Soluciones de Vídeo IP

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1 Soluciones de Vídeo IP Guía Técnica MODEM PC PC PC REMOTE CAMERA CAMERAS GATEWAY INTERNET PC SWITCH OFFICE MODEM HOME

2 CONTENIDO 1. SOBRE AXIS COMMUNICATIONS 2. INTRODUCCIÓN 3. QUÉ ES UNA CÁMARA DE RED? 4. QUÉ ES UN SERVIDOR DE VÍDEO? 5. VIGILANCIA DE SEGURIDAD 6. MOMITORIZACION REMOTA 7. BROADCASTING 8. EL PC Y EL NAVEGADOR 9. MECANISMOS DE ACTIVACIÓN 10. SOFTWARE DE APLICACIÓN 11. SEGURIDAD DE RED 12. CAPTURAR IMÁGENES 13. MONTAJE DE CAMARAS EN EXTERIORES 14. CALIDAD DE IMAGEN 15. AUDIO 16. ALMACENAMIENTO Y TRANSMISIÓN 17. RESOLUCIÓN 18. ESTÁNDARES DE COMPRESIÓN 19. TRANSMISIÓN DIGITAL 20. REDES IP 1

3 Sobre Axis Communications Axis aumenta el valor de las soluciones de red. La compañía es un líder de mercado innovador en servidores de impresión y soluciones de vídeo en red. Las soluciones y productos de Axis están centradas en aplicaciones como la seguridad, la vigilancia, la monitorización remota y la gestión de documentos. Los productos están basados en una tecnología de chip desarrollada internamente, que también se comercializa a terceros. Axis fue fundada en 1984 y cotiza en la bolsa de Estocolmo (XSSE: AXIS). Opera globalmente a través de sus oficinas en 14 países y en cooperación con distribuidores, integradores de sistemas y socios OEM en 70 países. Más del 95% de las ventas de la compañía provienen de mercados externos al sueco. Si desea más información sobre Axis puede encontrarla en Internet en la dirección Axis desarrolla su propia CPU y Chips de compresión de vídeo. En la foto aparece el chip ETRAX100, un procesador RISC a 100 MIPS, optimizado para productos de red. 2

4 Introducción La tecnología actual permite la conexión de cámaras de vídeo directamente en las redes informáticas por las que se comunican los ordenadores (basadas en el protocolo TCP/IP), y que ya están disponibles en la mayoría de las oficinas y empresas. El audio y el vídeo transmitido desde cualquier cámara de red o servidor de vídeo puede visualizarse desde cualquier ordenador conectado a esa red de área local (Local Area Network, LAN), a través de una Intranet privada o a través de Internet Un producto de vídeo en red puede configurarse para proporcionar acceso a las imágenes para la comunidad de Internet a través de un web site o, de forma alternativa proporcionar acceso restringido a las imágenes a un número limitado de personas autorizadas. Si el edificio está equipado con una red de ordenadores, ya está disponible la infraestructura necesaria para añadir cámaras a la red. No sería interesante ver cada persona que cruza una puerta, simplemente tomando su imagen, o comprobar falsas alarmas sin moverse de su sitio? Diseño de chip exclusivo de Axis Cuando se inicia el desarrollo de un producto, Axis necesita crear su propio chipset con el fin de producir productos de alto rendimiento. Hoy Axis continua desarrollando y diseñando su tecnología de chip para su uso en productos con la marca Axis y para los productos de nuestros socios OEM. Es esta experiencia en desarrollo y nuestra tecnología sobre la que se basa el éxito de Axis. El procesador AXIS ETRAX 100-LX combinado con el AXIS ARTPEC-2 (Real Time Picture Encoder) proporcionan las potentes sinergias precisas para distribuir hasta 30 imágenes por segundo sobre redes a 10 o 100 Mbps. Al incorporar conectividad de redes Ethernet y funciones de I/O flexibles, Axis también ofrece esta tecnología a sus clientes que buscan desarrollar sus propias aplicaciones de red para periféricos inalámbricos o con cable. Si desea más información en este sentido visite el site de los desarrolladores de Axis en 3

5 Sistema operativo basado en Linux El software que usan los productos de red de Axis está basado en Linux Al estar continuamente revisado y testeado por miles de desarrolladores en todo el mundo, el sistema operativo Linux ayuda a hacer que los productos Axis sean seguros y fiables. La creciente popularidad de este sistema operativo simplifica a los desarrolladores la creación de aplicaciones de software compatibles. Además, permite que funcionalidades básicas de las cámaras de red cumplan con requerimientos específicos del usuario final. Una configuración típica de CCTV incluye cámaras analógicas, un multiplexor, un monitor y un dispositivo de grabación. Instalaciones de CCTV tradicionales Tradicionalmente las cámaras de vigilancia (CCTV) están conectadas a un monitor de televisión y utilizan cable coaxial dedicado. Si se utiliza un multiplexor, se pueden visualizar diversas cámaras en un único monitor. Es relativamente sencillo añadir uno o dos monitores adicionales en un mismo edificio, pero visualizar las imágenes desde otra ubicación es bastante más complicado. Esto es debido a que se precisa cableado dedicado para incorporar un nuevo monitor o una cámara a cualquier sistema existente. Además los usuarios de CCTV deben siempre considerar como gestionar el almacenamiento de grandes cantidades de cintas de vídeo magnéticas. Actualizar sistemas de CCTV existentes usando productos de vídeo en red Un PC que incluya software de aplicación de vídeo en red profesional puede conectarse a la red con el fin de conseguir, gestionar y visualizar vídeo digital de todas las cámaras del sistema. El vídeo digital se almacena en discos duros externos, residiendo directamente en un P o en un servidor a través de la red. La flexibilidad y escalabilidad de las soluciones de vídeo en red Un servidor de vídeo Axis se conecta a las cámaras para digitalizar y transmitir el vídeo a través de redes. Todas las cámaras pueden ser gestionadas desde cualquier ordenador de la red. Es posible ampliar el acceso a cualquier PC remoto en casa o la oficina. 4

6 Por qué debería empezar a utilizar la tecnología de vídeo en red? Accesibilidad remota Usted puede acceder a imágenes en directo en cualquier momento desde cualquier ordenador. Las imágenes pueden almacenarse en localizaciones remotas por razones de seguridad o conveniencia y puede usar Internet como medio de transporte de la información. Flexibilidad Se pueden colocar cámaras prácticamente en cualquier lugar. No existen limitaciones. Puede conectar las cámaras a una red de área local, a un módem xdsl, a un módem inalámbrico, a un adaptador telefónico o a un teléfono móvil. Allá donde pueda recibir una llamada de teléfono o un mensaje SMS podrá recibir las imágenes de vídeo en red. Economía La tecnología de vídeo en red es muy económica dado que no precisa un ordenador personal para que las cámaras funcionen. Para visualizar las imágenes puede usar ordenadores que ya tenga pues los monitores dedicados no son necesarios. Puede además emplear el cableado informático para la transmisión de la información; no precisa cableado coaxial dedicado. Almacenamiento en discos duros Para el almacenamiento de las imágenes un disco duro de un ordenador tiene las ventajas de ser más duradero que un vídeo y las cintas magnéticas, puede configurarse para minimizar la redundancia y es sencillo hacer backup de su contenido. Escalabilidad Un sistema de vídeo en red puede ampliarse para aumentar su capacidad. La escalabilidad de esta tecnología lo convierte en una opción práctica para cientos de cámaras y del mismo modo sirve para pequeñas empresas que solo cuentan con unas pocas cámaras. Además simplifica las migraciones paso a paso de los sistemas analógicos existentes hacia soluciones 100% digitales. Preparada para el futuro Dado que las cámaras de red usan la más moderna tecnología digital las inversiones que realice hoy le reportarán beneficios a largo plazo. Versatilidad en el uso La belleza de las cámaras de red reside en sus numerosas ventajas y ahorros, y en que pueden usarse para una amplia variedad de funciones y situaciones diferentes. 5

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8 Qué es una cámara de red? Una cámara para red es un dispositivo que contiene una cámara, un chip de compresión y un ordenador. Éste ordenador es pequeño y está especializado para aplicaciones en red. Una cámara de red tiene su propia dirección IP y se conecta a la red como cualquier otro dispositivo; incorpora el software necesario de servidor de web, servidor o cliente FTP, de correo electrónico, etc. y tiene la capacidad de ejecutar pequeños programas personalizados (denominados scripts). Una cámara para red no necesita estar conectada a un PC para funcionar. Tenga en cuenta que muchas cámaras web, de Internet, etc. se comercializan como cámaras de red, pero realmente precisan estar conectadas a un PC a través de un puerto de conexión USB o a través de un cable. Para este tipo de productos el PC se utiliza para la conexión a la red. Cámara de red Con una cámara de red todo lo que necesita para ver las imágenes está incorporado en la unidad. Una webcam precisa un PC para conectarse a Internet. Esto es lo que hay en el interior de una cámara IP. El procesador (CPU), la memoria Flash y la memoria DRAM están especializadas para las aplicaciones de red. Las cámaras de red están equipadas con entradas y salidas digitales. La entrada digital puede ser usada para activar la transmisión de imágenes a la cámara. 7

9 Las salidas digitales se usan, por ejemplo, para abrir remotamente una puerta, o para encender o apagar una luz de una dependencia dentro de un edificio cuando se visualizan remotamente las imágenes. Las cámaras de red con memoria (buffer) de imágenes pueden guardar y enviar las imágenes que fueron captadas antes de que ocurriera una alarma. 8

10 Qué es un servidor de vídeo? En multitud de diferentes entornos de trabajo existen sistemas analógicos de seguridad basados en CCTV (Circuito Cerrado de TV). Para poder transmitir las imágenes de estos sistemas a través de una red es necesario instalar un servidor de vídeo IP. Se conecta en paralelo con el equipo ya existente y transmite las imágenes de fuentes de video analógicas a través de una red informática. Utilizando los puertos serie incluidos en los servidores de vídeo es posible controlar el equipamiento ya existente, como grabadores de control de tiempo y cámaras PTZ (con movimiento vertical, horizontal y zoom), etc. Los servidores de vídeo IP están equipados con entradas y salidas digitales. Las entradas se pueden usar para activar la transmisión de imágenes desde el servidor. Las salidas digitales pueden usarse, por ejemplo para abrir remotamente una puerta, o para encender o apagar una luz de una dependencia dentro de un edificio cuando se visualizan remotamente las imágenes. Un servidor de video de red está especialmente indicado para mejorar los sistemas de CCTV. Los servidores que poseen memoria para imágenes pueden, además guardar y enviar las imágenes grabadas inmediatamente antes y después de la activación de una alarma. Un servidor de video para red también se puede conectar a una amplia variedad de cámaras especiales, tales como una cámara súper sensible en blanco y negro, una cámara miniatura o una cámara microscópica. 9

11 Vigilancia de Seguridad Las falsas alarmas son un gran problema para los sistemas de seguridad. Las cámaras de red y los servidores de vídeo IP permiten hacer una comprobación sencilla del estado de las alarmas desde cualquier lugar, antes de tomar una decisión. También son adecuadas para tomar instantáneas de la gente que pasa por una puerta, al igual que para ser usadas en sofisticados sistemas biométricos con software de aplicación dedicado. Un guardia de seguridad que ha sido alertado para cubrir una incidencia en un edificio puede conseguir una vista de la sala en la que ha ocurrido revisando las imágenes de vídeo enviadas a su PDA. De esta forma sabrá si es seguro o no acceder a esa dependencia. Con los productos de vídeo en red ya no hay ninguna necesidad de preocuparse por los cambios de cinta de vídeo en los grabadores de control de tiempo. Al almacenar las imágenes en el disco duro del PC, en lugar de en cintas VHS, se pueden borrar automáticamente las imágenes antiguas o no deseadas. No hay que efectuar cambios de cintas en las grabadoras. Al proporcionar imágenes y sonido de alta calidad, el vídeo en red es adecuado para mejorar la seguridad de entidades educativas y campus. En combinación con un firewall de seguridad las cámaras de red pueden configurarse de forma rápida para monitorizar de forma segura pasillos, aulas, patios y aparcamientos. Use vídeo en red para control de accesos. Las personas, al igual que los lugares y las propiedades, pueden ser monitorizados remotamente y grabados con una autenticación de fecha y hora. Las imágenes se pueden almacenar en una localización remota haciendo que sea imposible la pérdida o robo de la información. Empleando dispositivos IP económicos se pueden ampliar y mejorar las instalaciones de CCTV existentes. Las transmisiones de CCTV de una estación de metro se pueden visualizar desde cualquier sala de control, en comisarías de policía, por parte de los conductores de los trenes o por los jefes de seguridad desde sus domicilios. 10

12 Con una PDA y tecnología WLAN se pueden visualizar las imágenes de las cámaras IP. El uso de cámaras IP en casinos, bancos, lavanderías, comercios, etc. permite mantener un control de los trabajadores y comprobar lar alarmas desde el domicilio. Utilizando una cámara con detección con movimiento podrá almacenar imágenes sólo cuando se genera un movimiento. Los timbres y sensores pueden usarse como mecanismos de activación conectados a través de los puertos I/O. 11

13 Monitorización remota El vídeo en red tiene miles de aplicaciones. Simplemente añada una cámara a su actual red IP y visualice las imágenes en directo desde su PC. No necesita software adicional. Simplemente use un navegador web. Emplee cámaras de red en colegios, para ver quien está en la entrada, en la sala de informática, en los laboratorios o en la cafetería. Utilícelas en plantas de fabricación para comprobar que la producción sigue los esquemas previstos y que toda la maquinaria funciona como debería. Monitorización remota en comercios Instalando una conexión ADSL e incorporando algún equipamiento de vídeo en red es posible monitorizar un comercio, un almacén o cualquier otro pequeño negocio. Al instalar cámaras de red ayuda a que los propietarios estén mejor informados, a prevenir robos y a simplificar y hacer más eficiente la gestión del negocio. Este tipo de sistemas son apreciados por los empleados que, por ejemplo, trabajan solos en gasolineras. Al saber que su lugar de trabajo puede estar siendo observado aumenta su tranquilidad. Libertad para elegir almacenamiento del vídeo local o remoto Con el vídeo IP es posible transmitir y almacenar imágenes de vigilancia a un servidor remoto a través de la red, haciendo imposible para un ladrón el robo de las evidencias de la vigilancia. En algunos casos, en particular donde el ancho de banda de la red es limitado, puede ser deseable almacenar localmente las imágenes de vídeo localmente en un Grabador de Vídeo Digital de Red (Network Digital Video Recorder). Esta solución permite que las fuentes de vídeo analógicas se conviertan y almacenen como grabaciones digitales, a las que se puede acceder desde cualquier localización segura a través de la red en cualquier momento. Cómo conectarse Una vez que su proveedor de servicios de Internet (ISP) haya instalado su conexión ADSL, estará equipado con un modem y un conector Ethernet que puede conectarse directamente a un commutador (switch). El ISP le proporcionará información acerca de direcciones IP, etc. Usar la detección de movimiento Una solución más sofisticada que elimina de forma efectiva la necesidad de un microswitch sería el uso de una cámara de red avanzada con detección de movimiento incorporada, como por ejemplo la AXIS Usando la ventana de 12

14 activación de la imagen estas cámaras podrán ser programadas para capturar una imagen cuando se detecte movimiento dentro de un área sensible del establecimiento: por ejemplo en la caja registradora o en las áreas privadas. Activar el Microswitch Se añaden tres nuevas cámaras de red para mejorar la cobertura de vigilancia en el establecimiento. Un microswitch instalado en la puerta de la tienda se conecta al interface I/O (de entrada/salida) de la cámara de red captando imágenes digitales de todos y cada uno de los que entren en la tienda Notificación por Las cámaras de red y los servidores de vídeo pueden programarse para enviar imágenes a intervalos de tiempo regulares o como respuesta ante una alarma. Estos s se envían al ISP y pueden reenviarse a muchas direcciones. Vídeo en red en oficinas Una cámara de red es una herramienta útil en una oficina. Puede usarse, por ejemplo, para hacer seguimiento de quien ha estado en la sala de servidores o para visualizar áreas sensibles como la recepción o la entrada de mercancías. Esta tecnología también puede emplearse en entornos de oficinas para incorporar imágenes a teleconferencias. Esto hace posible la participación remota en reuniones a través de una Intranet corporativa. Loo que representa un importante ahorro tanto de tiempo y como de los gastos de los viajes. A la izquierda pueden ver un esquema ejemplo de transmisión de audio y vídeo a través de Internet/Intranet. Una solución de vídeo en red también permite comprobar remotamente el estado de las salas en las que residen valiosos equipos informáticos. Además también ayuda en la resolución remota de problemas técnicos. Uso en entornos industriales y de fabricación La tecnología de vídeo en red es útil también para las empresas de fabricación. Puede ser empleada para capturar y almacenar imágenes de cualquier ítem fabricado así como actuar como herramienta de control de calidad. Permite la monitorización de robots y máquinas desde domicilios y oficinas remotas y que los ingenieros de servicio accedan a las imágenes remotamente. 13

15 Usando cámaras de red con soporte Pan/Tilt/Zoom propio o externo se pueden monitorizar equipos en áreas geográficas amplias y desde múltiples ángulos. Con un solo clic de ratón las cámaras pueden ser re-orientadas para enfocar cualquier detalle. Use cámaras de red para la monitorización de la producción. Integre las imágenes de vídeo con el software de automatización y podrá visualizar vídeo en directo desde su despacho o desde casa. Utilice cámaras IP para modernizar equipamiento antiguo. Use cámaras para monitorizar medidores analógicos, controles de luces, LEDs o cualquier monitor de ordenador Estas cámaras son también una herramienta útil en la oficina. Se puede tener un registro de quien ha estado en la sala del servidor y tomar acciones concretas si ocurriera algún problema. También se puede emplear para observar el área de recepción o para visualizar quien está en la sala de conferencias 14

16 Broadcasting Retransmitir imágenes en directo a través de Internet es una interesante forma de promocionar los productos o servicios de una compañía, así como de ofrecer la información más actualizada a sus clientes. Por ejemplo, las cámaras que retransmiten imágenes de una estación de esquí muestran las condiciones climatológicas de los diferentes descensos. Los usuarios de la estación de esquí pueden visualizar esas imágenes a través de Internet antes de salir de casa. Estimule el interés de los usuarios con la retransmisión de imágenes en directo provenientes de cámaras IP destinadas al control meteorológico. Publique imágenes en directo y el sonido de una ciudad bulliciosa, una universidad en pleno funcionamiento o muestre la belleza de unas montañas, una playa o un bosque. Las imágenes de vídeo en directo hacen más atractivas las páginas web, más dinámicas e interesantes e invitan a los visitantes a volver al site. Cámaras en ciudades Cámaras de monitorización de tráfico Eventos en directo Sites de construcción Cree su propia página web Los websites o las páginas principales que muestran imágenes de cámaras de red se crean de forma sencilla usando el popular lenguaje HTML (Hyperlink Text Markup Lenguaje). Además existe un importante número de aplicaciones de software comerciales que están diseñadas para simplificar la creación y publicación de páginas HTML, como por ejemplo Microsoft Frontpage, Macromedia Dreamweaver, etc. 15

17 Cargar imágenes en un website usando FTP Si usted compra un servicio de alojamiento de páginas web (Web hosting) a un ISP podrá cargar directamente las imágenes de su cámara de red y mostrarlas a toda la comunidad de internautas. La cámara transmite automáticamente una nueva imagen cada hora, minuto o incluso cada segundo a un ordenador central conectado a Internet. El protocolo usado para cargar las imágenes de la cámara al ISP se llama File Transfer Protocol (FTP). Acerca del alojamiento de páginas web Algunas compañías ofrecen alojamiento gratuito de páginas web, aunque este tipo de servicios normalmente limitan el espacio en los servidores del ISP a 10 MB. Además muchos de ellos incluyen algún tipo de publicidad como forma para conseguir ingresos. 16

18 El PC y el navegador web La velocidad y la calidad de las imágenes que usted consigue de su sistema de vídeo en red están influenciadas por lo moderno que sea su ordenador. El PC puede tener cargado cualquier sistema operativo pero además debe incluir un navegador web, y debe ejecutar el protocolo IP. Un ejemplo de página de inicio de la cámara de red del AXIS 2120, que monitoriza remotamente la recepción de unas oficinas. Dado que la mayoría de los ordenadores modernos incorporan conexión a red y un navegador instalado cuando lo compramos, la instalación y puesta en marcha de las cámaras es muy fácil. Si posee un PC moderno y una cámara de red conectada a la misma red, lo único que hay que hacer para que funcione, es asignar una dirección IP a la cámara. Aunque no lo haya hecho antes esta operación debería llevarle sólo unos minutos. Las instrucciones detalladas de cómo establecer una dirección IP deberán ir suministradas con el producto. Para acceder a una red una vez que se ha instalado, simplemente inicie su navegador web (generalmente Internet Explorer o Netscape Communicator) e introduzca la dirección IP en el campo Dirección. Una vez que el PC ha establecido una conexión, la cámara de red mostrará automáticamente su página de inicio. Esta página de inicio, a su vez contendrá imágenes de vídeo en directo junto con una serie de enlaces que permitirán cambiar la configuración de la cámara, por ejemplo la resolución de las imágenes y/o las configuraciones de red o del envío por . 17

19 Mecanismos de activación Dispositivos externos de Entrada/Salida Los productos de vídeo en red pueden configurarse para activar relés industriales y otro tipo de dispositivos a través de los puertos I/O (de Entrada/Salida). La fotografía de debajo muestra dos puertos I/O (A y B). Al soportar la mayoría de los protocolos de comunicación comunes, como RS-232C y RS 485, muchas cámaras de red incluyen los interfaces físicos para su conexión a una variedad de dispositivos externos de entrada y salida como pueden ser dispositivos PTZ, timbres, detectores, conmutadores y relés de alarmas. Detección de Movimiento Las cámaras de red avanzadas, como la AXIS 2420, también incluyen características de detección de movimiento propias que soportan programación de alarmas dentro de la imagen. 18

20 Software de Aplicación Un navegador web estándar representa un software de visualización adecuado para muchas aplicaciones de vídeo básicas. Las aplicaciones que muestran varias cámaras de forma simultánea son relativamente sencillas de diseñar. Si desea más información simplemente revise uno de los múltiples libros disponibles acerca de Internet y HTML. Usando Visual Basic puede crear también aplicaciones pequeñas, que almacenen imágenes y las muestre de forma sencilla. Axis puede proporcionarle plantillas y ejemplos que le ayuden a crear este tipo de aplicaciones. Para otras aplicaciones más sofisticadas es preciso incluir páginas web adicionales o un software cliente dedicado. En este caso usted tendrá que decidir entre aplicaciones desarrolladas por compañías especializadas. Desarrollo de aplicaciones Para simplificar a los desarrolladores la integración de productos de vídeo Axis en sus aplicaciones, Axis ha desarrollado y ahora soporta un conjunto de instrucciones estandarizado de programas CGI (Common Gateway Interface). Estas instrucciones en conjunto representan el Interface de Programación de Aplicaciones de Axis (Axis API). En su forma más sencilla las instrucciones CGI para detección de movimiento, activación de eventos, notificación de alarmas vía , almacenamiento remoto y otras pueden escribirse directamente en la URL de un navegador web. Ejemplo La siguiente entrada de URL solicita a un Servidor de Vídeo AXIS (con dirección IP ) que devuelva una única imagen de la cámara 1 con un tamaño de imagen y resolución determinadas. mpression=25 Programación en HTML, Java, Visual Basic o C++ Dada la cantidad de información disponible sobre HTML y Java, resulta bastante sencillo crear páginas web únicas con una variedad de funciones diferentes. Por ejemplo, mostrar imágenes de varias cámaras o crear control y acceso multicliente. Usando programación en Visual Basic y C++, se puede desarrollar software de aplicación cliente más sofisticado. (Una aplicación cliente es un programa o conjunto de programas que instalado en ejecución en un ordenador puede mostrar imágenes de vídeo). Estas aplicaciones cliente comunican con el mismo nivel básico con el navegador web, usando CGI. 19

21 Existe a disposición del público una colección útil de ejemplos de aplicaciones y de documentación está disponible dentro de las páginas para desarrolladores de la web de Axis en rver/dev/index.htm. Scripts embebidos El sistema operativo Linux se combina con el estándar Sistema de ficheros en memoria Flash en los productos de vídeo en red de Axis permitiendo a los usuarios avanzados y a los desarrolladores de aplicaciones la creación de scripts embebidos. Estos son ficheros adicionales que se escriben e incluyen en el área de memoria de lectura-escritura de la memoria flash dentro del producto. Estos scripts adaptan la funcionalidad de los productos de vídeo en red para satisfacer necesidades específicas. Por ejemplo, podría crear scripts para almacenar un número predefinido de imágenes en una cámara de red. Estas podrían, entonces, cargarse a un ordenador a través de la red usando FTP o SMTP. Los productos de vídeo en red de Axis soportan dos tipos de scripts embebidos: scripts de shell y scripts PHP3. Mientras que los comandos de programación PHP3 resultan familiares a los desarrolladores en Windows y Java, la programación shell tiene sus raíces en el mundo UNIX. La siguiente tabla muestra el tipo de scripts soportados en cada modelo de producto. AXIS 2100/2110/2120/2130/2460/250S AXIS 2400/+2401+/2420 Shell script Release 2.30 y superiores Release 2.20 y superiores PHP3 script N/A Release 2.12 y superiores NOTA: El número máximo de veces que se puede escribir en la memoria flash de un producto de vídeo Axis está estimado en Por tanto se recomienda a los desarrolladores no superar esté número cuando escriban ficheros temporales en la flash. AXIS Application Development Program El Programa Axis Application Development Partner (ADP) incluye una selección de desarrolladores globales como Honeywell, Lenel y Nice, así como una interesante variedad de empresas de tamaño medio y pequeño. Su propósito es permitir que Axis proporcione a sus clientes una amplia variedad de software de aplicación y soluciones de sistema completas. Al trabajar conjuntamente con los miembros del programa, Axis puede ofertar cualquier tipo de solución desde software básico a completas aplicaciones profesionales en la mayoría de mercados y segmentos industriales. Los ejemplos que siguen son sólo una muestra de aplicaciones ADP que están actualmente disponibles. 20

22 Ejemplos de aplicaciones profesionales 21

23 Seguridad de red Las cámaras de seguridad deberían siempre estar protegidas por contraseña. Usted puede usar una contraseña para restringir el nivel de acceso a la cámara de forma que sólo grupos o individuos específicos puedan tener acceso completo a las imágenes y/o a las páginas de configuración. La mayoría de las cámaras de red aceptan acceso de usuario anónimo (por defecto), lo que significa que la ante la ausencia de una contraseña las imágenes estarán disponibles para cualquiera que tenga acceso a la red. Para aplicaciones de alta seguridad, debería poderse acceder a las cámaras sobre una conexión segura que empleara un protocolo de encriptación de datos denominado Secure Socket Layer (SSL). Tanto Internet Explorer como Netscape Navigator soportan SSL, y muchos sitios web usan este protocolo para proteger información confidencial de usuarios, como por ejemplo los datos de una tarjeta de crédito. Por convención, las URL s que necesitan una conexión SSL comienzan con https: en vez de con 22

24 Capturar imágenes Existen ciertas reglas básicas aplicables si se desean obtener imágenes de alta calidad de una cámara. Estas reglas se aplican tanto a las cámaras de red como a cualquier otro tipo de cámara. La calidad del ordenador que muestra las imágenes también es importante. Debería estar configurado para mostrar al menos color de 16 bits. A continuación les indicamos algunos consejos para la capturar buenas imágenes: Use mucha luz. Una de las razones más comunes para la obtención de imágenes de baja calidad es la falta de luz. Generalmente, cuanta más luz haya de mejor calidad serán las imágenes. Con poca luz las imágenes aparecen oscuras, poco definidas y con colores apagados. Por este motivo los fotógrafos profesionales utilizan siempre potentes focos de luz. El Lux es la unidad de medida estándar para medir la cantidad de luz. La tabla inferior muestra la cantidad de luz que se puede conseguir en diferentes tipos de condiciones Entorno Lux Luz solar fuerte Luz día Iluminación normal de oficina 500 Habitación poco iluminada 100 Se necesitan aproximadamente 200 lux para capturar imágenes de buena calidad. Una cámara de alta calidad puede estar preparada para trabajar por debajo de 1 Lux. Esto significa que puede capturar una imagen a 1 Lux, no que pueda capturar una buena imagen a 1 Lux. Los diferentes fabricantes utilizan diferentes referencias cuando especifican la sensibilidad a la luz, lo que hace muy complicado comparar las cámaras sin ver las imágenes capturadas. Evite el contraluz Intente evitar las áreas brillantes en las imágenes. Las imágenes brillantes pueden volverse sobre-expuestas en cuyo caso los objetos se verán muy oscuros. Esto ocurre típicamente cuando se intenta capturar la imagen de un objeto que está delante de una ventana por la que entra la luz solar. 23

25 Reduzca el contraste Una cámara ajusta la exposición para obtener un nivel medio y uniforme de luz en la imagen. Si se intenta capturar una imagen de una persona que está delante de una pared blanca la persona generalmente aparecerá demasiado oscura. Este problema se resuelve fácilmente sustituyendo el color de fondo por un gris en vez de blanco. Evite las áreas brillantes en la imagen cambiando la posición de la cámara. Las cámaras avanzadas incluyen la capacidad para compensar el contraluz. 24

26 Montaje de cámaras en exteriores Si precisa montar cámaras en exteriores necesitará carcasas para protegerlas. Actualmente están disponibles en Axis y en muchas otras compañías suministradoras del mercado de la vigilancia. Existen carcasas de diferentes tamaños y calidades y algunas incorporan ventiladores para refrigeración o calefactores para mantener una temperatura determinada. Esto permite montar cámaras en entornos relativamente hostiles. Carcasa para exteriores adecuada para las cámaras IP de Axis Lámpara de Infrarrojos adecuada para su uso con la Cámara AXIS 2420 Use siempre lentes auto iris con las cámaras de exterior. Estas lentes ajustan la cantidad de luz que llega al sensor de imágenes. Esto proporcionará una mejor dinámica a la cámara y protegerá el sensor de imágenes frente a los daños producidos por el exceso de luz solar. Si monta una cámara detrás de un cristal, por ejemplo en una carcasa, asegúrese que la lente está cerca del cristal. Si está alejada, los reflejos de la cámara y del fondo aparecerán en la imagen. 25

27 Iluminación En algunos casos es necesario el uso de iluminación externa cuando se emplean cámaras por la noche. Se deben emplear para evitar cualquier tipo de sombra y reflejos. Para mayor seguridad, se pueden utilizar lámparas infrarrojas (IR) en lugar de las convencionales. La luz infrarroja no es visible para el ojo humano, lo que significa que aunque sea suficiente para capturar imágenes con cámaras IR, no es percibida por los intrusos. Se pueden conectar cámaras sensibles a infrarrojos tradicionales a una red a través de un servidor de vídeo o conectar directamente cámaras de red sensibles a infrarrojos. Nota: Las cámaras en color no funcionan con luz infrarroja. Evite la luz solar directa Intente siempre evitar la luz solar directa en una imagen. La luz solar directa ciega la cámara y puede decolorar los pequeños filtros de color del procesador del sensor lo que causará rayas en la imagen. Si es posible, posicione la cámara de forma que no esté de cara al sol. Cuando use una cámara en exteriores procure evitar que se visualice mucho cielo. Debido a los cambios de contraste de la luz, las cámaras se ajustan automáticamente para conseguir un buen nivel de luz para el cielo aunque esto puede hacer que el paisaje o los objetos aparezcan demasiado oscuros. Una forma de evitar este problema es colocar la cámara los más alto posible respecto al suelo para que la imagen incluya la menor cantidad de cielo. Emplee siempre equipamiento de montaje con anclajes fuertes para evitar las vibraciones causadas por los vientos fuertes. 26

28 Amplificar la ganancia En cámaras avanzadas, puede ajustarse la amplificación de la ganancia en el sensor de imágenes. Cuanta más ganancia mayor rendimiento de la cámara en condiciones de poca luz. Desafortunadamente cualquier ruido en el sensor también resultará amplificado. Use ganancia positiva para conseguir los mejores resultados en condiciones de poca luz y ganancia negativa si desea imágenes de calidad en condiciones de buena luz. Normalmente esto lo maneja automáticamente la cámara. Velocidad de disparo En algunas cámaras la velocidad de disparo se determina automáticamente; en algunos modelos particularmente avanzados la velocidad de disparo se puede controlar manualmente. Normalmente suele establecerse a 1/50 o 1/60 de segundo; un tiempo de exposición largo proporcionará mejores resultados en condiciones de poca luz. Si quiere captar imágenes de objetos que se mueven rápidamente seleccione una velocidad de disparo de por ejemplo 1/ de segundo. 27

29 Calidad de imagen Si compara las imágenes de diferentes cámaras encontrará que la calidad de las mismas difiere considerablemente entre fabricantes y marcas. Estas variaciones de calidad dependen de varios factores y son especialmente apreciables en condiciones de poca luz. Factores determinantes Los principales factores que afectan a la calidad de las imágenes para las cámaras pueden definirse como sigue: La lente El filtro óptico El sensor de imágenes El procesador de señales digitales de la cámara El estándar de compresión y su implementación Lente varifocal Lente monofocal básica Lentes Varifocales Es importante una buena lente para conseguir una buena calidad de imagen. Es posible encontrar buenas lentes básicas de algunos fabricantes pero tenga en cuenta que es importante que estas lentes sean de cristal (y no de plástico). Infrarrojos Existe un filtro óptico entre la lente y el sensor de imágenes. Su principal propósito es eliminar es eliminar la invisible luz infrarroja (IR). Todos los sensores son sensibles a la luz infrarroja; sin este filtro las imágenes se ven muy mal en algunos entornos como por ejemplo en salones con luz proveniente de bombillas convencionales. Las cámaras de noche no se ajustan a esta descripción ya que este filtro reduce la sensibilidad. El filtro es una pieza de cristal aunque también puede estar integrado en la lente. En las cámaras de gama más alta se incluye también un filtro óptico de paso bajo. Esto reduce la cantidad de falso color que puede ocurrir cuando la escena contiene detalles ligeros. 28

30 Gráfico comparativo que muestra la sensibilidad relativa y la longitud de onda para diferentes sensores. Generalmente los sensores en blanco y negro son más sensibles que los en color. Los CCDs son más sensibles que los sensores CMOS. Sensores de Imágenes Actualmente existen dos tecnologías de sensor disponibles: los sensores CMOS y los CCD. Los CCD son más sensibles en condiciones de poca luz y dan más dinamismo que los CMOS. Por el contrario los sensores CMOS proporcionan soluciones de cámara alternativas que son más pequeñas y más económicas. Un sensor CCD de 1/3 Un sensor CMOS de 1/4 29

31 Audio Normalmente se puede añadir audio al vídeo cuando se usan cámaras de red o servidores de vídeo. Las capacidades de audio pueden ir incorporadas en la cámara o el servidor de vídeo o pueden suministrarse como un accesorio. Además puede ser simples (un canal) o dúplex (dos canales) y proporcionan una buena solución para muchas aplicaciones en puntos de recepción y reuniones remotas. El audio de alta calidad está incluido en los estándares para MPEG-1/MPEG-2 y MPEG-4. Esto significa que es posible conseguir sonido estéreo de alta calidad sincronizado con el vídeo. NOTA: El audio no se puede sincronizar con las imágenes cuando se usan estándares para imágenes estáticas. El modo más sencillo de obtener audio digital es convirtiendo la señal analógica de audio en una señal digital. La cantidad de datos puede reducirse en un 50% si se usa un logaritmo de representación. Este principio se usa en el estándar de audio G.711 que está implementado en el Módulo de Audio AXIS Se pueden conseguir otras reducciones de datos simplemente enviando la diferencia entre estas dos medidas, y subsecuentemente usando menos ancho de banda. Este principio se usa por ejemplo en el estándar G.721. Otros métodos de compresión más avanzados usan por ejemplo transformaciones matemáticas y/o patrones de reconocimiento. Estos métodos son muy eficientes pero dado que comprimen muchos samples al mismo tiempo, la señal tiene retardo. En general, cuanto más efectiva sea la compresión mayor será el retardo. 30

32 Almacenamiento y transmisión Las imágenes pueden almacenarse y transmitirse de forma analógica o digital. Las cámaras de vídeo analógicas tradicionales transmiten las imágenes a través de cables coaxiales y se almacenan en cintas magnéticas. Aunque este método es válido en muchos casos, la calidad de las imágenes se degrada cuando la transmisión precisa cables muy largos. La resolución de las cintas magnéticas es habitualmente de baja calidad. Frente a todo esto, las imágenes digitales no pierden calidad durante la transmisión ni en el almacenamiento. Un disco duro de 120GB puede almacenar 4,8 millones de imágenes estáticas. Esto equivale a la capacidad de 9 cintas de VHS de tres horas de duración (E180). El tamaño de las imágenes digitales se mide en kilo Bytes. Este tipo de imágenes puede ser almacenada en los discos duros que incorporan los PC s, cuya capacidad actualmente se mide en Giga Bytes. Varios millones de imágenes digitales pueden almacenarse en un mismo disco duro. Cuando el disco duro se llena es posible borrar automáticamente las imágenes antiguas con el fin de conseguir más espacio para nuevas imágenes. Los productos de vídeo IP eliminan de forma efectiva la necesidad de usar y cambiar las cintas de vídeo. 1 kb (Kilo Byte) aprox Bytes 1 MB (Mega Byte) aprox Bytes 1 GB (Giga Byte) aprox Bytes 1 TB (Tera Byte) aprox Bytes Ejemplo: Una imagen por segundo durante 24 horas al día y casi dos meses pueden almacenarse en un disco duro de 120 GB. Todas estas imágenes tendrán una calidad muy superior a las almacenadas en una cinta de VHS. El tamaño típico de una imagen de alta calidad es de 25 kb El tamaño típico de una disco duro es de 120 GB bytes/ bytes = / 60 seg. / 60 min. /24 horas = 55 días 31

33 Resolución La resolución de las cámaras analógicas se mide habitualmente por el número de líneas horizontales de TV. La resolución de las cámaras digitales se mide en función del número de píxeles del sensor (el chip del CCD). Ejemplos de conversión 512x492 píxeles = 330 líneas horizontales de TV 512x582 píxeles = 330 líneas horizontales de TV 640x480 píxeles = 400 líneas horizontales de TV 768x492 píxeles = 470 líneas horizontales de TV 768x582 píxeles = 770 líneas horizontales de TV 1280x960 píxeles = 800 líneas horizontales de TV Cuando se emplean imágenes digitales es posible seleccionar la calidad de imagen deseada. Recuerde que cuanto mayor sea la calidad de las imágenes manejará una mayor cantidad de datos. Las imágenes de mayor calidad precisan más tiempo para ser transmitidas y más espacio en disco duro para ser almacenadas. Excepto en las aplicaciones científicas, las imágenes siempre se comprimen para reducir la cantidad de datos. Como término medio, es posible reducir un 10% la cantidad de datos sin afectar a la calidad de la imagen. Principios básicos aplicados a la cantidad de datos de una imagen. Las imágenes más grandes precisan menos datos que las pequeñas. Las imágenes más comprimidas requieren menor cantidad de datos que las que emplean bajos factores de compresión. Nota: Tenga en cuenta que cuanto mayor sea la compresión, las imágenes serán más borrosas. Las escenas con más detalles generen más datos que escenas con menos detalles. Ej. Una imagen en color de un árbol genera mucha mayor cantidad de datos que una pared pintada en un solo color. Ejemplos de imágenes JPEG con diferente nivel de detalle. Las ramas de los árboles generan una gran cantidad de datos 32

34 Estándares de compresión Las imágenes digitales y las de vídeo digital se comprimen siempre con el fin de economizar espacio en los discos duros y para hacer más rápida la transmisión de las mismas. Los ratios de compresión habituales están entre 10 y 100. Una imagen con una resolución de 640x480 píxeles ocupa aproximadamente 600 kb (2 bytes por píxel). Comprimiéndola 25 veces el tamaño de la imagen será de aproximadamente 25 kb. Muchos estándares de compresión donde elegir Las cámaras que utilizan estándares de compresión para imágenes estáticas envían imágenes completas a través de una red. Las cámaras que usan estándares de compresión de vídeo envían imágenes estáticas mezcladas con información (datos) que contiene los cambios o diferencias entre las imágenes. De esta forma, los datos sobre los cambios, como los relacionados con el fondo de la imagen, no se transmiten en cada una de las imágenes. Los estándares de compresión de vídeo también incluyen el audio en las secuencias de datos. El ratio de refresco de las imágenes se mide en imágenes por segundo (frames per second), o ips (fps) en abreviatura. Principales diferencias entre la compresión de imágenes estáticas y de vídeo La compresión de imágenes estáticas es más simple y más sencilla para trabajar con ella. Es difícil obtener una única imagen de una secuencia de vídeo que ha usado compresión de vídeo La compresión de vídeo usa menos datos para almacenar y/o transmitir una secuencia de vídeo. No es posible reducir el ratio de imágenes cuando se usa compresión de vídeo. La compresión de imágenes estáticas está más indicada para su uso con módem, u otro medio que ofrezca un ancho de banda limitado. Con la excepción del estándar Motion-JPEG, todos los estándares de compresión de vídeo mezclan imágenes estáticas con imágenes parcialmente completas. Para almacenar solo los cambios de una imagen completa a otra, estas imágenes parcialmente completas reducen el tamaño de fichero de la secuencia que usa compresión de vídeo. Las escenas que tienen pocas o ninguna variación pueden comprimirse enormemente. NOTA: Cuando se usan cámaras con función PTZ (movimiento horizontal, vertical y zoom) las variaciones en imágenes grandes pueden generarse como resultado de movimientos repentinos de la cámara. 33

35 Estándares de compresión para imágenes estáticas: JPEG Es la abreviatura de Joint Photographic Experts Group (Grupo unido de expertos fotográficos), un buen estándar, muy popular para imágenes estáticas que está soportado por la mayor parte de los programas informáticos modernos. Conforme a la norma ISO/IEC 10918, es el estándar de compresión preferido por la mayoría de las cámaras IP. Cada imagen se divide en bloques de 8x8 píxeles. Cada bloque, a su vez se comprime de forma individual usando la Digital Cosine Transformation (DCT). Si se usa un ratio de compresión muy alto, los bloques de 8x8 píxeles llegan a verse como parte de las imágenes. WAVELET Esta norma está optimizada para imágenes que contengan poca cantidad de datos. Consecuentemente, las imágenes no tienen una alta calidad. Wavelet no está estandarizada y requiere un software especial para la visualización de las imágenes. JPEG 2000 Está basado en la tecnología Wavelet (y no en la JPEG). Es un estándar relativamente nuevo y poco utilizado. GIF Es la abreviatura de Graphics Interchange Format, un formato de ficheros de mapa de bits muy extendido en la Web. Limitado a 256 colores, es un buen estándar para imágenes que no son muy complejas (Ej. Logotipos e imágenes escaneadas). No se recomienda su uso con cámaras de red ya que el ratio de compresión es muy limitado. La imagen de una persona en movimiento se verá como un mosaico si se usa un estándar de compresión de serie H. El fondo, que generalmente no interesa mantendrá su buena y clara calidad. 34

36 Estándares de compresión de vídeo: MOTION JPEG Con Motion JPEG cada imagen de una secuencia se almacena como una imagen completa en formato JPEG. Las imágenes estáticas se muestran a un alto ratio de imágenes por segundo para producir vídeo de alta calidad, aunque el precio de esta calidad implica que produce comparativamente ficheros de mayor tamaño. H.261, 263, 321, 324 etc. Estas abreviaturas corresponden a los estándares recomendados por la International Telecommunications Union (ITU). Conjunto de normas diseñadas para vídeo conferencia, aunque se emplean en algunas ocasiones con cámaras de red. Estas normas permiten un elevado ratio de imágenes por segundo. En cualquier caso, producen imágenes de muy baja calidad, con resoluciones máximas de 352x288 píxeles. Dado que esta resolución es muy limitada, los productos más nuevos tienden a no utilizar estas normas de compresión. MPEG 1 Moving Picture Encoding Group, estándar internacional ISO/IEC Existen numerosas variaciones posibles de este formato, pero normalmente proporciona calidad VCR. Ofrece una resolución de hasta 352x288 píxeles, a 30 imágenes por segundo y transmite un máximo de 1.86 Mbit/segundo. El audio, según MPEG 1 niveles 1, 2 y 3, está incluido en este estándar. (el audio de MPEG 1 nivel 3 se conoce como MP3). Los Vídeo CDs usan el estándar MPEG 1 a un ratio de 1.2 Mbit/segundo. Dado que la resolución de las imágenes está bastante limitada, los productos más nuevos suelen usar MPEG 2. MPEG 2 Moving Picture Encoding Group, estándar internacional ISO/IEC Un estándar muy popular que ofrece vídeo de alta calidad adecuado para instalaciones en las que se precisa calidad TV. Existen numerosas variaciones de este formato aunque normalmente proporciona una resolución de 720x480 píxeles a 30 imágenes por segundo (NTSC) o 720x576 a 25 imágenes por segundo (PAL). El ratio de bits para transmisión está entre 1-10 Mbit/segundo. Un reproductor de MPEG 2 puede servir tanto para MPEG 2 como para MPEG 1. Este formato también tiene incluido el audio. Los DVDs y las Televisiones digitales por cable usan MPEG 2 a un ratio de transmisión de aproximadamente 5 Mbit/segundo. MPEG 3 Un estándar cancelado dirigido a la Televisión de alta definición (HDTV, High Definition TV). 35

37 MPEG 4 Moving Picture Encoding Group, estándar internacional ISO/IEC Este estándar cubre una amplia variedad de aplicaciones que van desde visualización de vídeo en teléfonos móviles, hasta películas de larga duración para su exhibición en salas de cine. MPEG 4 está considerado por muchos como el estándar del futuro pero aun es relativamente nuevo y su uso no está muy extendido. Este formato contiene muchas mejoras en comparación con cualquiera de los estándares MPEG anteriores. Por ejemplo, precisa un ancho de banda menor y puede combinar vídeo con capas de texto, gráficos, e imágenes en 2 y 3 Dimensiones. Aunque estas nuevas mejoras empaquetan en vídeo de una forma muy eficiente, precisa mucha capacidad de procesamiento para usarlo en tiempo real. Por tanto requiere inversiones en ordenadores más potentes. NOTA: Algunos productos de vídeo en red usan una técnica de compresión de baja calidad y la empaquetan como MPEG-4. Estudie detenidamente la calidad del vídeo y las aplicaciones MPEG-4 disponibles antes de seleccionar este estándar. Hoy el estándar MPEG-4 no proporciona beneficios adicionales al usuario respecto a MPEG-2. MPEG 7 y 21 Estándares para otro multimedia de alto nivel (no vídeo) Estándares propietarios Además de los estándares oficiales reconocidos se han desarrollado otro gran número de estándares propietarios y los usan diferentes fabricantes de equipamiento de vídeo. En aras de un posible mantenimiento e integración futuras le recomendamos encarecidamente que procure evitar este tipo de estándares y use sólo los estándares abiertos documentados y más utilizados. Entonces, Cual es el mejor estándar de compresión? Motion JPEG y MPEG-2 son dos formatos altamente recomendados. Son estándares internacionales ampliamente conocidos y muy usados que ofrecen vídeo de alta calidad. 36