Guia técnico para vídeo em rede.

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1 Guia técnico para vídeo em rede. Tecnologias e fatores que devem ser levados em conta para a implementação bem-sucedida de aplicações de vigilância e monitoramento remoto por IP.

2 2 Guia técnico Axis para vídeo em rede O mercado para produtos de vídeo em rede cresceu imensamente desde que a Axis introduziu a primeira câmera de rede em A implementação rápida de vídeo em rede indica uma mudança irreversível das antigas tecnologias de vídeo analógico à medida que o vídeo em rede avança com produtos cada vez mais eficientes, inovadores e fáceis de usar. Enormes avanços foram feitos na qualidade do vídeo. As câmeras de vigilância HDTV tornaram- -se o padrão e câmeras com mais megapixels estão sendo introduzidas. Há câmeras que podem lidar com condições desafiadoras de iluminação, como pouca luz, luz de alto contraste e escuridão total, permitindo maior capacidade de vigilância. Os processadores nas câmeras e os codificadores de vídeo não são apenas mais rápidos, mas também mais inteligentes. Além disso, foram introduzidas técnicas eficientes de compressão de vídeo, bem como um novo tipo de controle de íris, o P-Iris. Há mais opções de produtos para atender a uma variedade de necessidades. Há câmeras menores, mais discretas e até mesmo ocultas, bem como câmeras de rede térmicas. Diferentes campos de visão, de telefoto a panorama 360º, estão disponíveis. O desenvolvimento de produtos da Axis também concentrou-se na instalação fácil e flexível. Câmeras externas, por exemplo, já são à prova de condições climáticas por padrão. Virtualmente todas as câmeras e codificadores de vídeo da Axis são compatíveis com Power over Ethernet, o que simplifica a instalação. Muitas câmeras fixas varifocais (caixa e dome) permitem que o foco e o ângulo de visão sejam definidos remotamente em um computador. Muitas câmeras fixas também têm a capacidade de streams de visões orientadas verticalmente que maximizam a cobertura de áreas verticais, como corredores. O gerenciamento das câmeras e dos streams de vídeo foi facilitado. Há maior suporte para funcionalidades de vídeo inteligente. Há também soluções de gerenciamento de vídeo adequadas para cada tipo de cliente, seja uma loja com poucas câmeras ou uma que envolva centenas de câmeras em vários locais. Produtos compatíveis com ONVIF podem ser facilmente integrados em sistemas que incorporam outros produtos em conformidade com ONVIF de diferentes fabricantes. Uma largura de banda de rede maior é cada vez mais comum e as tecnologias foram aprimoradas para tornar a transmissão de dados em redes com fio e sem fio cada vez mais segura e mais robusta. Também foram feitos progressos em soluções de armazenamento, especialmente para sistemas pequenos. Hoje estão disponíveis soluções de armazenamento conectado à rede (Network-attached Storage - NAS) que fornecem terabytes de armazenamento com custo mínimo e placas de memória que permitem o armazenamento de semanas de vídeo em uma câmera ou codificador de vídeo. A variedade de produtos de vídeo em rede é cada vez maior, bem como o escopo de suas capacidades. Isso está refletido no Guia Técnico, que busca oferecer aos usuários de vídeo em rede um melhor entendimento das tecnologias e dos produtos disponíveis para atender às suas necessidades de vigilância.

3 3 Índice 1. Vídeo em rede: visão geral, benefícios e aplicações Visão geral de um sistema de vídeo em rede Vantagens Aplicações Lojas Transportes Atividades bancárias e financeiras Vigilância pública Educação Governo Assistência saúde Industrial Infraestrutura crucial Câmeras de rede O que é uma câmera de rede? Plataforma de Aplicativos de Câmera AXIS Interface de programação de aplicativos ONVIF Recursos de câmera para lidar com cenas difíceis Capacidade de obtenção de luz da lente (número F) Íris Iluminadores infravermelhos (IR) Tecnologia Lightfinder Resolução/megapixel Configurações de controle de exposição Ampla faixa dinâmica (WDR, Wide Dynamic Range) Radiação térmica Recursos da câmera para facilidade de instalação Para áreas externas Com foco na entrega Foco e zoom remotos Retrofoco remoto Ajuste de ângulo de câmera em 3 eixos Formato Corredor Contador de pixel Tipos de câmeras de rede Câmeras de rede fixas Câmeras de rede dome fixo Funcionalidades em câmeras multi-megapixel fixas e de dome fixo Câmeras de rede ocultas PTZ network cameras Thermal network cameras Diretrizes para a escolha de uma câmera de rede 33

4 4 3. Elementos das câmeras Sensibilidade à luz Elementos de lente Campo de visão Combinando lente e sensor Padrões de montagem de lentes para lentes intercambiáveis Tipos de controle de íris: fixo, manual, automático, preciso (íris P) Profundidade de campo Filtro de bloqueio de infravermelho removível (funcionalidade dia e noite) Sensores de imagem Técnicas de varredura de imagens Varredura entrelaçada Varredura progressiva Controle da exposição Prioridade da exposição Zonas de exposição Faixa dinâmica Compensação da luz de fundo Instalação de uma câmera de rede Codificadores de vídeo O que é um codificador de vídeo? Componentes dos codificadores de vídeo e considerações Gerenciamento de eventos e vídeo inteligente Codificadores de vídeo autônomos Codificadores de vídeo instalados em rack Codificadores de vídeo com câmeras PTZ analógicas Técnicas de desentrelaçamento Codificador de vídeo Proteção ambiental Proteção e classificações Caixas de proteção externas Coberturas transparentes Posicionando uma câmera fixa em uma caixa de proteção Proteção contra vândalos e adulteração Classificações à prova de vandalismo Projeto da câmera/da caixa de proteção Montando Colocação da câmera Vídeo inteligente Tipos de fixação Montagens no teto Montagens em parede Instalações em postes Montagens em parapeito 69

5 5 6. Resoluções de vídeo Resoluções NTSC e PAL Resoluções VGA Resoluções megapixel Resoluções de Televisão de Alta Definição (HDTV) Compressão de vídeo Fundamentos da compressão Compressão de imagem x compressão de vídeo Formatos de compressão Motion JPEG MPEG ou MPEG-4 Part 10/AVC Velocidades de transmissão variável e constante Comparação dos padrões Áudio Aplicações de áudio Suporte e equipamentos de áudio Modos de áudio Simplex Half duplex Full duplex Alarme de detecção de áudio Compressão de áudio Frequência de amostragem Bit rate Codecs de áudio Sincronização de áudio e vídeo Tecnologias de rede Rede local e Ethernet Tipos de redes Ethernet Conexão de dispositivos de rede e switch de rede Power over Ethernet Envio de dados pela Internet Endereçamento IP Endereços IPv Endereços IPv Protocolos de transporte de dados para vídeo em rede VLANs Qualidade de Serviço Segurança de rede Autenticação de nome de usuário e senha Filtragem de endereços IP IEEE 802.1X HTTPS ou SSL/TLS VPN (Virtual Private Network, Rede Privada Virtual) 105

6 6 10. Tecnologias sem fio Padrões de WLAN Segurança de WLAN WEP (Wired Equivalent Privacy) Acesso protegido a Wi-Fi Recomendações Pontes Wireless Rede sem fio em malha Sistemas de gerenciamento de vídeo Tipos de soluções de gerenciamento de vídeo Solução descentralizada para sistemas pequenos - AXIS Camera Companion Solução de vídeo hospedada para negócios com vários locais Solução cliente-servidor geral centralizada para sistemas de tamanho médio AXIS Camera Station Soluções personalizadas para sistemas pequenos a grandes dos parceiros da Axis Recursos do sistema Visualização Multi-streaming Gravação de vídeo Gravação e armazenamento Gerenciamento de eventos e vídeo inteligente Recursos de administração e gerenciamento Segurança Sistemas integrados Ponto de Venda Controle de acesso Gestão predial Sistemas de controle industrial RFID Considerações sobre largura de banda e espaço de armazenamento Cálculos de largura de banda e espaço de armazenamento Largura de banda necessária Cálculo do espaço de armazenamento necessário Armazenamento de ponta Armazenamento de borda com cartões SD ou NAS Armazenamento em servidor NAS e SAN Armazenamento redundante Configurações de sistema Ferramentas e recursos Axis Communications Academy 139

7 Capítulo 1 - Vídeo em rede: visão geral, benefícios e aplicações 7 1. Vídeo em rede: visão geral, benefícios e aplicações O vídeo em rede, assim como muitos outros tipos de comunicações (por exemplo, , navegação na Web e telefonia por computador), é conduzido por redes IP (Internet Protocol) com ou sem fio. Os fluxos digitais de vídeo e áudio, bem como outros dados, são transmitidos pela mesma infra- -estrutura de rede. O vídeo em rede oferece aos usuários, especialmente do setor de vigilância de segurança, muitas vantagens em relação aos sistemas tradicionais de CCTV (circuito fechado de TV) analógicos. Este capítulo apresenta uma visão geral do vídeo em rede, além de suas vantagens e aplicações em vários segmentos de atividade. Muitas vezes, serão feitas comparações com um sistema analógico de vigilância por vídeo para permitir uma compreensão melhor do alcance e do potencial de um sistema digital de vídeo em rede Visão geral de um sistema de vídeo em rede O vídeo em rede, muitas vezes chamado também de vigilância em vídeo por IP ou vigilância IP (termo usado no setor de segurança), utiliza uma rede IP com ou sem fio como base para o transporte de vídeo, áudio e outros dados digitais. Quando a tecnologia de Power over Ethernet (PoE) é aplicada, a rede também pode ser usada para levar energia elétrica aos produtos de vídeo em rede. Um sistema de vídeo em rede permite que o vídeo seja monitorado e gravado em qualquer parte da rede, seja, por exemplo, uma rede local (LAN) ou uma rede remota (WAN) como a Internet.

8 8 Capítulo 1 - Vídeo em rede: visão geral, benefícios e aplicações Câmeras de rede Axis Codificadores de vídeo Axis PS1 NETWORK PS2 ACTIVITY FANS LOOP FNP AC Hz 4-2 A AC 0 - Power-one FNP 30 AXIS Q7900 Rack Hz 4-2 A AC POWER Blade AXIS Q7406 Video Encoder Blade Câmeras analógicas INTERNET P ower-one POWER AXIS Q7406 Video Encoder REDE IP Computador com software de gerenciamento de vídeo Acesso remoto do computador do escritório/residência com navegador da web Figura 1.1a Um sistema de vídeo em rede é formado por muitos componentes diferentes, como câmeras em rede, codificadores de vídeo e software de gerenciamento de vídeo. Todos os outros componentes, que incluem a rede, o armazenamento e os servidores, são equipamentos comuns de TI. Os componentes centrais de um sistema de vídeo em rede são a câmera de rede, o codificador de vídeo (usado para conexão de câmeras analógicas a uma rede IP), a rede, o servidor e o armazenamento e o software de gerenciamento de vídeo. Como a câmera de rede e o codificador de vídeo são equipamentos instalados no computador, eles têm recursos que não podem ser igualados por uma câmera analógica de CFTV. A câmera de rede, o codificador de vídeo e o software de gerenciamento de vídeo são considerados as bases de uma solução de Vigilância IP. A rede e os componentes de servidor e armazenamento envolvem equipamentos comuns de TI. A capacidade de usar equipamentos comerciais comuns é uma das principais vantagens do vídeo em rede. Outros componentes de um sistema de vídeo em rede incluem acessórios, como suportes, midspans PoE e joysticks. Cada componente de vídeo em rede é coberto em mais detalhes em outros capítulos Vantagens Um sistema de vigilância por vídeo em rede totalmente digital oferece diversas vantagens e funções avançadas que um sistema analógico de vigilância tradicional não consegue oferecer. Entre as vantagens estão a alta qualidade de imagem, o acesso remoto, o gerenciamento de eventos e os recursos inteligentes de vídeo, a facilidade de integração e as maiores escalabilidade, flexibilidade e economia. > Qualidade da imagem alta: Em um aplicativo de vigilância por vídeo, uma alta qualidade de imagem é essencial para permitir a captura clara de um incidente em andamento e identificar as pessoas ou os objetos envolvidos. Com as tecnologias de varredura progressiva e HDTV/megapixel, uma câmera de rede pode fornecer uma qualidade de imagem melhor e uma resolução mais alta do que uma câmera analógica. Para saber mais sobre qualidade de imagem, consulte os capítulos 2, 3 e 6.

9 Capítulo 1 - Vídeo em rede: visão geral, benefícios e aplicações 9 A qualidade de imagem também pode ser mantida mais facilmente em um sistema de vídeo em rede do que em um sistema analógico de vigilância. Com os sistemas analógicos de hoje que usam um gravador de vídeo digital (DVR) como mídia de gravação, ocorrem muitas conversões de analógico para digital: primeiro, os sinais analógicos são convertidos para digitais na câmera e, depois, novamente para analógicos para o transporte. Em seguida, os sinais analógicos são digitalizados para gravação. As imagens capturadas perdem qualidade a cada conversão entre os formatos analógico e digital e com a distância do cabeamento. Quanto maior a distância os sinais analógicos de vídeo tiverem de percorrer, mais fracos eles ficarão. Em um sistema de sistema de vigilância IP totalmente digital, as imagens de uma câmera de rede são digitalizadas uma única vez e permanecem digitais, dispensando conversões desnecessárias, e não há perda de qualidade de imagem devido à distância percorrida na rede. > Acessibilidade remota: As câmeras de rede e os codificadores de vídeo podem ser configurados e acessados remotamente, permitindo que mais de um usuário autorizado possa ver imagens ao vivo e gravadas, a qualquer momento e em praticamente qualquer lugar do mundo conectado à rede. Isso é vantajoso se os usuários quiserem que uma empresa contratada, como um centro de monitoramento de alarmes ou de aplicação da lei, também tenha acesso ao vídeo. > Gerenciamento de eventos e vídeo inteligente: Frequentemente, há um grande volume de vídeo gravado e pouco tempo para analisá-lo adequadamente. Produtos de vídeo em rede podem tratar esse problema de algumas formas. Câmeras de rede e codificadores de vídeo, por exemplo, podem ser programados para enviar vídeos para gravação somente quando um evento, programado ou disparado, ocorrer. Isso reduziria o volume de gravações desnecessárias. As gravações de vídeo também podem ser marcadas com certas informações, chamadas de metadados, para facilitar a busca e a análise de vídeos que sejam de interesse. Os produtos de vídeo em rede da Axis suportam funcionalidades de vídeo inteligente (por exemplo, detecção de movimento por vídeo, alarme ativo contra violações, detecção de áudio, gatilhos e aplicativos de terceiros, como contagem de pessoas e mapeamento de calor). Elas também podem oferecer conexões de E/S (entrada/saída) para dispositivos externos, como luzes. Esses recursos permitem que os usuários definam as condições ou os gatilhos de eventos para um alarme. Quando um evento é atingido, os produtos podem responder automaticamente com ações programadas. Ações configuráveis podem incluir a gravação de vídeo de um ou mais locais, seja para fins de segurança locais e/ou fora do local; ativação de dispositivos externos, como alarmes, luzes e interruptores de posição de portas, e o envio de mensagens de notificação a usuários. Funcionalidades de gerenciamento de eventos podem ser configuradas usando as páginas Web do produto de vídeo em rede ou usando um software de gerenciamento de vídeo. Para saber mais sobre o gerenciamento de vídeo, consulte o Capítulo 11.

10 10 Capítulo 1 - Vídeo em rede: visão geral, benefícios e aplicações Figura 1.2a Configuração de um gatilho de evento usando a página Web do produto de vídeo em rede. > Integração fácil com tecnologias futuras: Produtos de vídeo em rede baseados em padrões abertos podem ser facilmente integrados a uma ampla variedade de sistemas de gerenciamento de vídeo. O vídeo de uma câmera de rede também pode ser integrado a outros sistemas, como sistemas de ponto de vendas, de controle de acesso ou de gerenciamento de edifícios. Por outro lado, um sistema analógico raramente tem uma interface aberta para integração fácil com outros sistemas e aplicativos. Para saber mais sobre sistemas integrados, consulte o Capítulo 11. > Escalabilidade e flexibilidade: Um sistema de vídeo em rede pode crescer de acordo com as necessidades do usuário, uma câmera de cada vez, enquanto que sistemas analógicos só podem crescer em etapas de quatro ou 16 de cada vez. Sistemas com base em IP oferecem os meios para que produtos de vídeo em rede e outros tipos de aplicativos compartilhem a mesma rede, com fio ou sem fio, para a comunicação de dados. Vídeo, áudio, PTZ e comandos de E/S, energia e outros dados podem ser transportados pelo mesmo cabo e qualquer número de produtos de vídeo em rede pode ser adicionado ao sistema sem a necessidade de mudanças significativas ou caras à infraestrutura de rede. Isso não acontece com um sistema analógico. Em um sistema de vídeo analógico, um cabo dedicado (normalmente coaxial) deve sair diretamente de cada câmera para uma estação de visualização/gravação. Cabos separados de pan/tilt/zoom (PTZ) e áudio também podem ser necessários. Produtos de vídeo em rede também podem ser posicionados e colocados em rede em virtualmente qualquer lugar, e o sistema pode ser tão aberto ou tão fechado quanto desejado. Como um sistema de vídeo em rede é baseado em equipamentos e protocolos padrão de TI, ele pode beneficiar-se dessas tecnologias à medida que cresce. Por exemplo, o vídeo pode ser armazenado em servidores redundantes colocados em locais separados para aumentar a confiabilidade e ferramentas para compartilhamento de carga automático, gerenciamento de rede e manutenção do sistema podem ser usadas, o que não é possível com vídeo analógico.

11 3115 Capítulo 1 - Vídeo em rede: visão geral, benefícios e aplicações 11 > Relação custo-benefício: Um sistema de vigilância IP normalmente apresenta um custo total de propriedade menor que o de um sistema analógico de CFTV tradicional. Uma infraestrutura de rede IP frequentemente já existe e é usada para outros aplicativos dentro de uma organização, portanto, um aplicativo de vídeo em rede pode aproveitar a infraestrutura existente. Opções de rede com base em IP e redes sem fio também são alternativas muito mais baratas do que o cabeamento coaxial e de fibra tradicional para um sistema de CFTV analógico. Além disso, os fluxos de vídeo digital podem ser enviados a todo o mundo, utilizando várias infra-estruturas que operam entre si. Além disso, os custos de gerenciamento e equipamentos são menores, pois os aplicativos de retaguarda e o armazenamento funcionam em servidores padrão de mercado que utilizam sistemas abertos, e não em equipamentos fechados, por exemplo, DVRs, como ocorre nos sistemas analógicos de CFTV. Um sistema de vídeo em rede também pode oferecer ideias para melhorar um negócio. Por exemplo, em aplicações de varejo, implementar dados analíticos de vídeo em rede pode ajudar a melhorar o fluxo de clientes e aumentar as vendas. Além disso, produtos de vídeo em rede podem ser compatíveis com a tecnologia Power over Ethernet. O PoE permite que dispositivos em rede recebam alimentação de um switch ou midspan compatível com PoE usando o mesmo cabo Ethernet que transporta dados (vídeo). Portanto, não há necessidade de uma tomada elétrica no local da câmera. O PoE possibilita economia substancial nos custos de instalação e pode aumentar a confiabilidade do sistema. Para saber mais sobre PoE, consulte o Capítulo 9. Câmera de rede com PoE incorporado Fonte de alimentação ininterrupta (UPS) Switch PoE Divisor ativo Câmera de rede sem PoE incorporado Fonte de alimentação Ethernet Power over Ethernet Figura 1.2b Um sistema que utiliza Power over Ethernet (PoE). > Comunicações seguras: Produtos de vídeo em rede, bem como fluxos de vídeo, podem receber segurança de várias formas. Elas incluem autenticação com nome de usuário e senha, filtragem de endereços IP, autenticação usando IEEE 802.1X e criptografia de dados usando HTTPS (SSL/TLS) ou VPN. Não há capacidades de criptografia em uma câmera analógica e nem possibilidades de autenticação. Qualquer pessoa pode interceptar o vídeo ou substituir o sinal de uma câmera analógica com outro sinal de vídeo. Produtos de vídeo em rede também têm a flexibilidade de fornecer vários níveis de acesso de usuários. Para saber mais sobre segurança de rede, consulte os capítulos 9 e 10.

12 12 Capítulo 1 - Vídeo em rede: visão geral, benefícios e aplicações Instalações de vídeo analógico existentes, no entanto, podem migrar para um sistema de vídeo em rede e tirar vantagem de alguns dos benefícios digitais com a ajuda de codificadores de vídeo e dispositivos como adaptador de Ethernet em coaxial, que usa cabos coaxiais legados. Para saber mais sobre codificadores e decodificadores de vídeo, consulte o Capítulo Aplicações O vídeo em rede pode ser usado em um número quase ilimitado de aplicações. A maioria dos usos recai em vigilância ou monitoramento remoto de pessoas, lugares, propriedades e operações. De forma crescente, o vídeo em rede também está sendo usado para melhorar a eficiência dos negócios à medida que aumentam as aplicações de vídeo inteligente. Apresentamos a seguir algumas possibilidades típicas de aplicação em importantes segmentos de atividade Lojas Sistemas de vídeo em rede em lojas varejistas podem reduzir significativamente os furtos, melhoram a segurança da equipe e otimizam o gerenciamento da loja. Um grande benefício do vídeo em rede é que ele pode ser integrado com o sistema de EAS (Electronic Article Surveillance - Vigilância Eletrônica de Artigos) ou um sistema de POS (point of sale - ponto de venda) para fornecer uma imagem e um registro de atividades relacionadas à redução de lucros. O sistema pode acelerar a detecção de possíveis incidentes, além de alarmes falsos. O vídeo em rede oferece um alto nível de interoperabilidade e o mais rápido retorno sobre o investimento. O vídeo em rede, juntamente com aplicativos de vídeo inteligente, podem ajudar a identificar as áreas mais populares de uma loja e fornecer um registro da atividades e dos comportamentos de compra dos consumidores que ajudarão a otimizar o leiaute de uma loja ou das vitrines. Ele também pode contar o número de pessoas que entram e saem de uma loja para ajudar, por exemplo, no planejamento de equipe e mostrar quando mais caixas registradoras devem ser abertas por causa de longas filas Transportes O vídeo em rede ajuda a proteger passageiros, equipes e ativos em todos os modos de transporte. No transporte público, todas as câmeras de segurança de estações, terminais, ônibus, trens e túneis podem ser conectadas a um centro de segurança. Quando ocorre um incidente, os operadores de segurança podem ver os vídeos ao vivo das câmeras relevantes para decidir rapidamente sobre a ação adequada. Em aeroportos, o vídeo em rede também está se tornando uma ferramenta usada para aumentar a eficiência de uma ampla variedade de serviços em áreas como estacionamentos, lojas, check-in, serviços de catering e controle da segurança.

13 Capítulo 1 - Vídeo em rede: visão geral, benefícios e aplicações 13 Portos e terminais logísticos beneficiam-se das capacidades de detecção integradas do vídeo em rede, que podem alertar automaticamente à equipe de segurança quando um perímetro é violado. O vídeo em rede também pode ser usado para monitorar condições de tráfego para reduzir congestionamentos e permitir a resposta rápida a acidentes. Uma ampla variedade de câmeras de rede Axis atendem a condições rigorosas internas e externas. Para veículos como ônibus e trens, a Axis oferece câmeras de rede capazes de suportar variações de temperatura, umidade, poeira, vibração e vandalismo Atividades bancárias e financeiras Bancos têm usado vigilância por vídeo há muito tempo e, apesar de a maioria das instalações ainda serem analógicas, o vídeo em rede é comumente usado para instalações novas e existentes. Isso permite que um banco monitore eficientemente sua sede, as filiais e os caixas automáticos de um local central. O sistema pode ser equipado com capacidades inteligentes que automaticamente enviam alertas sobre tentativas de fraude em caixas automáticos, como clonagem de cartões, obstrução de cartões ou de dinheiro. Todos os vídeos podem ser gravados em qualidade HDTV, fornecendo imagens detalhadas pessoas e objetos que facilitam as investigações e a identificação positiva Vigilância pública O vídeo em rede é uma das ferramentas mais úteis no combate ao crime e na proteção dos cidadãos. Ele pode ser usado para detecção e detenção. O uso de redes sem fio possibilitou a implantação eficiente de vídeo em rede no escopo de cidade. Os custos de instalação podem ser significativamente reduzidos com câmeras de rede que oferecem recursos de instalação rápida e confiável, incluindo a capacidade de foco e de configuração das câmeras remotamente pela rede. As capacidades de vigilância remota do vídeo em rede permitem que a polícia responda rapidamente a crimes sendo cometidos em vídeos ao vivo Educação De creches a universidades, os sistemas de vídeo em rede ajudam a evitar vandalismo e aumentar a segurança de professores, alunos e funcionários. Eles permitem o monitoramento eficiente de todas as instalações internas e externas e fornecem imagens de alta qualidade que possibilitam a identificação positiva de pessoas e objetos. Além disso, câmeras de rede podem gerar alarmes automáticos. Por exemplo, se a câmera for adulterada ou se houver ruído ou movimento em um prédio após o horário de expediente, imagens em tempo real podem ser enviadas para a equipe de segurança. O vídeo em rede também pode ser usado no ensino à distância, por exemplo, para alunos que não podem assistir pessoalmente às aulas. O sistema pode ser facilmente conectado a uma infraestrutura de rede existente, portanto, mantendo os custos de instalação e manutenção baixos.

14 14 Capítulo 1 - Vídeo em rede: visão geral, benefícios e aplicações Governo O vídeo em rede pode ser usado para aplicação da lei, aplicações militares e controle da fronteira. Ele também é um meio eficiente de segurança de todos os tipos de prédios públicos, de museus e bibliotecas a tribunais e prisões. Câmeras dispostas nas entradas e saídas dos edifícios podem registrar quem entra e sai, 24 horas por dia. Elas podem ser usadas para evitar o vandalismo e aumentar a segurança para equipes e visitantes Assistência saúde O vídeo em rede possibilita que hospitais e instalações de saúde aumentem a segurança geral e a segurança das equipes, dos pacientes e dos visitantes. Em caso de alarmes, as equipes autorizadas de segurança e do hospital podem ver o vídeo ao vivo de áreas críticas, como salas de emergência, departamentos psiquiátricos e salas de suprimentos médicos para obter rapidamente uma visão clara da situação. O vídeo em rede também possibilita o monitoramento de pacientes de alta qualidade, cuidados remotos de especialistas e aprendizado remoto Industrial O vídeo em rede não só é uma ferramenta eficiente para a segurança de perímetros e instalações, como também pode ser usado para monitorar e aumentar as eficiências em linhas de fabricação, processos e sistemas logísticos. Em áreas perigosas ou esterilizadas, o monitoramento remoto reduz o diagnóstico de problemas e os tempos de resposta. Para indústrias com vários locais de produção, o vídeo em rede pode reduzir significativamente o volume de viagens necessárias para questões de suporte técnico Infraestrutura crucial Seja uma instalação solar, uma subestação elétrica ou uma instalação de gerenciamento de resíduos, o vídeo em rede pode ajudar a garantir atividade segura e ininterrupta todos os dias. Dados de produção de locais remotos podem ser aprimorados com informações visuais. Sistemas de vigilância baseados em IP abrem novas possibilidades de segurança e negócios para todos os setores. Saiba mais sobre os estudos de caso da Axis em

15 Capítulo 2 - Câmeras de rede Câmeras de rede Uma ampla variedade de câmeras de rede estão disponíveis hoje para atender a uma série de necessidades em termos de forma, uso, sensibilidade à luz, resolução e considerações ambientais. Este capítulo fornece uma descrição do que é uma câmera de rede, as diferentes opções e recursos que ela pode ter e os diversos tipos de câmeras disponíveis: câmeras fixas, domes fixos, câmeras ocultas, PTZ (pan/tilt/zoom) e câmeras térmicas. Um guia de seleção de câmeras está incluído no fim do capítulo. Para saber mais sobre elementos de câmeras, consulte o Capítulo O que é uma câmera de rede? Uma câmera de rede, também conhecida como câmera IP, é usada principalmente para enviar vídeo/áudio em uma rede IP, como uma rede local (LAN) ou a internet. Uma câmera de rede permite a visualização e/ou gravação ao vivo ou continuamente, em horários programados, sob solicitação ou quando disparado por um evento. O vídeo pode ser salvo localmente e/ou em um local remoto, e o acesso autorizado ao vídeo por ser feito onde houver acesso a uma rede IP.. LAN LAN/Internet Câmeras de rede Axis Switch PoE Figura 2.1a Uma câmera de rede se conecta diretamente à rede. Computador com software de gerenciamento de vídeo Uma câmera de rede pode ser descrita como uma combinação de câmera e computador em uma unidade. Os principais componentes de uma câmera de rede são a lente, o sensor de imagem, um ou mais processadores, e memória. Os processadores são usados para processamento de imagens, compactação, análise de vídeo e funções de conexão de rede. A memória é usada principalmente para armazenar o firmware da câmera de rede (programa de computador), mas também para armazenar vídeo por períodos mais curtos ou mais longos.

16 16 Capítulo 2 - Câmeras de rede Assim como um computador, a câmera de rede tem seu próprio endereço IP, é conectada diretamente a uma rede com fio ou sem fio e pode ser colocada onde houver uma conexão de rede. Ela difere de uma câmera web, que só pode operar quando está conectada a um computador pessoal (PC) via porta USB ou IEEE 1394 e, para usá-la, o software deve ser instalado no PC. Uma câmera de rede fornece servidor web, FTP (protocolo de transferência de arquivos), funcionalidades de e inclui muitos outros protocolos de segurança e de rede IP. Além de capturar vídeo, as câmeras de rede da Axis realizam o gerenciamento de eventos e possuem funções inteligentes de vídeo, como detecção de movimento, detecção de áudio, alarme ativo contra adulteração e acompanhamento automático. Muitas câmeras de rede também oferecem portas de entrada/saída (E/S) que permitem conexões a dispositivos externos, como sensores e relés de movimento (para controlar, por exemplo, o travamento/destravamento de portas). O gerenciamento de eventos trata de definir um evento que é disparado pelos recursos nos produtos de vídeo em rede ou por outros sistemas, e da configuração de produtos ou do sistema para automaticamente responder ao evento, por exemplo, gravando vídeo, enviando notificações de alerta e ativando dispositivos diferentes, como portas e luzes. Os usuários podem configurar produtos de vídeo em rede para gravar quando um evento é disparado. Dessa forma, o gerenciamento de eventos permite que um sistema de vigilância use mais eficientemente a largura de banda da rede e o espaço de armazenamento. Outros recursos da câmera de rede pode incluir capacidades de áudio, suporte embutido para Power over Ethernet (PoE) e um slot de cartão de memória para armazenamento local de gravações. As câmeras de rede da Axis também possuem recursos avançados de gerenciamento de segurança e de rede. Zoom puller (Extrator de zoom) Microfone interno Entrada de Compartimento de áudio cartão de memória Saída de áudio Lente P-Iris Conector da íris Conector de alimentação Focus puller (Extrator de foco) Conector de rede PoE Conector RS-485/422 Bloco de terminais de E/S Figura 2.1b Frente, parte traseira e lado inferior de uma câmera de rede.

17 Capítulo 2 - Câmeras de rede 17 Câmeras de rede podem ser acessadas pela rede inserindo o endereço IP do produto no campo Endereço/Localização de um navegador da web do computador. Assim que uma conexão for estabelecida com o produto de vídeo em rede, a página inicial do produto, junto com links para as páginas de configuração do produto, será automaticamente exibida no navegador de Web. As páginas da web embutidas dos produtos de vídeo de rede da Axis permitem que os usuários, entre outras coisas, definam o acesso de usuários, definam as configurações da câmera, ajustem a resolução a taxa de quadros e o formato de compressão (H.264/Motion JPEG), bem como regras de ação para quando ocorrer um evento. O gerenciamento de um produto de vídeo em rede através de suas páginas da web internas funcionarão apenas quando houver poucas câmeras em um sistema. Para instalações ou sistemas profissionais com várias câmeras, recomenda-se o uso de uma solução de gerenciamento de vídeo, em combinação com as páginas da web internas das câmeras. Para saber mais sobre soluções de gerenciamento de vídeo, consulte o Capítulo 11. As câmeras de rede da Axis também suportam uma variedade de acessórios que estendem as capacidade das câmeras. Por exemplo, câmeras de rede podem ser conectadas a uma rede de fibra óptica usando um switch conversor de mídia ou cabos coaxiais usando um adaptador de Ethernet sobre coaxial com suporte a Power over Ethernet Plataforma de Aplicativos de Câmera AXIS A maioria dos produtos de vídeo em rede da Axis suportam a Plataforma de Aplicativos de Câmera AXIS, que possibilita que aplicativos compatíveis, normalmente aplicativos de vídeo inteligente e que podem ser acessados no website da Axis, sejam baixados para os produtos. Ela permite que os produtos aumentem suas capacidades de vídeo inteligente com aplicativos da Axis ou de fornecedores terceiros de dados analíticos de vídeo. Um exemplo de tal aplicativo é o AXIS Cross Line Detection, que é um aplicativo de gatilho que detecta e dispara um evento quando objetos em movimento cruzam uma linha virtual. Figura 2.1c O AXIS Cross Line Detection é adequado a várias situações, incluindo monitoramento de vídeo de entradas de edifícios, área de carregamento de caminhões e estacionamentos.

18 18 Capítulo 2 - Câmeras de rede Interface de programação de aplicativos Todos os produtos de vídeo em rede da Axis têm uma interface de programação de aplicativos (API) chamada VAPIX. A VAPIX permite que desenvolvedores integrem facilmente os produtos de vídeo Axis e suas funcionalidades embutidas em soluções de software. A VAPIX também permite que uma câmera Axis com um firmware atualizado seja compatível com versões anteriores, por exemplo, de um sistema de gerenciamento de vídeo existente ONVIF A maioria dos produtos de vídeo em rede Axis estão em conformidade com o ONVIF. O ONVIF, que é um fórum global aberto do setor, fundado pela Axis, pela Bosch e pela Sony em 2008, trabalha para padronizar a interface de rede de produtos de vídeo em rede de diferentes fabricantes para garantir maior interoperabilidade. Ele dá aos usuários a flexibilidade de usar produtos em conformidade com o ONVIF de diferentes fabricantes em um sistema de vídeo em rede de vários fornecedores. O ONVIF ganhou impulso rapidamente e hoje é endossado pela maioria dos maiores fabricantes do mundo de produtos de vídeo IP. O ONVIF agora tem mais de 400 empresas membros envolvidas. Para obter mais informações, acesse Recursos de câmera para lidar com cenas difíceis Câmeras de segurança enfrentam muitos desafios que afetam sua capacidade de fornecer vídeo de qualidade para a vigilância eficiente. As cenas podem ter níveis de luz variáveis e em uma faixa ampla, e condições como escuridão completa, nevoeiro e fumaça podem apresentar problemas na obtenção de vídeo utilizável. Para tratar tais cenários, as câmeras podem estar equipadas com uma variedade de recursos (veja a lista abaixo) que são importantes a considerar, pois eles têm impacto na qualidade da imagem Capacidade de obtenção de luz da lente (número F) Lentes de câmera com um número f pequeno têm melhor capacidade de obtenção de luz. Em geral, quanto menor o número f, melhor é o seu desempenho em ambientes com pouca luz. Algumas vezes, um número f maior é preferível para tratar certos tipos de iluminação. A sensibilidade à luz de uma câmera depende não só de sua lente, mas também do sensor de imagem e do processamento de imagem. Mais detalhes sobre lentes e sensores de imagem são cobertos no Capítulo Íris Lentes com uma íris manualmente ajustável são adequadas para cenas com um nível de luz constante. Para cenas com níveis de luz em mudança, uma íris automaticamente ajustável (íris DC/íris P) é recomendada para fornecer o nível correto de exposição. Câmeras com íris P permitem melhor controle da íris para obter qualidade de imagem ideal em todas as condições de iluminação. Mais detalhes são abordados no Capítulo 3. Funcionalidade dia e noite Uma câmera de rede com funcionalidade dia e noite tem um filtro de corte infravermelho automaticamente removível. O filtro fica ligado durante o dia, permitindo que a câmera produza cores da forma como o olho humano as vê. À noite, o filtro é removido para permitir que a câmera tire vantagem da luz próxima do infravermelho e produzir imagens preto e branco de boa qualidade. Essa é uma forma de estender a utilidade da câmera de rede em condições de pouca luz.

19 Capítulo 2 - Câmeras de rede 19 Figura 2.2a À esquerda, uma imagem em modo Dia. À direita, uma imagem em modo Noite Iluminadores infravermelhos (IR) Em pouca luz ou na escuridão completa, os LEDs de IR embutidos em uma câmera ou em um iluminador infravermelho instalado separadamente fortalecerão a capacidade de uma câmera de usar luz perto do infravermelho para fornecer imagens preto e branco de qualidade. A luz perto de infravermelho da lua, das luzes da rua ou dos iluminadores de IR não é visível ao olho humano, mas o sensor de imagem de uma câmera pode detectá-la. (A luz perto de infravermelho está logo além da parte visível do espectro de luz e tem comprimentos de onda maiores do que a luz visível.) Iluminadores de IR fornecem diferentes distâncias de iluminação. A iluminação com LEDs de IR embutidos nas câmeras Axis pode ser ajustada para corresponder ao ângulo de visão e pode ser ativada automaticamente na escuridão, em caso de um evento ou sob solicitação de um usuário. As câmeras Axis com LEDs de IR embutidos simplificam a instalação e fornecem uma opção de baixo custo. Ao mesmo tempo, iluminadores de IR externos dão aos instaladores a flexibilidade de escolher o iluminador de IR, por exemplo, um de longo alcance, e colocar a luz onde ela precisa estar, e não necessariamente no mesmo local da câmera. Figura 2.2b À esquerda, a imagem de modo Noite sem o uso de iluminadores de IR (em que a câmera usou a pequena quantidade de luz que passa por baixo de uma porta no canto esquerdo do aposento). À direita, a imagem de modo Noite com iluminadores de IR.

20 20 Capítulo 2 - Câmeras de rede Tecnologia Lightfinder Câmeras com a tecnologia Lightfinder da Axis têm sensibilidade extrema à luz. Tais câmeras podem fornecer imagens coloridas com pouca luz, de 0,18 lux ou menos. Isso é obtido por meio da seleção ideal do sensor de imagem e da lente, do conhecimento de processamento de imagens da Axis e do desenvolvimento interno do chip ASIC. Para ver mais detalhes, consulte o artigo sobre Lightfinder em Figura 2.2c Cena (com iluminação de 0,4 lux na parede do fundo) mostrada à esquerda usando uma câmera que alternou para o modo Noite e, à direita, usando uma câmera com tecnologia Lightfinder, que ainda funciona em modo Dia, fornecendo uma imagem colorida e detalhes como a caixa no chão na parede do fundo Resolução/megapixel A resolução de uma câmera é definida pelo número de pixels em uma imagem fornecida pelo sensor de imagens. Dependendo da lente usada, a resolução pode significar mais detalhes em uma imagem ou um campo maior de visão para cobrir uma área maior de uma cena. Câmeras com sensores de megapixel oferecem imagens com um milhão ou mais de pixels. Ao usar um ângulo de visão mais amplo, ela pode fornecer uma área maior de cobertura que uma câmera não megapixel. Ao usar um ângulo de visão estreito, as imagens podem ser vistas com mais detalhes, o que é útil para identificar pessoas e objetos. Câmeras que suportam HDTV 720p (1280x720 pixels) e HDTV 1080p (1920x1080 pixels), que são aproximadamente 1 e 2 megapixels, respectivamente, estão ganhando popularidade, pois seguem padrões que garantem taxa de quadros completa, alta fidelidade de cores e uma relação de aspecto de 16:9. Para ver mais detalhes sobre sensores de imagem e resolução, consulte os Capítulos 3 e 6, respectivamente Configurações de controle de exposição Quando o nível de iluminação muda, as câmeras Axis automaticamente se ajustam para garantir a exposição ideal. As câmeras também dão aos usuários a opção de modificar as diversas configurações de controle de exposição em situações desafiadoras. Por exemplo, em situações de pouca luz, os usuários podem aumentar o ganho para permitir que mais detalhes sejam vistos. A desvantagem é que o ruído pode se tornar mais visível. Em pouca luz, os usuários também podem aumentar o tempo de exposição para obter uma imagem mais clara, mas isso pode fazer com que objetos em movimento fiquem borrados. Zonas de exposição também podem estar disponíveis, permitindo que os usuários definam a área de uma imagem que devem ser expostas de forma mais adequada. A compensação de luz de fundo é outra técnica que pode ser usada em uma câmera para permitir que objetos em áreas escuras fiquem visíveis contra um fundo muito claro (por exemplo, em frente a uma janela/entrada).