I - Conceptos Básicos de CCTV UT español

8/13/2019 I - Conceptos Bsicos de CCTV UT espaol

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CONCEPTOS BSICOS DECCTV

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0. Propsitos de un CCTV Verificar

Registrar

Disuadir

Proveer evidencia

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1. Que es el video?

Es una sucesin de fotografas presentadas en un orden coherente y a unafrecuencia fija. Esta frecuencia es conocida como Imgenes Por Segundo (IPS) oFrames Per Second (FPS).

FPS es la medida de que tan rpidamente un dispositivo puede producir, almacenar capturar las imgenes nicas consecutivas que componen el video (Frames).

El ojo humano percibe unasucesin de fotografas como un

movimiento continuo y fluido a 25FPS (persistencia de la visin)

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2. Conceptos yComponentes Bsicos

NTSC:

NTSC (Nacional Televisin SystemsCommittee): Estndar para TV a color

usado en Norte Amrica, Japn yalgunas partes de Sur Amrica.Sistema de escaneo entrelazado de525 lneas por Frame/ 30 Framesporsegundo.

2.1 Sistemas de Seal

PAL (Phase Alternate by Line):Estndar para TV a color usado en

Europa, China, Malasia, Australia,Nueva Zelanda, Medio Oriente yalgunas partes de frica. Sistema deescaneo entrelazado de 625 lneas porFrame/ 25 Framespor segundo.

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2.2.1 Resolucin anloga

Se mide en lneas de TV horizontales o TVL. En cuanto mayor sea el numero deTVL mejor ser la definicin de la imagen.

El procesamiento de cada lnea es secuencial y la mxima resolucin posible quese puede alcanzar al digitalizarla es de 4CIF o D1 (720x480).

2.2 Resolucin de una imagen

Define el nivel de calidad o nivel de detalle de una imagen

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2.2.2 Resolucin digital

Se describe por convencin, como el producto de dos nmeros enterosdonde el primero describe la cantidad de columnas y el segundo la cantidadde filas, ambos compuestos por pixeles

A mayor resolucin = mejor detalle de la imagen

Pixel: es la menor unidadhomognea en color queconforma una imagen digital

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2.3 Compresin de Video (IP)

Es el proceso mediante el cual un programa de software o dispositivo de hardware, usan

algoritmos especializados que reducen el tamao de la informacin a transmitir yalmacenar.

En CCTV se destaca el algoritmo MPEG-4 y el H.264.

Por ejemplo:Una imagen de 640x480@6IPS sin aplicar ningn tipo de compresin = 44,3 Mbps.La misma imagen en H.264 estara alrededor de 0,6 Mbps.

Una informacin de video sin comprimir usa un ancho de banda muy alto.

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2.4 Video sobre Redes TCP/IP

Para la transmisin de video sobre la red IP, hay (3) factores quedeterminaran la cantidad de ancho de banda que se consumir,estos son:

Tamao de Imagen (resolucin) Numero de Imgenes o Frames por Segundo (FPS)

El formato de compresin MPEG4 o H.264

Es sumamente importante conocer la calidad de video deseadapara disear la red de transporte adecuada.

MAYOR CALIDADDE VIDEO

MAS INFORMACIONA TRANSMITIR Y

ALMACENAR= MAYOR ANCHODE BANDA=

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Ejemplo con codificador

4CIF a 30 FPS

4CIF a 10 FPS

4CIF a 3 FPS

CIF a 30 FPS

CIF a 10 FPS

CIF a 3 FPS

2.4.2 COMPARATIVO DE IMGENES DE VIDEO

A mayor calidad mayor ancho de banda, es importanteconocer la verdadera necesidad del sistema de CCTV paraoptimizarlo.

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Existen tres mtodos para la transmisin de informacin en una red dedatos.

2.5 Transmisin de informacin enuna Red de Datos

La transmisin multicast hace un manejo mas eficiente del ancho de banda,que la transmisin unicast, sobre todo cuando existen mltiples

requerimientos simultneos de una misma informacin.

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2.6 Componentes Bsicos de un Sistemade CCTV

Todo sistema de CCTV sin importar si este es anlogo o digital siempre estarcompuesto de los siguientes subsistemas:

Punto de Captura de Video Cmaras (Fijas o Mviles) Codificadores de Video Accesorios de Montaje Accesorios de Iluminacin

Transmisin de Potencia,Video y Control Fuentes de PoderCoaxialUTPFibra pticaWirelessLAN

Administracin yGrabacin de VideoMatriciales AnlogosMatriciales Virtuales IPGrabadores de Video(DVR, NVR, HVR)Controladores PTZ tipoJoystick

Visualizacin de Video Monitores LCD PC con soft. de Visua-

lizacin de Video (IP)

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Fijas

Mviles

DomosEquipos de RecepcinQuad

Matriz

DVR

Controlador PTZ (teclado)

2.6.1 Componentes de un Sistema deCCTV Anlogo

Cmaras

Recepcin yMultiplexacin

Grabacin

Control

Visualizacin Monitores

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Fijas

Mviles

DomosEquipos de RecepcinCodificares de Video (Opcional)

NVR

Controlador PTZ (teclado)

2.6.2 Componentes de un Sistema de CCTV IP

Cmaras

Grabacin

Control

Equipos deCaptura de

Imagen

Visualizacin Software de Video

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http://www.indigovision.com/site/sections/products/VB6000Rack.asp


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3. Cmaras

Elementos Distintivos

1. Formato2. Resolucin3. Sensibilidad BSICOS4. Color, B/N, Da/Noche

5. Suministro de Voltaje

7. BLC8. AGC9. WDR

10. AES11. Ajuste de Blancos AWB12. Relacin Seal a Ruido.

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3.1 Formato

El formato de una cmara (1/3,1/4,etc.) indica el tamao delsensor de imagen de sta.

El sensor de imagen es un semiconductor de silicio diseado paracapturar los fotones (luz) y convertirlos en seales elctricas.

Existen 3 tipos de sensores de imgenes: CCD, CMOS y Pixim

EL rea de captura de imagen del chip CCD esta formada por unacantidad de foto-sensores independientes. Cada uno de estosfoto-sensores es conocido como Pixel

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3.2 ResolucinDefine cunto detalle puede reproducir una cmara

En Anlogo:Hace relacin a las Lneas de TV (TVL)

En IP:Cantidad de pixeles de una imagen, producto de lacantidad de columnas y la cantidad de filas

SIF y CIF: Son acrnimos que describenresoluciones de video.

CIF(Common Interchange Format): se usa

para la resolucin en el sistema de sealPAL

SIF (Standard Interchange Format): se usapara la resolucin en el sistema de sealNTSC

SIF

320 x 240

4SIF

704 x 480

2SIF

640 x 240

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CIF

Los formatos derivados del CIF/SIF ms conocidos son:

NTSC PAL

CIF Common IntermediateFormat

320 x 240 352 x 288

QCIF Quarter CIF 176 x 120 176 x 144

SQCIF Sub Quarter CIF 128 x 96 128 x 96

4CIF Cropped D1 704 x 480 704 x 576

D1 Full D1 720 x 480 720 x 576

Half D1 Half D1 352 x 480 352 x 576

SIF CIF

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3.3 SensibilidadExpresa el mnimo nivel de iluminacin con el que lacmara puede adquirir imgenes y se expresa en LUX.

Entre menos LUX tenga especificada la cmara menoses la cantidad mnima de iluminacin requerida parala toma de imgenes y mejor trabaja una cmara enla oscuridad.

Nota: 1 Lux corresponde a la intensidad deiluminacin de una vela a una distancia de 1metro. (1 lumen/m2 ).

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3.4 Color , Blanco Y Negro, Da/Noche

Color:Ofrece mayor Informacin

Funciona para buenas o medianas condiciones de Iluminacin98% de los casos

Blanco y NegroSiempre que hay baja iluminacin y esta no se puede mejorarCuando se requiere mucha resolucin. Dan muy buena resolucin.Cuando OBLIGA el precio.

Da/Noche

Cuando se requiere imagen a color en presencia de luz y en ausencia sedebe obtener la mejor imagen posible.Combinacin de las 2 anteriores.

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3.4.1 Color , Blanco Y Negro, Da/Noche

Video de Cmaras Da/Noche

REGRESAR

Da Noche

Da / Noche

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En cmaras Infrarrojas y Cmaras Trmicas

3.4.2 Color , Blanco Y Negro, Da/Noche

Infrarrojas Trmicas

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3.5 Suministro de voltaje

Alimentacin energa 24 VAC

Alimentada por transformador

Mayor Longitud de Cableado Vs DC

No requiere polaridad

Pueden conectarse varias cmaras al mismo transformador

Tiende a sufrir daos elctricos, INDUCCIN A mayor voltaje AC mayor es el riesgo humano

Alimentacin energa 12 VDC

Puede usarse en aplicaciones mviles Requiere de alimentacin con polaridad correcta

Longitudes menores a 30m, ATENUACIN

Usualmente una fuente por cmara.

Pueden ser alimentadas con fuentes y bateras

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SinBacklight

ConBacklight

3.6 Compensacin de contraluz (BLC)

Se aplica en casos en los que se tiene una gran cantidad de luz en el fondo

y muy poca iluminacin en el frente.

Esta funcin permite a la cmara reducir el nivel de video en las reasbrillantes y agregar mayor detalle a las reas ms oscuras de la imagen

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3.7 Control Automtico de Ganancia (AGC)

Esta funcin toma el nivel de videoexistente y lo amplifica para producir unaimagen cuando los niveles de luz son muy

bajos. Es decir garantiza el nivel de laseal 1Vpp

Esta funcin no slo amplifica la seal devideo, sino tambin cualquier ruidoasociado con dicha seal

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3.8 Rango dinmico amplio (WDR)

Est destinado a proporcionar imgenes ntidas incluso en condicionesde luz de fondo donde la intensidad de la iluminacin puede variar enexceso.

Permite la captura y visualizacin de las reas brillantes y oscuras en elmismo marco

Con WDR Sin WDR

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3.9 AES (Shutter electrnico Automtico)

El shutter es las veces que el procesador del video trae fotos del Sensor de ImagenPermite que la imagen no se vea corrida en imgenes de alta velocidadSe debe dejar Encendido.

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3.10 Ajuste de Blancos (AWB)

Ayuda a garantizar que el color blanco la cmara lo vea como lo ve mis ojosPorque? Porque los colores cambian segn el tipo de Iluminacin

3.11 Relacin Seal a Ruido (S/N)

Capacidad de rechazar el ruido y entregar la mejor sealSe mide en dBA mayor valor se tenga de este mejor es la cmara.

3.12 Voltaje de seal anloga de video (cmara anloga)

1 Vpp

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4. Lentes y sus Parmetros

El propsito de toda lente es enfocar correctamente una imagen en la placa

frontal del sensor de la cmara.

4.1 Formato de ImagenComo el sensor de cmara, las lentes tienen tambin formatos diferentes. ,1/3,,1

El secreto esta en: Los lentes deben tener como mnimo el formatoespecificado de la cmara en la que se van a instalar.

En ese caso el ngulo de visin se ver reducido debido a queparte de la informacin caer por fuera del sensor deimgenes, pero no tendremos problemas de foco.

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4.2 Longitud Focal

Es la distancia entre el centro del lente y el punto focal medida en mm.

En este sentido hay tres tipos bsicos delentes:

- De Longitud Focal Fija (Fijos)-De Longitud Focal Variable (Varifocal)

-Zoom

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4.2 Longitud Focal (Cont)

Entre menos valor en mm tenga la longitud focal de un lente mascubrimiento e ngulo horizontal permitir tener a la cmara

5 mm 50 mmLente de:

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4.3 IrisEs el mecanismo que permite a los lentes controlar la cantidad de luz que llega hasta el sensor de imagen.

La apertura del iris se mide en F-Stops (F1.0, F1.2, etc) los lentes con menor F-Stop son los ms finos

4.4 Tipos de usos en CCTV (recomendaciones)

Deteccin Cuerpo 10%

Ocupacin Cuerpo 25%Reconocimiento Cara 15% - Cuerpo 60%

Identificacin Cara mayor al 40%

Para hacer: Enfocar con la cmara as:

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5.1 Cuando usar las diferentes tipos de Cmaras

Cmaras Fijas:Son eficaces cuando el riesgo de vandalismo es relativamente bajoy donde la visibilidad y la clara direccin de la cmara es probableque acten como elementos de disuasin de la actividad

indeseable.Pueden usar variedad de lentes intercambiables.

Cmaras Domo Fijo:Son eficaces cuando la incertidumbre del ngulo de visin puededisuadir a los posibles infractores.

Por lo general usan un solo tipo de lentes.

Cmaras Mviles:Son eficaces cuando se necesita monitoreo en vivo y/o es necesariohacer un seguimiento de una actividad individual o movimiento de unobjeto.Se pueden ajustar de forma remota para capturar diferentes puntos devista desde una sola ubicacin.

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http://www.bolideco.com/images/Products/Professional%20Video%20Cameras/BC7009.jpghttp://www.bolideco.com/productinfo.aspx?ProductID=BN5002M


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5.2 Cmaras con Movimiento

PTZ hace referencia a las funciones de:

Paneo- Proviene de Pan en ingls Movimiento o giro horizontal

Inclinacin - Tilten ingls Movimiento ogiro vertical

Zoom (opcional)

Se pueden encontrar cmaras que solo tengan algunas de estasfunciones (Ej: una cmaraPT tendr la funcin de Paneo e Inclinacin,pero no la de zoom).

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5.3 Domos y Unidades Mviles

Son conjuntos que integran una solucin decmara, movimiento horizontal (PAN),movimiento vertical (TILT) y zoom en una mismaunidad.

Pueden incluir cubiertas para interiores oexteriores y son la nueva generacin de cmarasmviles

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5.3 Cmaras Mviles y sus Parmetros

Zoom ptico:

Se refiere a un lente con la capacidad de cambiar su longitud focal. Unmotor controla el movimiento del lente y permite variar la distancia focalde este.

Zoom Digital:

El Zoom Digital recorta la imagen y amplia digitalmente la porcin sobrela que se quiere hacer zoom.

Al emplear el Zoom Digital se disminuye la calidad de la imagenaumentada en cuanto a nitidez y resolucin (se pixela).

El Zoom Digital es similar al zoom que se hace sobre video o fotografasen un software de edicin grfica.

Es importante tener en cuenta que se puede apagar el Zoom Digital paraque solo funcione el Zoom ptico.

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5.3 Cmaras Mviles y sus Parmetros (Cont.)

Presets:Son posiciones o puntos predeterminados de uso frecuente quepueden ser almacenados en una cmara PTZ.Se usan para enfocar puntos crticos en el recorrido de la cmara (Ej:puntos de acceso, bvedas de seguridad, puertas, ventanas, etc.).

Tour:Es una secuencia de movimiento entre Presets.

Cuando una cmara PTZ tiene la funcin de Tour significa que en estase pueden configurar secuencias de Presets con el respectivo tiempo

de parada en cada preset, llamadoDwell Time

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5.3 Cmaras Mviles y sus Parmetros (Cont.)

Patterns:

Un Pattern permite almacenar el recorrido de una cmara PTZ duranteun periodo de tiempo definido.

La principal diferencia entre Tour y Pattern es que en un Tour la cmarase mueve directamente de un Preset al siguiente a una velocidadespecfica, en un Pattern, se almacena el movimiento continuo de lacmara a lo largo de todo el recorrido, lo que permite que sealmacenen movimientos con curvas flexibles a diferentes velocidades.

El PTZ debe especificar el No. De Patterns que se pueden almacenar yel tiempo mximo para cada uno de ellos.

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Entradas - Salidas de alarma:

Son seales de sensores externos que seconectan al domo, (Ej Sensores de movimiento,contactos magnticos) con el animo de alertar

de cualquier condicin a la unidad y esta a su vezpuede responder con otro equipo externo atravs de sus salidas (EJ: Luces, sirenas, barreras.)

5.3 Cmaras Mviles y sus Parmetros (Cont.) 2012


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Estndares de Comunicacin

Se usan para control del domo desde teclado o dispositivo externo.

RS-422Es un sistema de conexin en serie de 4 hilos que permite una

longitud mxima de 1200m y hasta 10 dispositivos en el mismo bus.

RS-485Es un sistema de conexin en serie de 2 hilos que permite unalongitud mxima de 1200m y hasta 32 dispositivos en el mismo bus.

ProtocolosEstndares que definen la estructura de los comandos de movimientoenviados por el controlador a las cmaras PTZ. Ejemplo: Pelco P, PelcoD, Manchester, etc.

5.3 Cmaras Mviles y sus Parmetros (Cont.) 2012


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Definiciones:

Explosion Proof: Proteccin de adentro hacia afuera.Protege al ambiente de cualquier chispa o explosin quese pueda presentar en la cmara

Proof Explosion: Proteccin de afuera hacia adentro.Protege la cmara de explosiones externas

Bullet Proof: A prueba de Balas, hechos de aceroinoxidable de 12 awg y vidrio en lexan de 14.

Vandal Proof: Protege a la cmara de ataques vandlicoscomo golpes, pedradas, etc

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6 di d i i d id


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6. Medios de transmisin de Video

- Cable Coaxial

Este cable debe cumplir con los siguientes parmetros:

- Centro de Cobre

- 95% de Blindaje de Cobre- Impedancia de 75

Categoras y Distancias

- RG-59 225 mts- RG-6 304 mts

- RG-11 457 mts

6.1 Para Video anlogo:

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6 1 P Vid l ( t )


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- Cable UTPSegn la combinacin de sus TX y RX se pueden alcanzardistancias hasta de 1.8 Km.

- Fibra pticaLas distancias dependen del fabricantes de los mdulos y eltipo de fibra ptica utilizada (monomodo- multimodo)

- Transmisin InalmbricaRequiere de estudios especializados de RF para determinarubicacin de los equipos de TX y RX

6.1 Para Video anlogo (cont.): 2012


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Cable UTPCumpliendo estndares de cableado estructurado. Mximo100mtr entre cmara y Switch

Fibra pticaLas distancias dependen del fabricantes de los mdulos y eltipo de fibra ptica utilizada (monomodo- multimodo)

Transmisin InalmbricaRequiere de estudios especializados de RF para determinarubicacin de los equipos de TX y RX

6.2 Para Video IP: 2012


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7. Equipos de Recepcin (Video Anlogo)

ANLOGOS

- Quads

- Matrices

- Monitores CRT

- VCR

DIGITALES

- DVR

- Monitores VGA

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Quads: Comprime imgenes de 4 cmaras independientes ysimultneamente las muestra en un monitor.

Matrices: Es un sistema de Administracin que le permite al usuarioswitchear cualquier seal de video del sistema al monitor que sedesee.

7. Equipos de Recepcin (Video Anlogo)2012

7 E i d R i (Vid l ) 2012


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Monitores CRT(Tubo de Rayos Catdicos)Ventajas:- Econmicos

- Permite mejor relacin Color- Alta

Resolucin.Desventajas- Son pesados y Voluminosos

- Consumen mucha Energa Elctrica

- Frecuente parpadeo en la imagen y

cansancio visual

Monitores LCD(Cristal Lquido)

Ventajas:

- Son livianos y Delgados

- Menor Consumo de Energa.

- No parpadeo en la imagen

Desventajas:

- Costo

- Menor Vida til

7. Equipos de Recepcin (Video anlogo) 2012

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