lente de ngulo amplio ofrece cobertura extensa en profundidad de campo, pero sufre distorsin de caon.

Visin de objeto

En el caso de monitorear objetos movindose a gran velocidad tales como vehculos, se sugiere altamente utilizar una cmara con un sensor de escaneo CCD. La tecnologa progresiva puede ayudarte a generar imgenes claras sin bordes barridos; pero la tecnologa interlazada sucede.

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9.1.2 Consideracines ambientalesCamras CCTVDebido a que los clientes tienden a mantener las cmras anlogas CCTV con el propsito de bajar el costo de inversin, puedes utilizar un video-servidor para ayudarlos a migrar fcilmente a vigilancia IP.

Decoracin

Interiores y Exteriores

Las tecnologas inalmbricas PoE pueden ayudarte con los problemas de decoracin causados por cableado enredado. Adicionalmente, los tipo de cable domo se pueden esconder para que mejor se ajusten a la decoracin deledificio.

Las aplicacines para cmaras de red en exterior, requieren caractersticas a prueba de vndalos condiciones atmosfricas y la conformacin de el estndar de tango IP66 para proteccin contra vandalismo daos ocasionados por el clima. Ms an, para lidiar con ambientes de temperatura spera de alta temperatura, es imperatvo la implementacin de un calefactor y un abanico. Adems, las cmaras deben tener un lente auto-iris para protegerlas de daos causados por fuerte luz solar.

DI/DO

Si tus clientes necesitan conectar dispositvos externos para diferentes aplicacines, cmaras de red con puertos de entrada y salida digital se requieren. Los puertos digitales de entrada tales como los detectores de movimiento infrarrojos sensores de vidrio quebrado mientras que los puertos de salida se conectan con alarmas.

Lista de Revisin de Requisitos Operacionales

Luz

La calidad de la imgen capturada esta significativamente influenciada por las fuentes de luz en el rea de monitoreo. Para la mayora de las condicines que puedas encontrar, VIVOTEK proporciona diferentes productos para cumplir con tus diferentes necesidades como sigue. Paraaplicacinesenexteriordondelaluzcambiasignificativamenteduranteeldaylanoche,lafuncinrealde daynoche(cmaraconfiltroIR-cutremoviblejuntoconiluminadoresIR)serequerenparamantenerunabuena calidad de imgen constante por 24 horas.

Una lista de revsin puede ayudarte a plenear una vigilancia IP que verdaderamente se ajuste a las necesidades detucliente.(Tabla9.1). Tabla 9.1 Lista de instalacin previa

Da y Noche

Luz Baja

Unacmaraconmejorsensibilidadalaluz(desempeodeluzbaja)indicaquepuedegenerarcalidadde imgen aceptable en ambientes de poca luz. Las cmaras de rango completo de VIVOTEK proporcionan buen desempeo con poca luz.

Luz Desafiante Montaje

Para lugares de alto contraste tales como entradas, cajeros automticos y reas de carga, cmaras con WDR an puedenlidiarconluzdesafianteparagenerarimgenesidentificablesconfacilidad. Despus de decidir la direccin de toma y la altura para la ubicacin de la cmara, debes encontrar un kit de montaje apropiado para paredes, techos, postes y esquinas para poder instalar la cmara. VIVOTEK proporciona una variedad de kits de montaje para facilitar tu instalacin.

Enchufes de Corriente

Debes revisar si hay enchufes de corriente cerca de los lugares de las cmaras para fcil acceso. Si es un problema, una cmara de red con caracterstica PoE la suma de un kit PoE fcilmente te ayudar a resolver este problema que la cmara anloga no puede. La conexin inalmbrica frecuentemente se aplica en espacios abiertos que la decoracin requiere alta proteccin si no existen enchufes Ethernet. Sin el cableado, puedes disminuir altamente el costoy deshacerte de cablesenredados.LamayoradelosedificiostienenenchufesEthernetensuinfraestructura,conelcualpuedes reducir la carga de trabajo en el cableado pero la seguridad CCTV debe pagar las consecuencias.

Conexin Inalmbrica y Almbrica

Audio

Cuando se instalan cmaras con audio implementado los cables de audio deben de mantenerse lejos de los cables de corriente y de cables con seales de alta frecuencia para reducir la interferencia. Adems, los micrfonos deben de colocarse cerca de el origen de sonido y lejos de las bocinas.

Ancho de Banda

La capacidad del ancho de banda es otro punto clave durante la transmisin de video. Tomando en cuenta el clculo de la frmula del ancho de banda, por favor refierase al Captulo 6. Si se requiere mejorar, por favor consulte con su ISP local. Haymuchosfactoresqueafectanlosrequisitosdealmacenaje.Paramayorinformacin,porfavorrefieraseal Captulo 6.

Almacenaje

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9.2 Planeacin de SistemaBasados en la encuesta anterior, ahora puedes empezar con un plan de diseo de sistema comprensible y seleccionar las cmaras apropiadas, terminales de hardware y software para tus clientes. Tabla 9.2 Lista de revisin de instalacin posterior

9.2.1 Consideracines de CmaraLa aplicacin de interior y exterior es el primer inters cuando se selecciona una cmara. Otras caractersticas importantesdecmaratalescomodaynoche,resolucin(MegapixelVGA),cableado(PoEinalmbrico)y formatosdecompresin(MJPEG,MPEG-4H.264)otrasalternativassernconsideracinesparaidentificarla cmara de red exacta.

9.2.2 Consideracines de HardwareComputadoraLos reaquisitos de hardware para PC deben ser mayores a un procesador de 1.7GHz y 256MB de memoria RAM. Un software gratis tiene que funcionar con Microsoft Windows 2000/XP/Vista.

Punto de Acceso de Interruptor Inalmbrico PoE NVR

Los interruptores PoE deben ser desplegados sin estas instalando cmras habilitadas con PoE. Para conexin inalmbrica, necesitas preparar un punto de acceso. Puedes tener un NVR como un dispositivo de almacenaje dedicado para prevenir los datos de vigilancia en video de compartir espacios de almacenaje con las PCs.

9.2.3 Consideracines de SoftwareNavegador de Internet

Se debe instalar Internet Explorer 6.0 superior y Mozilla Firefox para poder visualizar imgenes de video en PCs. Para telfono celular, se requiere instalar 3GPP player.

Software Central de Administracin

Para un sistema de vigilancia en video, visualizar, grabar, reproducir y administrar son las funciones bsicas. VIVOTEKofrecesoftwarecentraldeadministracinlibredeenredosconfiable32-CHST7501paracumplircon varios requisitos.

9.4 Entrenamiento OperacionalEl personal de seguridad, los operadores de sistema y los administradores deben ser entrenados para saber como opera el sistema y que es lo que deben de hacer cuando ocurre un incidente. Tabla 9.3 lista necesaria de artculos para personal/operadores y administradores. Tabla 9.3 Requisitos de Entrenamiento Operacional

Otro Software

Aparte del software de administracin central, muchos clientes esperan tener funciones ms avanzadas tales como anlisis inteligente para una variedad de aplicacines. VIVOTEK ha estado trabajando conjuntamente con unacantidaddesociosreconocidosdesoftwarecomonuestroSIA(AlianzadeIntegracindeSoftware).Para cualquiernecesidadespecfica,quepuedasnecesitar,puedesrevisarloennuestrapginawebenhttp://www. vivotek.com/alliance/siaprogram.html para mayor informacin.

9.3 Instalacin y Revisin

9.3.1 Instalacin en el lugarBasandonos en el plan mencionado arriba, se puede empezar a instalar el sistema de vigilancia.

9.3.2 Revisin de Instalacin PosteriorUna vez terminada la instalacin, es necesario llevar a cabo revisines posteriores a la instalacin. Abajo hay una lista de revisin que ayudar a asegurar una instalacin exitosa.

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Captulo 10 Sistemas de Video Inteligente

9.5 Mantenimiento del SistemaMantemimientoregularserequiereconelfindeasegurardesempeoptimoymayortiempodevidaparael sistema. Mantenimiento a corto plazo debe de llevarse a cabo regularmente, por ejemplo, dos veces al ao. Para mantenimiento a largo plazo es importante seleccionar un vendedor que provea garanta a largo plazo para asegurar que cada componente este disponible cuando se necesite reemplazar. VIVOTEK proporciona garanta de uno a tres aos, dependiendo de los diferentes productos. Con 130 distribuidores en el mundo entero, VIVOTEK puede proporcionar servicios de mantenimiento comprensibles. Durante el mantenimiento, todo el equipo debe de ser inspeccionado exhaustivamente. Asegurarse que todos los componentes as como el cableado esten en buenas condiciones, sin oxidacin, erosin daos. Tambin esimportanteconfirmarconlosclientesexaminarelsistemaduranteelmantenimientoparaversielsistema necesita expanderse.

Captulo 10

Sistemas de Video Inteligentes

10.1 IntroduccinLa necesidad de accesar informacin til de una manera ms eficiente y proporcionar mayor velocidad de respuesta a contribuido a el desarrollo de sistemas de vigilancia inteligente. La arquitectura de un sistema de vigilancia inteligente incluye los tipos centralizado y distribuido.

10.2 Arquitectura

10.2.1 Plataforma CentralizadaUn sistema de vigilancia inteligente centralizado lleva a cabo anlisis de contenido al de la terminal. Utilza un DVR inteligente presenta capacidad

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Vivotek IP Surveillance