Projetando um sistema de Vigilância IP e Comparando com o CFTV

Quando se fala em sistemas de vigilância que empregam câmeras IP é inevitável a

comparação direta com sistemas CFTV analógicos, o que tem suscitado acaloradas discussões

que sempre envolvem estes dois tipos de sistemas, levando a um confronto de tecnologias

baseado em abordagens baseadas em informações distorcidas. A comparação entre os

sistemas na maioria das vezes é incompleta e pouco parcial, o que leva a uma incompreensão

da empregabilidade de cada sistema.

Em geral a defesa dos sistemas de CFTV soa algo “apaixonada” e torna-se mesmo uma

discussão anacrônica e reativa contra a progressiva e inexorável predominância dos sistemas

de vigilância IP sobre os analógicos. Apesar das resistências enfrentadas, a prevalência futura

dos sistemas nativos IP sobre os demais sistemas é de indiscutível previsibilidade, tal e qual

como aconteceu com a tecnologia de câmeras digitais, que acabaram suplantando e

soterrando suas antecessoras.

Para compreender melhor a aplicabilidade destas tecnologias, faz-se necessário rever o

histórico que envolve a evolução das tecnologias de vigilância por câmeras. A maioria absoluta

dos sistemas de vigilância hoje existente no Brasil é composta por sistemas de CFTV

analógicos, sendo suportado por uma grande rede de instaladores e prestadores de serviços

que obtêm a maior parte de suas receitas com a instalação deste tipo de sistema. O grande

problema para a maioria destes instaladores é que este corpo técnico não tem capacitação

hoje para lidar com sistemas baseados em vigilância IP, motivo pelo qual defendem a

superioridade da solução analógica sobre aquela baseada em IP.

Poderíamos até mesmo traçar uma analogia entre os sistemas de de vigilância baseados em

CFTV versus Vigilância IP e o confronto entre a telefonia analógica e a telefonia IP. Esta miríade

de suportadores da tecnologia tem, até certo ponto, inibido a penetração dos sistemas de

vigilância IP com maior intensidade.

Esta analogia ajuda a compreender a distinção que existe entre os dois sistemas. No Brasil,

principalmente, a cultura voltada para a adoção de novas tecnologias, ao contrário do

pensamento corrente, é extremamente conservadora. O Brasil tem sido sempre um dos

últimos países a adotar novas tecnologias, especialmente pela grande dificuldade de

adaptação das pessoas e empresas com as mudanças recorrentes. Não foi por outro motivo

que o Brasil foi um dos últimos, senão o último país do mundo, a manter fábricas de máquinas

de escrever operacionais, anos depois de terem sido varridas do mercado dos países mais

desenvolvidos.

A cultura da vigilância no Brasil ainda está fortemente arraigada no conceito da televisão com

vários quadrantes, localizada na “salinha do vigilante”, ou na portaria. É muito comum que os

sistemas de vigilância fiquem a cargo da “equipe de segurança”, que geralmente possui pouco

conhecimento tecnológico para lidar com outra coisa que não seja um DVR, ainda considerado

um expoente tecnológico.

A maioria dos sistemas ditos digitais de vigilância no Brasil é na verdade composta por

sistemas analógicos que foram “digitalizados”. Desta forma o sistema dito digitalizado na

verdade requer a conversão da imagem nativa analógica em digital, normalmente à custa de

grande perda de qualidade. Eventualmente, por serem digitalizados, tornam-se “IP”, e por isto

podem ser manipulados por softwares de gerência. Tal digitalização, contudo, tem um custo

elevado, com conversores analógico-digitais, sistemas de armazenamento e software que

podem contribuir para elevar demasiadamente o custo, com um resultado apenas razoável e

de difícil gerenciamento. Por outro lado, pode ser a melhor opção quando se dispõe de um

sistema já implantado e com câmeras analógicas de qualidade superior.

Para melhor entender as diferenças entre um sistema baseado em vigilância IP e um outro

baseado em sistema analógico, temos que compreender melhor o “porquê do IP” aplicado a

este tipo de tecnologia. Muitas vezes nos esquecemos do principal antes de avaliarmos as

diferenças entre os sistemas de mundos diferentes.

Na verdade, é disto que se trata. Estamos saindo da era do mundo analógico, tal como ocorre

com a telefonia, para o mundo IP. Não será isto um simples modismo ? Na verdade, temos que

entender que a principal questão aqui é conceitual. Estamos entrando na era da convergência,

onde todas as aplicações se comunicam através da mesma infraestrutura, no caso, da rede IP,

e passam a ser administradas pela mesma gerência, de TI.

É disto que se trata. A área de segurança, tal qual a telefonia, sai do cantinho da “portaria”, ou

da “salinha de segurança” e passa a ser administrada pela área de TI. Afinal de contas, a TI já

se preocupa com outros tipos de invasão, como a invasão dos sistemas da empresa ? Qual é a

diferença em se rastrear a invasão física ?

A partir do uso do IP a gerência passa a ser unificada e potencializa-se os recursos existentes

na própria TI, descartando-se outros. Além disto, a utilização de câmeras IP possibilita agregar

inteligência na própria câmera, que é por si um FTP e Web Server. Cada câmera é um servidor

inteligente de imagens que pode ser monitorado individualmente e responder a diversos

comandos e programações, agindo de forma bidirecional, respondendo a ativação de

dispositivos, alarmando por si e até mesmo enviando e-mails e SMS.

Cada câmera pode ser acessada individualmente a partir de qualquer localidade,

parametrizadas todas as restrições de acesso, é claro. Mas não paramos por aí. A qualidade da

imagem de uma câmera IP, que grava a imagem digitalmente nativa é muito superior ao da

imagem analógica digitalizada. Nem sempre isto pode ser notado no “filme em movimento”,

porém tal fator de qualidade ficará patente na recuperação da imagem congelada.

Alguns fatores contribuem para esta perda de qualidade por parte das câmeras analógicas. Um

deles diz respeito ao comprimento do cabo de CFTV, até chegar naquela “salinha de

segurança”, pois ocorre degradação de imagem em função da distância percorrida. Outro

fator é que a imagem analógica digitalizada raramente gera uma definição superior a

0.4Mpixel. Câmeras IP de melhor qualidade registram 1.3 Mpixel ou mais, porém sem

degradação alguma em função da distância, por já terem sido digitalizadas na origem.

Outro fator muito importante, e que muitas vezes somente é notado quando se quer

recuperar determinado evento é o efeito provocado pelo entrelaçamento de imagem na

câmera analógica, ao passo que câmeras IP de qualidade superior fazem uso do progressive

scan. Novamente, tal fator passará despercebido quando se vê a imagem em movimento, mas

não quando recuperamos o still da imagem, ou seja, o exato instante em que queremos

congelar a imagem do evento. No modo entrelaçado ocorre uma varredura entre linhas pares

e ímpares no quadro de imagem, com um retardo de 17 a 20ms entre as duas varreduras. É o

suficiente para gerar o efeito “borrão”. No progressive scan a imagem é literalmente scaneada

por inteiro, quadro a quadro. As imagens abaixo ilustram a diferença patente entre os dois

métodos.

Progressive Scan Entrelaçado

Fonte: Axis Project Guide

Progressive Scan Entrelaçado Par + Entrelaçado Ímpar Resultado Final

Fonte: Axis Project Guide

É por isto que vemos um borrão na tela quando recuperamos a imagem em Still (congelada),

obtida pelo método analógico. Estas diferenças de qualidade e precisão são determinantes no

momento crucial que envolve a recuperação de imagens.

E tais diferenças podem mesmo ser dramáticas. É comum vermos na televisão a recuperação

de imagens referentes a roubos e acidentes, onde a imagem do perpetrador não passa de um

borrão na tela. Infelizmente, em termos forenses tais imagens são inúteis. Por este motivo é

que se diz em vigilância IP: “não basta saber que houve o roubo, posto que isto já o sabemos,

mas sim recuperar a imagem do evento com a máxima precisão possível”.

Tal precisão será tão mais crítica quanto o valor do prejuízo que se deseja recuperar. Tais

fatores envolvem também a celeridade na investigação, assim como precisão da imagem. O

trabalho de determinar o instante do roubo, sinistro ou evento, pode demandar tempo e

esforço, diretamente proporcionais ao rudimento da tecnologia empregada. No caso de

sistemas de armazenagem, mesmo os digitais, e que sejam desprovidos de inteligência de

software para cercar o evento, no extremo oposto da tecnologia, muitas horas poderão ser

dispendidas para recuperar um borrão e constatar o óbvio, que é, de fato, que houve um

roubo... Isto pode representar a diferença entre muitas horas de investigação e alguns poucos

minutos, e a recuperação de uma evidência útil contra uma prova imprestável.

Os softwares de gerenciamento são igualmente importantes e permitem delimitar o perímetro

de investigação na tela, por meio de janelas, tornando muito mais fácil localizar um evento.

Desta forma, precisão, qualidade, inteligência de software são fatores diretamente associados

à qualidade, eficiência e precisão da prova colhida, podendo representar a diferença entre um

sistema de vigiância do tipo “faz de conta” e um sistema confiável e eficiente.

Outros fatores

Zoom, Pan, Tilt, ou PTZ, denomina aquelas câmeras motorizadas capazes de realizar rotações

longitudinais e latitudinais. Novamente aqui, a qualidade do movimento está associada ao

“motor de passo”. Uma câmera PTZ de qualidade superior apresentará maior durabilidade e

fineza nos movimentos. Com relação ao Zoom, tanto no ótico, como no digital, há que se

tomar cuidado. Aqui fala mais alta a qualidade das lentes e do processador de imagem. Estes

fatores irão determinar o alcance da câmera e a perscrutação de detalhes, bem como o campo

de visão e agilidade.

Câmeras Externas x Câmeras Internas

As câmeras externas devem suportar a maior intensidade de luz solar e estar protegidas por

domos apropriados, aderentes ao padrão IP66. Por estarem expostas a intempéries e grande

irradiação solar, é necessário que tais câmeras sejam capazes de compensar as condições de

iluminação, o que pressupõe a existência de auto-íris. Câmeras não apropriadas para uso

externo podem sofrer danos com o passar do tempo, como a destruição do CCD. Desta forma,

câmeras para uso externo devem ser fabricadas espcificamente para este fim, e estar

protegidas por domos apropriados. Além disto, devem funcionar tão bem durante o dia como

à noite, com baixa iluminação. Aqui os fatores sensibilidade efetiva (lux), qualidade da imagem

durante o dia e à noite são fatores determinantes.

Por outro lado, câmeras de uso interno podem ser de foco fixo e apropriadas para uma menor

variação de intensidade de luz. No entanto, cabe ressaltar que dependendo do ambiente a

câmera deve ser capaz de compensar a luz de fundo de um objeto o pessoa, visto que uma

intensidade de luz de fundo elevada pode escurecer demasiadamente o objeto foco de

observação. Desta forma, é necessário fazer medições reais a fim de mensurar as condições

reais de utilização.

Um outro cuidado a tomar é quanto à sensibilidade (lux) apregoada por certas câmeras. O

fato de a câmera ser sensível a pouca luminosidade (lux reduzido), não necessariamente

significa que ela é capaz de captar a imagem com boa qualidade sob condições de baixa

iluminação. A câmera pode de fato ser bastante sensível e oferecer uma péssima qualidade de

imagem.

Como todo equipamento de rede, toda câmera IP é interligada à Rede local, através

de uma porta de switch. É possível adaptar AP´s para projetar a imagem em uma

rede Wireless. Algumas câmeras possuem Wireless embutido. Tal facilidade pode

reduzir substancialmente o gasto com infraestrutura nova.

Uma câmera IP pode ser publicada na Internet e ser acessada de qualquer

localidade. A câmera fica posicionada na rede interna e o acesso à mesma somente

é possível por meio usuário e senha. Em termos gerais, toda câmera IP é um

servidor de imagens na Net. Devemos atentar também para os níveis de segurança

que tais câmeras podem oferecer quanto ao acesso não autorizado.

Quando se escolhe uma câmera IP, outros fatores principais a serem observados

são:

Tipo de Sensor

Sensibilidade (lux)

Suporte a Dia/Noite

Tipo de lente (varifocal, foco fixo, auto-iris, auto-foco, zoom ótico e digital)

Fixa ou PTZ

Resolução Pixels

Deteção de Movimento, áudio,

Tipo de comunicação, se é bidirecional

Compressão de video suportada (MJPEG, MPEG4, H.264)

Amplitude de Pan e Tilt

A escolha da câmera

A escolha da câmera apropriada diz respeito, evidentemente, à real necessidade verificada,

dado que o custo de uma câmera de concepção mais simples é substancialmente menor do

que o topo de linha. Desta forma, o tipo de câmera escolhido deve estar alinhado com o

orçamento e o desempenho pretendido. Em diversas ocasições a câmera de foco fixo e menor

sensibilidade (em lux) será perfeitamente apropriada. Em outras situações seu desempenho

poderia comprometer o sistema de vigilância e apresentar um resultado bastante

insatisfatório.

Os fabricantes de câmeras costumam oferecer sistemas de gerenciamento próprios para

controle e gerenciamento de câmeras. Contudo, quando se deseja controlar múltiplas

câmeras, sistemas desenvolvidos por parceiros dos fabricantes costumam apresentar um

desempenho bastante superior aos sistemas próprios dos fabricantes.

Por fim, devemos sempre levar em conta os valores que serão vigiados, o perímetro de

vigilância e a criticidade em função do risco. Portanto, para locais de baixo risco e baixo valor

envolvido, onde se pretende apenas acompanhar o que está acontecendo, um sistema de

baixo custo seria mandatório, tomando-se o cuidado mínimo necessário com a qualidade da

imagem coletada. Para locais onde os valores e riscos envolvidos são elevados, podemos

entender a câmera como um componente do “seguro contra risco”, que possibilita reduzir a

vulnerabilidade e os riscos de perda material mais elevados. Entendo-se o custo da câmera

como uma proporção dos valores envolvidos, materiais e imateriais, poderemos ter uma

melhor idéia do orçamento mais apropriado.