A evolução do CFTV
CFTV - O que é?
CFTV: Circuito Fechado de Televisão.
Ou
CCTV: Closed-Circuit Television.
CFTV, Circuito Fechado de televisão,
(Do Termo Inglês Closed Circuit TeleVision - CCTV), é um sistema de
televisão que distribui sinais provenientes de câmeras localizadas em
locais específicos, para um ou mais pontos de visualização.
O
sistema de CFTV é na sua versão mais simples constituída por câmara(s),
meio de transmissão e monitor. Inicialmente sendo um sistema analógico,
o CFTV transmitia as imagens das câmaras por meio de cabo coaxial para
monitores CRT (analógicos). Esta transmissão era e é apenas destinada a
algumas pessoas, pelo que se trata de um sistema fechado. O fato de ser
um sistema fechado e a captura e transmissão das imagens serem de acordo
com os conceitos e formatos da televisão analógica conduziram à sigla
CFTV.
CFTV - Evolução
Não se pode dizer precisamente quem inventou o CFTV.
Os
cientistas, desde o início do século XIX, vinham buscando transmitir
imagens a distância e, apenas em 1842, com o invento de Alexander Bain,
obteve-se a primeira transmissão telegráfica de uma imagem sem
movimento. (FAX)
Antes, em 1817, o químico
sueco Jakob Berzelius descobriu o selênio, mas só 56 anos depois, o
inglês Willoughby Smith chegou a conclusão de que o selênio podia
transformar energia luminosa em energia elétrica.
Através desta descoberta, puderam-se transmitir imagens por meio de corrente elétrica.
CFTV – Evolução
Encontra-se em estado de grande evolução, quer em termos de tecnologia quer em termos aplicacionais.
Em termos tecnológicos, é hoje possível ter o sistema todo em formato digital, usufruindo as mais valias da era digital.
O CFTV integra-se a várias áreas, sendo uma área de futuro.
CFTV – Evolução
Inicialmente
as câmeras eram Grandes, pesadas e com uma qualidade de imagem ruim,
pouca potência de saída, exigiam muita iluminação (mais de 5 lux), etc..
Primeiro sistema de CFTV
Nos primeiros sistemas de CFTV não existia gravação de imagens e para cada câmera era necessário um monitor.
CFTV - Evolução
Central de monitoramento antiga. Com esse sistema, essa central era capaz de monitorar até 24 câmeras.
Obs. A central ficava obrigatoriamente no mesmo prédio monitorado.
CFTV – Evolução
Chaveador e Seqüenciador
Com esse sistema, era possível mostrar 1 imagem e cada vez com intervalo de tempo predefinido.
A
diferença entre chaveador e seqüenciador é que o seqüenciador fica
alternando entre as imagens automaticamente, enquanto que no chaveador
essa mudança é feita pelo operador.
O problema do seqüenciador é que enquanto uma câmera é monitorada, as outras ficam sem monitoramento.
Com o QUAD era possível ver as 4 imagens simultaneamente em um mesmo monitor, porém as imagens ficam menores.
Chaveador e Seqüenciador
Com o
surgimento do vídeo cassete (Fita VHS), tornou-se possível gravar as
imagens, porém exisita uma limitação de 6 horas de gravação.
Para aumentar o tempo de gravação, foi desenvolvido a partir do vídeo-Cassete, o TIME LAPSE.
A desvantagem desse sistema é que as imagens são gravadas em quad (as 4 imagens juntas).
Nesse ponto da evolução do CFTV, ainda tínhamos vários problemas a resolver:
1- As imagens em quad eram gravadas simultaneamente.
2- As imagens ficavam pequenas e era difícil identificar alguém.
3- Um sistema composto de 1 Time Lapse, 1 QUAD e 4 câmeras era muito caro.
Para um sistema de 16 câmeras, eram necessários 4 QUADS e 4 Time Lapse e muitas fitas VHS.
Para solucionar esses problemas, foi desenvolvido o MULTIPLEX.
Existem algumas variações como o Simplex e o Duplex.
O
Multiplex tem entrada para 16 câmeras, 1 saída para monitor e 1 para o
Time Lapse e entradas de alarme que eram usadas para acionar a gravação.
O Multiplex foi
um avanço nos sistemas de CFTV, pois permitia a gravação independente de
cada câmera, inserção de caracteres nas imagens, detecção de movimento,
etc.
Mas, ainda era muito caro e tinha uma limitação importante.
Para
assistir a uma gravação feita através dele, era necessário que
usássemos o mesmo multiplex, ou seja, não era possível gravar através de
um e assistir através de outro multiplex.
O
multiplex associado ao Time Lapse, permitia gravar 16 câmeras por até
30 dias em uma fita VHS, porém a gravação não passava de 2 fps por
canal.
Enquanto
eram desenvolvidos sistemas capazes de gravar maiores períodos e maior
capacidade de armazenamento, as câmeras e lentes também evoluíam.
Inicialmente as câmeras eram preto e branco (P&B) e necessitavam de muita luz para ter uma razoável definição de imagem.
A fim de melhorar a qualidade da imagem, surgiram as câmeras coloridas e junto com elas, as micro-câmeras.
Posteriormente surgiram as câmeras Infravermelhas, Low Light e Day Night e IP.
Outro sistema que era usado em conjunto com as câmeras era o PTZ (Pan Tilt e Zoom).
O melhor sistema CFTV antes dos DVRs e Speed Domes eram assim:
Os primeiros DVRs
O DVR nada mais é do que um sistema muito parecido com o multiplex que armazena as imagens em HD ao invés de fitas VHS.
CFTV – Componentes de um sistema.
Um sistema de CFTV basicamente é dividido em 4 partes.
1- Sistema de captura de imagem (Câmeras).
2- Sistemas de distribuição e armazenamento (DVR).
3- Sistemas auxiliar (Sensores).
4- Infra-estrutura.
CFTV – Aplicações.
Em
termos aplicacionais o CFTV já não é apenas um sistema simples de
monitorização de segurança, tendo evoluido para áreas como o
reconhecimento facial, reconhecimento de matrículas, vigilância
rodoviária etc...
O
sistema de CFTV não é aplicado somente com propósitos de segurança e
vigilância, também é utilizado em outras áreas como laboratórios de
pesquisa, em escolas, empresas privadas, na área médica, pesquisa e
monitoramento de fauna e flora, monitoramento de relevo, condições
climáticas, controle de processos assim como nas linhas de produção de
fábricas.
Captação de imagens
Captação de imagem (Câmeras)
CCD e CMOS
Tipos (Comum, Micro-câmera, mini-câmera, Speed Dome, IP e IP wireless.)
Todas
as câmeras funcionam da mesma forma, o que muda são algumas
características e algumas tem funcionalidades adicionadas como o caso da
Speed Dome, Infravermelha e IP.
Câmera Comum
A especificação :
420 linhas - 0,02 Lux – day night ou Low Light , 12vcc, BLC, etc..
Pode ser de uma câmera comum (Grande), Mini-câmera ou micro-câmera.
As informações:
Câmera
fixa, mini-câmera ou micro-câmera, estão muito mais relacionadas as
características físicas (Tamanho) do que as características técnicas.
Uma câmera comum necessita de alguns periféricos para funcionar.
Todas as
câmeras funcionam da mesma forma, o que muda são algumas características
e algumas têm funcionalidades adicionadas como o caso da Speed Dome,
Infravermelha e IP.
Mini Câmera
Mini câmera é praticamente igual a uma câmera comum, a única diferença é o tamanho.
Micro-Câmera
A
Micro-câmera tem mais uma diferença além do tamanho, ela geralmente já
vem com lente acoplada e essa lente é diferente das lentes das câmeras
comuns.
Geralmente as micro-câmeras vem com lente de 3mm aproximadamente. (entre 2,4 e 3,6mm)
As micro-câmeras podem ser montadas em caixa de proteção comum ou em cúpulas Dome.
Speed Dome.
A Speed Dome é uma evolução do PTZ
Sistema PAN
A
câmera Speed Dome é uma câmera comum com lente zoom montada em um
conjunto de motores e articulações mecânicas que propiciam ao operador
movimentar a câmera 360graus na horizontal e 180 na vertical.
Mecanismo de uma Speed Dome
Por dentro de uma Speed Dome, existe uma câmera comum acoplada em um mecanismo feito com motores de passo.
Variações - Câmera comum.
A Câmera comum pode ser colorida ou P&B.
Entendemos
como câmera comum, as câmeras , mini câmeras, micro câmeras que não
tenham nenhum diferencial como infravermelho, alta sensibilidade a luz,
etc.
Variações – Low Light.
Como o nome diz, a câmera low light
consegue captar imagens coloridas em ambientes onde existe iluminação
fraca e manter a resolução que ela se propõe conforme especificação do
fabricante.
Uma câmera comum em baixa iluminação perde muito a qualidade da imagem.
Variações – Day Night.
A Câmera Day Night funciona de acordo com a quantidade de luz disponível no ambiente.
Com pouca luz, ela muda para o modo preto e Branco afim de preservar a qualidade da imagem.
Com luz em abundância, ela opera no modo colorido.
Variações – Câmera IP.
A conexão em uma câmera IP pode ser feita através de cabo ou via rede sem fio (Wi-Fi).
A Câmera IP nada mais é que uma câmera
comum, infravermelha, day night ou low light que possui uma interface
que permite que nos conectemos a ela através de uma rede TCP/IP
Variações – Câmera IP Wireless
A conexão em uma câmera IP pode ser feita através de cabo ou via rede sem fio (Wi-Fi).
Conexão de rede sem fio feita através do sistema Wi-Fi.
Variações – Infravermelho.
A câmera Infravermelha é uma câmera Day Night que possui alguns leds emitentes de luz infravermelha.
É possível usar uma câmera Day Night com uma fonte de luz infravermelha externa.
É possível usar uma câmera Day Night com uma fonte de luz infravermelha externa.
É importante definir bem a potência da luz infravermelha.
Os fabricantes informam qual a distância de atuação da luz infravermelha.
Essa
imagem mostra a aplicação incorreta desse tipo de câmera. Nesse caso,
foi usada uma câmera com IR de 40m em um espaço de 3 a 4 metros.
Variações – Zoom
O Zoom pode ser uma característica da câmera (Zoom Digital) ou da lente (Zoom Óptico).
Uma câmera zoom, nada mais é que uma câmera comum com uma lente embutida que possui zoom.
Variações – Diversos Modelos
Variações – Comparativo entre imagens com resolução diferente.
420 linhas 530 linhas
Comum Day Night
Variações – Fixa, varifocal, auto-íris, cristal, acrílico, C, CS, DC íris, vídeo íris.)
Variações – auto-íris
Imagem com lente fixa Imagem com auto-íris
Variações – Lente C ou CS
A lente pode ser de acrílico ou de cristal.
- As lentes de acrílico têm um custo muito inferior as lentes de cristal, porém sua durabilidade é bem inferior.
- As lentes de cristal mantêm a qualidade por muitos anos, porém custam muito mais caro.
DVR
Como funciona:
O DVR é um gravador digital de imagens.
Ele funciona baseado em um PC, com placa mãe, processador, memória, fonte, etc.
A diferença está no digitalizador de imagem, no hardware que abriga o sistema operacional e nas placas de IOs (alarmes).
Resolução.
Resolução
de imagem descreve o nível de detalhe que uma imagem comporta. O termo
se aplica igualmente a imagens digitais, imagens em filme e outros tipos
de imagem.
Resoluções mais altas significam maiores detalhes na imagem.
Quando falamos que uma imagem tem 320 x 240 px (pixels), estamos nos referindo ao tamanho da imagem.
No desenho abaixo, temos 7 imagens com número de pixels diferentes.
Note que quanto mais pixels no mesmo espaço, melhor é a definição da imagem.
Frame rate. (Taxa de quadros)
Um vídeo é formado por uma seqüência de imagens, cada uma dessas imagens é um frame.
Frame rate, é a quantidade de frames por segundo, abreviada como fps.
Dizer que uma imagem foi gravada em 5 fps, significa que a cada segundo foi armazenada uma foto da imagem.
Sistemas Linux x Windows.
Como todo DVR trabalha baseado em um PC, eles precisam de um sistema operacional que pode ser windows ou Linux.
Os DVRs com Linux são mais confiáveis do que os que utilizam o windows.
O
Windows foi desenvolvido para suportar diversas aplicações e já vem com
inúmeros serviços instalados e pré configurados, isso faz com que
somente o windows ocupe boa parte do processamento e da memória do DVR.
O
resultado disso é que o DVR freqüentemente trava e precisa ser
reiniciado. Esse problema é tão sério que fabricantes de DVRs baseado em
windows como a Itautec, criaram uma rotina que faz com que o DVR
reinicie automaticamente após um período pré estabelecido.
Outro problema é que o Windows eleva o custo do DVR.
O
Linux é freeware, tem o código aberto, o que permite ao fabricante do
DVR formatar o sistema operacional de acordo com as necessidades do
equipamento, retirando tudo o que não é necessário.
Outra
vantagem do Linux é que ele é bem menor que o windows, o que permite
que seja armazenado em uma memória flash, deixando o HD do DVR
exclusivamente para as imagens.
FONTE: http://mundodocftv.blogspot.com.br/p/evolucao-do-cftv.html
