DVR versus NVR – Grabación de video digital para sistemas empresariales

IndigoVision resalta las diferencias entre los grabadores de video digitales (DVR) y los grabadores de video en red (NVR). Primero surgieron la cámara y el monitor, seguidos de cerca por el reproductor de video (VCR), que grababan una transmisión de video en una cinta de 3 horas a 25/30 cuadros por segundo y generalmente activada por un dispositivo de entrada (un botón de alarma en un banco, por ejemplo). Más tarde, la tecnología nos trajo el multiplexor, que hace posible grabar varias transmisiones de video en la misma cinta y reproducirlas por separado, y la grabadora de lapso de tiempo que ralentiza la frecuencia de grabación para poder utilizar una cinta de 3 horas durante mucho más tiempo, aunque con una pérdida de información.

El DVR El rápido desarrollo de los algoritmos de compresión de video (MJPEG, MPEG-4, H.264, etc.), de la velocidad de procesamiento de las computadoras y de la reducción de costos de almacenamiento de datos dio origen al DVR. Podría considerarse como una combinación de las funciones de un multiplexor y de un disco de computadora para el almacenamiento de datos, en lugar de una cinta, reunidos en el mismo dispositivo junto con algunos puertos de conectividad adicionales. El DVR es un conveniente remplazo para la combinación multiplexor/VCR y brinda un acceso no lineal al material grabado, generalmente seleccionado por cámara, hora y fecha. La calidad general del material grabado suele ser mejor que la que se obtiene con una cinta analógica, aunque la calidad puede variar en función del algoritmo de compresión y de la configuración individual. En general existen más opciones programables para los parámetros de grabación de transmisiones (resolución de la imagen, número de cuadros por segundo, opciones de activación automática, hora de inicio y detención de las grabaciones, etc.), pero un DVR sólo es útil en una configuración en la cual las cámaras analógicas están conectadas a la ubicación del DVR. Los DVR eficaces incluyen actualmente puertos de red CAT 5 para que pueda asignarse al dispositivo una dirección IP y por ende pueda accederse a él a través de una red Ethernet.

Sin embargo, aún existen diversas limitaciones, de las cuales conviene destacar qué, si el dispositivo falla, probablemente pierda todas sus grabaciones (o quizás ni se habrán grabado desde un principio). En este sentido, el NVR es diferente, ya que puede utilizarse en modo “espejo” (ver más abajo). En cuanto a la confiabilidad, si decide utilizar un DVR, asegúrese de que el dispositivo a utilizar esté equipado con un disco duro de categoría industrial (HDD) y no con uno de uso doméstico, ya que el sistema fallará antes de lo que cree (la mayoría de las fallas de DVR resultan de un disco duro sobrecargado y sobrecalentado). Pregúntele al fabricante qué tipo de disco duro utiliza.

Los NVR ofrecen actualmente ventajas significativas en comparación con las soluciones tradicionales de DVR.

SIDEBAR

¡NVR en una caja!

La típica solución NVR simplemente

requiere una plataforma de PC y un

disco duro para el almacenamiento de

datos. Sin embargo, para aplicaciones

más robustas y resistentes a las fallas,

los NVR pueden empacarse en

unidades autónomas. Por ejemplo, la

gama de NVR-AS 3000 de IndigoVision,

es una línea de NVR autónomos,

montados en racks, basados en Linux,

con la opción de uso de discos duros

extraíbles. Además, los NVR con discos

múltiples tienen la opción de añadir una

redundancia de discos integrada ya sea

con configuraciones RAID1 o RAID5.

Asimismo, es posible equipar las

unidades con fuentes de alimentación

redundantes y conexiones de red

redundantes integradas. Las

grabaciones pueden replicarse hacia los

diferentes NVR de la red.

Como suele suceder con la mayoría de los dispositivos, el desempeño de un DVR, su facilidad de uso y confiabilidad dependerá del fabricante, del modelo seleccionado así como del precio pagado.

Y ahora el NVR El grabador de video en red (NVR) anuncia la llegada de la próxima etapa en el desarrollo de la tecnología de grabación. Es importante diferenciar entre DVR y NVR, ya que a los dos se los suele llamar "digitales". Los DVR comprimen digitalmente las transmisiones de video analógicas y que se almacenan en un disco duro. El término "digital" se refiere a la tecnología de compresión y almacenamiento, no a la imagen en sí. Por lo tanto, los DVR deben ubicarse cerca de las transmisiones de video analógicas. Por el contrario, los NVR almacenan imágenes digitales directamente a partir de la red IP. Por ello, la diferencia más evidente entre DVR y NVR es que, mientras los DVR graban imágenes analógicas tomadas por cámaras analógicas, los NVR graban imágenes que ya han sido codificadas por las cámaras. De este modo, no encontrará ningún conector de video en un NVR, ya que las entradas y salidas son datos IP, que contienen video comprimido y codificado. Por lo general, se tratará de formatos MPEG-4 o H.264, que han sido ampliamente adoptados por la industria de CCTV como su tecnología predilecta debido a su gran eficacia. La gran ventaja de la arquitectura basada en NVR es que puede ubicarse en cualquier parte de una red: en el centro de vigilancia, cerca de grupos de cámaras, en un extremo de la red, agrupados en un entorno seguro; es decir, en el lugar que desee. Cuando están en uso, los operadores pueden ver su ubicación. El operador simplemente selecciona la transmisión de video que desea ver y, si cuentan con la autorización correspondiente, en un instante tienen acceso a ella. Los NVR graban y reproducen simultáneamente, y los operadores en diferentes puntos de la red pueden ver las imágenes de cualquier dispositivo al mismo tiempo, de forma totalmente independiente y sin interferir los unos con los otros. La importancia de contar con ubicaciones físicas independientes, alejadas de las cámaras si fuera necesario, no debe subestimarse. Los administradores de TI buscan proteger a toda costa la capacidad de sus redes y con justa razón, pero calculando el flujo de datos necesario en toda la red y colocando los NVR estratégicamente, se puede minimizar el impacto que la transmisión de video tiene en el uso de banda ancha. Normalmente, un NVR puede colocarse en una Red de área local (LAN) y cerca (en términos de redes, no necesariamente físicamente) de un grupo de cámaras para que la red LAN soporte la carga fácilmente, ahorrando así capacidad en otras partes de la red que quizás sean más restringidas. El administrador de TI puede especificar el nivel de ancho de banda que desea asignar para la transmisión de video y fijar un límite que no pueda excederse durante el funcionamiento, en el caso de condiciones adversas. Luego, cuando se requiera una grabación en otro punto de la red (generalmente en el "centro", pero no necesariamente), un operador puede obtenerla sin problemas, analizarla, verla (que no es lo mismo) y actuar con base en lo observado. Para ayudar a calcular los requisitos de flujo de datos y la capacidad de almacenamiento del disco duro, existen hojas de cálculo disponibles que permiten realizar una estimación con base en una configuración cámara por cámara, utilizando parámetros como el tipo de escena (calle concurrida, pasillo interno, etc.), la funcionalidad de la cámara (PTZ bajo el control permanente de un operador, estática con fines de identificación, etc.), la resolución de la imagen y tasa de actualización en cuadros por segundo, y, si se utilizan detectores de movimiento, la frecuencia y el tipo.

Los NVR eficaces incluyen actualmente las siguientes características: � Discos intercambiables al momento. � Compatible con Simple Network Management Protocol (SNMP) � Sistema de diagnóstico integrado (muy apreciado por los administradores de TI) � Protección que impide la eliminación de archivos (ya sea accidental o no) � Firewall integrado para proteger los datos contra el acceso no autorizado � Función de exportación de archivos con firma digital basada en cuadros de video individuales y cadena de auditoría para mayor seguridad � Grabación y reproducción sincronizada de audio y video � Supervisión de temperatura del disco duro � Fuentes de alimentación y conexiones de red duales totalmente redundantes, que permiten un funcionamiento continuo e ininterrumpido en caso de fallas eléctricas o de la red. Las técnicas de “espejo” suelen utilizarse actualmente para grabar transmisiones de video en NVR adicionales ubicados en diferentes partes de la red, lo que provee un alto nivel de protección contra las fallas de la red; si una parte deja de funcionar, la otra actúa como respaldo. Un sistema puede contener cuantos NVR desee, y añadir un NVR adicional es tan simple como conectarlo y configurarlo. No hay necesidad de instalar cableado para video adicional. Esta función adquiere toda su importancia cuando se trata de la consolidación de varios sistemas independientes en un solo entorno integrado, o en la racionalización o expansión de un sistema, ya que reduce la complejidad y elimina todos los costos asociados con la instalación o el cambio de cableado. También se utiliza la velocidad de cuadros por segundo controlada por la actividad (ACF) para reducir el tamaño (y por ende el costo) de los discos. Esta función es posible gracias al procesamiento en el codificador de la cámara. Si la cámara no detecta ningún movimiento en la escena, el grabador recurre a una velocidad de grabación más lenta (generalmente un cuadro por segundo). Sin embargo, cuando se detecta movimiento en la escena, la grabación vuelve a su velocidad pre-programada en tan solo 100 ms (o una décima de segundo). Esta función es ideal para lugares con un bajo nivel de actividad, como en corredores o escaleras de incendio, o en edificios que no están ocupados por la noche, y puede significar un ahorro de hasta un 50% de la capacidad de almacenamiento del disco duro.

¿Qué podemos esperar en el futuro? Muchas herramientas ya se encuentran disponibles para ayudar al operador a identificar y reproducir situaciones específicas en una grabación. Por ejemplo, el software de administración SMS4

TM de

IndigoVision, analiza los movimientos de una escena y, siguiendo las instrucciones del operador, muestra imágenes en miniatura de diferentes puntos de la grabación que contienen un movimiento específico. Haciendo clic en una de estas imágenes se reproduce esa sección del video. El sistema puede efectuar búsquedas en veinticuatro horas de grabación y mostrar estas imágenes en miniatura en sólo segundos. Modificando los criterios de búsqueda, el operador puede analizar grandes cantidades de material grabado rápida y eficazmente. El software de análisis busca las situaciones solicitadas, eliminando la frustrante y tediosa tarea de revisar manualmente horas de video, y permitiendo que el operador se concentre en tareas más específicas e inmediatas. Estas funciones no sólo representan un beneficio para el usuario, sino que ayudan a reducir las exigencias de la red. También están disponibles recursos analíticos más avanzados como detección de congestión, detección de movimiento, detección de objetos abandonados, flujo en sentido contrario (cuando una persona se mueve en sentido contrario de una ruta definida), línea de activación virtual, seguimiento de objetos y detección de robo. Y esto es solo la punta del iceberg, ya que siguen aun más avances: detección basada en formas, reconocimiento automático de matrículas; detección de disparos de armas de fuego, reconocimiento facial, etc. Se espera que la utilización de software de análisis para efectuar búsquedas de material de video específico tras un incidente genere grandes mejoras en la productividad, y para lograrlo, el Grabador de Video en Red es la clave.

Las unidades de transmisión de video digital por IP más recientes están dotadas de la tecnología de velocidad de cuadros por segundo controlada por la actividad (ACF), que reduce la cantidad de información que el NVR necesita grabar.