Existen distintos tipos de configuraciones de videograbadoras de seguridad:

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Camaras de seguridad con  DVR

Todas sus cámaras de seguridad actuales o futuras se conectan a la grabadora , en versiones de 4, 8 y hasta 16 canales El agregado de un disco de 1Tera tiene un costo de u$s 189 + IVA del 10.50%

Cámaras con salida análoga, con videograbadoras análogas y equipos de control análogos.

Este es el sistema tradicional, existente en muchos lados y que realmente ya es obsoleto, y por lo tanto ya casi no se instalan estos equipos.

C�maras con salida an�loga con videograbadoras digitales con entradas an�logas (Digital Video Recorder -DVR) y equipos de control digital.

�sta es la alternativa m�s usada hoy en d�a, en donde reemplazamos la videograbadora an�loga (casete VHS), por una digital, que almacena la informaci�n en un disco duro. En este caso el mercado puede ofrecer varias alternativas para la videograbadora:

Las Dedicadas, Aut�nomas:

Unidad compacta con entradas an�logas de video (conector BNC), que f�sicamente no tiene parecido a un PC, pero que en su arquitectura electr�nica est� basada en un esquema de computo tradicional (fuente, motherboard, disco duro, puertos de comunicaciones, tarjeta de captura de video, dispositivos de entrada y salida). Usa un sistema operativo propietario o cualquier versi�n comercial embedded y un software dedicado a grabar video.

Unidad compacta similar a la opci�n i, pero mucho m�s robusta, con accesorios que permiten ofrecer una operaci�n continua y segura. (Watchdog, fuente 24 horas, puertos para expansi�n de discos, capacidad de procesamiento mejor, entre otros). Adicionalmente la capacidad de computo y dispositivos internos est�n dise�ados para almacenar y reproducir todos los canales de video existentes. Dispositivos y accesorios tradicionales como teclados Joystick y trabajo en red, son aceptados.

Las basadas en un PC:

Tarjeta capturadora de video instalada en un PC de tipo casero. Usa sistema operativo tradicional. El software de grabaci�n casi siempre viene con la tarjeta capturadora de video y se instala como un aplicativo m�s del PC.

Tarjeta capturadora de video con procesadores independientes y memoria de video dedicada, instalada en un PC de tipo casero, similar a la de la opci�n i.

Tarjeta capturadora de video de altas especificaciones, instalada sobre un equipo tipo servidor, con un software dedicado a grabaci�n de video. Comunicaci�n hacia el exterior de buena velocidad.

Tarjeta capturadora de video de altas especificaciones, instalada sobre un equipo tipo servidor de misi�n cr�tica, con dispositivos de altas especificaciones, de acuerdo a la capacidad de los canales de entrada, con sistema operativo embedded, software dedicado a grabaci�n de video y accesorios que garantizan una operaci�n continua y segura. Capacidad de recibir teclados Joystick y enviar informaci�n a alta velocidad mediante canales de comunicaci�n de alta velocidad.

C�maras an�logas con codificadores a IP, videograbadoras (Network Video Recorder - NVR) y equipos de control digital.

�sta es una opci�n usada recientemente que convierte las se�ales de video an�logas en se�ales totalmente digitales y emplean el reconocido protocolo de informaci�n usado en Internet (IP). En este caso la se�al de video, convertida en datos tradicionales de alta velocidad, es grabada en dispositivos digitales que reciben la informaci�n mediante una tarjeta de red (NIC) de tipo ethernet. Es decir la videograbadora no tiene entradas de video, ni tarjetas capturadoras de video, todo el tr�fico de datos (video) entra y sale mediante la red de comunicaciones tipo LAN/WAN. Se emplea mucho, cuando debemos concentrar las se�ales de video provenientes de diversos puntos alejados y sobretodo, ya existe una red de datos que podamos usar, con suficiente ancho de banda disponible para los datos de video. En algunos casos se sugiere construir una red de datos totalmente separada de la tradicional, con el �nimo de no sacrificar desempe�o.

C�maras digitales (IP), con videograbadoras (NVR) y equipos de control digital.

Es la misma posibilidad anterior, pero partiendo de c�maras que entregan una salida digital (IP) directamente, sin necesidad de codificadores o interfaces. Es la opci�n m�s reciente y la que est� de moda. Sin embargo, debo decir que como en el mundo de la moda, no a todo el mundo le luce lo que est� de moda, incluso muchas veces nos vemos mejor con las prendas viejas pero que se acomodan a la perfecci�n a nuestras necesidades. Lo mismo pasa con un sistema de CCTV, el mejor sistema es el que se acomode a sus necesidades, su presupuesto y su operaci�n. Y en ocasiones, no necesariamente es el que est� de moda. Para las �ltimas dos posibilidades, el mercado tambi�n ofrece varias alternativas en la videograbadora (NVR):

Unidad compacta, hecha en f�brica especialmente acondicionada para grabar video proveniente de la red; arquitectura interna basada en un PC tipo servidor con accesorios y dispositivos de altas especificaciones. Sistema operativo embedded y software dedicado exclusivamente a la funci�n de grabar y reproducir video.

Soluci�n NVS (Network Video Software), que es s�lo el paquete de software, instalado en un PC que podr�an ser:

Un PC de configuraci�n casera, con menores prestaciones y desempe�o.

Un equipo tipo servidor de misi�n cr�tica, con dispositivos de altas especificaciones, de acuerdo a la capacidad de los canales de entrada, con sistema operativo embedded, software dedicado a grabaci�n de video y accesorios que garantizan una operaci�n continua y segura. Capacidad de recibir teclados Joystick y enviar informaci�n a alta velocidad mediante varios canales de comunicaci�n (NIC) de alta velocidad (10 Gbit).

Plataforma de c�mputo

En cualquiera de las posibilidades mencionadas, desde una DVR compacta que viene de f�brica para tal fin, hasta una NVR basada en la arquitectura de un servidor de misi�n cr�tica, existen ciertas condiciones que el equipo de computo debe cumplir.

En todos los casos el equipo electr�nico debe realizar la misma funci�n, es decir, grabar video digitalizado en un disco duro; por lo tanto la capacidad de procesamiento de datos es un factor muy importante.

En este caso factores t�cnicos como el procesador, la velocidad de acceso a memoria RAM, la velocidad de escritura y lectura de la memoria de video, la velocidad de escritura y de lectura del disco duro, la velocidad de transferencia de datos hacia las tarjetas de comunicaciones de red, entre otros; son decisivos para determinar el desempe�o de la videograbadora.

Las velocidades de grabaci�n de video, expresadas en FPS (Frames per Second), as� como la resoluci�n de video, expresada en el tama�o en pixels de cada pictograma (CIF, VGA, D1, xx MegaPixels), dependen no s�lo del algoritmo de compresi�n usado, sino tambi�n de la gran capacidad de procesamiento de datos que tenga el PC.

Grabaci�n eficiente

Por ejemplo, tenemos un sistema con 32 canales de video. Deseamos que en una situaci�n cr�tica, es decir cuando ocurra un siniestro o escenario de emergencia, todas las c�maras puedan almacenarse simult�neamente en tiempo real (30 FPS) en alta resoluci�n (D1:720x480).

Nota: Obviamente esto ser� necesario s�lo en una situaci�n de emergencia. En el resto del tiempo es posible que cada canal s�lo se grabe basado en la detecci�n de movimiento de cada c�mara, a velocidades m�s bajas y en resoluciones menores, dependiendo de la escena generada por cada c�mara. Esto har� que el disco duro almacene muchos d�as, incluso semanas o meses.

Sin embargo, insisto, es importante que la m�quina tenga la capacidad de grabar en la mejor resoluci�n, a la mejor velocidad en un momento de emergencia. Esto obviamente ocasionar� que el disco duro se agote en un tiempo muy corto (horas o incluso minutos), sin embargo bien vale la pena para tener un registro perfecto de lo ocurrido en un momento cr�tico de seguridad; al fin y al cabo, para eso se compra un sistema de video vigilancia.

Pasado el siniestro, puedo sacar una copia del disco duro en un medio masivo como una cinta de backup o transferir la informaci�n por la red de manera as�ncrona y volver a liberar espacio en el disco duro para continuar con la operaci�n tradicional.

La oportunidad de haber tenido grabado video real de excelente calidad en una situaci�n de alto riesgo es invaluable e irrepetible, y garantiza que se podr� hacer una investigaci�n futura basada en un material de video, que si sirve. Esto simplemente es eficiencia.

Ocurre hoy en d�a, que muchos sistemas se contentan con grabar las c�maras a resoluci�n baja (CIF), a menos de 4 FPS cada una, simplemente para que el disco duro dure m�s tiempo. El resultado es un material de investigaci�n inservible, en donde no se pueden identificar rostros ni actos delictivos y entonces volvemos nuevamente a ese sentimiento de frustraci�n que nos ocasionaba el video an�logo. Es decir, invertir mucho dinero s�lo para tener una vaga evidencia de que nos rob� “un humano…”, pero sin saber claramente qui�n fue, c�mo lo hizo, y sin poder revisar con detalle las acciones delictivas. Entonces yo pregunto, �se justifica haber invertido todo eso para ese pobre resultado?

C�lculos b�sicos

Sigamos con nuestro ejemplo. Para grabar 32 canales de video en tiempo real (30 FPS), necesito un sistema que sea capaz de grabar en el disco duro 960 FPS en resoluci�n D1.

Si asumimos que contamos con un eficaz algoritmo de compresi�n basado en el est�ndar MEPG2 o similar (es decir, alta calidad) para grabaci�n local y un est�ndar MPEG4 o similar (es decir, calidad media o baja) para enviar video remoto por la red, podemos suponer que en promedio, para grabaci�n local, en excelente calidad cada segundo se toma 900 KB, y para transmisi�n se toma 250KB.

Entonces la plataforma de c�mputo, deber� almacenar (32x900Kx8) 230.400 Kbps � 225 Mbps. Las preguntas exactas son: a) �el bus externo de la motherboard, puede manejar esta velocidad?, b) �La memoria RAM del sistema puede manejar temporalmente estos datos?, c) �el procesador puede manejar esta informaci�n de manera simult�nea a las otras actividades que debe hacer (visualizaci�n , detecci�n de movimiento, interfaz gr�fica, control, registro, atenci�n a usuarios remotos, entre otras)? y sobre todo, d) �est� el disco duro, en capacidad de escribir a esta velocidad? seguramente la respuesta ser� NO a la mayor�a. Entonces �qu� se puede hacer?

La respuesta para la primera pregunta, es simplemente asegurarse que la motherboard usa un bus de comunicaciones de alta velocidad, esto solamente se consigue en los modelos que manejan multiprocesamiento, es decir, en donde no s�lo usamos un microprocesador, sino dos, cuatro o incluso ocho procesadores funcionando de manera simult�nea para que cada uno se haga cargo de una parte del proceso.

La segunda pregunta se resuelve ampliando la memoria RAM, la recomendaci�n es tener entre 2GB y 4GB por cada procesador existente. La tercera pregunta se resuelve igual que en la primera opci�n, multiprocesamiento.

Para la cuarta pregunta se hace similar pero a nivel de discos duros, es decir, usando configuraciones de discos en arreglos RAID 0, que permiten segmentar los datos y almacenar una parte de ellos en cada disco duro, brindando una alta velocidad de almacenamiento, sin embargo estos arreglos tienden a da�arse con relativa facilidad, debido a que la totalidad de los discos duros (partes mec�nicas) viven en continua operaci�n. Para evitar estas fallas, entonces sugerimos arreglos RAID 10 o RAID 50, los cuales adem�s de aumentar la velocidad duplican la informaci�n y de esta manera disminuimos el riesgo de p�rdida de datos.

As� que la soluci�n se torn� t�cnicamente sencilla, multiprocesamiento, aumentar la RAM y usar RAID 10. Sin embargo el costo de esta configuraci�n es elevad�simo, comparado con la opci�n inicial (un procesador, un disco duro). Adicionalmente estos equipos requieren de tarjetas de control adicionales, refrigeraci�n especial, mayor consumo de potencia, doble o triple fuente de alimentaci�n hot swap, y muchos accesorios tradicionales en sistema de c�mputo de alt�simas especificaciones.

Entonces �qu� podemos pensar de un sistema que nos promete (recuerden que el papel aguanta todo) grabaci�n simult�nea de 64 c�maras con un solo procesador y un disco de 120 GB tradicional? La respuesta se la dejo exclusivamente a usted y a su conciencia.

Asimismo, asumiendo que se tienen resueltos en un equipo todos los inconvenientes de c�mputo, no recomiendo tener una sola unidad para grabar todas las c�maras, por seguridad. En caso de da�o de la unidad, se van a perder las im�genes de todas las c�maras. Es preferible tener varias unidades (tres o cuatro) que permitan manejar de forma eficiente las necesidades de c�mputo y que ofrezcan la seguridad adecuada.

Discos duros

Los discos Duros, son quienes llevan el principal papel en el almacenamiento de video. Un disco duro debe tener un alto desempe�o (rapidez en lectura y escritura), una gran capacidad (medida en giga o tera bytes), una excelente confiabilidad (capacidad de operar como se espera, sin da�arse), debe ser f�cilmente administrado por el sistema operativo o el software que lo usa, debe ser de tama�o peque�o (mejora en el seek time), consumo de potencia moderado y finalmente la interface de transferencia de datos debe ser r�pida y confiable (IEEE1394, USB, IDE/ATA, SATA, SCSI, e-SCSI, entre otros).

Veamos algunos conceptos:

Desempe�o: expresado en acces time, en donde el tiempo de acceso promedio es conocido como la suma de la duraci�n m�nima de varios procesos electromec�nicos : Command Overhead Time + Seek Time + Settle Time + Latency.

Seek Time: tiempo que la cabeza dura para moverse entre traces.

Settle time: tiempo que dura la cabeza para estabilizarse, una vez ha sido movida, para poder empezar a grabar o leer datos.

Command overhead time: tiempo para que comience la labor que el DD hace.

Latency: Tiempo que dura el cilindro en pasar por la cabeza. El m�ximo es la mitad de una vuelta del disco.

Este tiempo es un factor muy importante, porque recordemos que la videograbadora est� permanentemente almacenando informaci�n en el disco duro. Adem�s en muchas ocasiones mientras almacena los datos puede tambi�n estar leyendo datos en otra parte del disco para reproducir video que es solicitado por el usuario final o por un usuario remoto. Entre menor sea el access time, mejor desempe�o tendr� el disco duro.

La memoria cach� del propio disco duro es un factor importante, no es lo mismo 512KB que 4MB. El desempe�o es muy grande cuando la memoria cach� es de gran tama�o.

Adicionalmente muchos discos duros codifican y decodifican las se�ales digitales (1 y 0) mediante modulaci�n para lograr que magn�ticamente la informaci�n se fije en el sustrato magn�tico del disco duro. Esto toma un tiempo y gasta rendimiento en la transferencia de informaci�n.

Otro aspecto importante es la geometr�a del disco duro, n�mero de platos, n�mero de cabezas, n�mero de cilindros, n�mero de sectores. La suma de todo esto me da una rata de transferencia de datos, que es la que realmente interesa.

Hay dos tipos de ratas de transferencia de datos, la externa y la interna. La Externa, se refiere a la velocidad a la que los circuitos internos del PC, pero externos al disco duro, le entregan datos. Casi siempre es una capacidad grande y depende mucho del buffer de memoria que el DD tenga. Sin embargo la interna, se refiere a la velocidad en el proceso mec�nico y electr�nico de acceder a las cabezas, cilindros, actuadotes y dem�s, para grabar una serie de datos modulados y codificados en un sustrato magn�tico. �sta es realmente la velocidad menor y es la que marca el l�mite de lo que realmente el disco duro puede grabar en un mayor capacidad. Esta rata es conocida como STR (Sustain transfer rate).

Otra especificaci�n de velocidad es MTR (media transfer rate), sin embargo no sirve para estos casos en donde los archivos son largos, porque MTR es v�lida para datos en el mismo sector o track y en el caso de archivos de video, lo m�s probable es que ocupen diferentes sectores, por lo tanto el �ndice de comparaci�n m�s real es el STR.

Muchas de estas deficiencias se solucionan con arreglos de discos (muchos discos que de manera sincronizada se comportan como uno solo de mayor velocidad y mayor capacidad), en configuraciones RAID 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 10 y todas sus variantes

Con estos detalles espero hayan aclarado algunos temas y se den cuenta lo cr�tico que es la adecuada elecci�n de la m�quina donde reside nuestro sistema de video grabaci�n. Por este motivo es que no vendemos "placas" sino sistemas terminados.