Seguritecnia 351

Artículo Técnico 78 SEGURITECNIA Abril 2009 vídeo. Un decodificador compatible debe implementar to- das las herramientas, mientras que un codificador compa- tible puede elegir qué herramientas utilizar. Esto significa que puede haber una gran diferencia entre los codificado- res según el fabricante –la compresión puede ser buena o mala, en función de l a implementación del fabricante. Para poder determinar qué información se transmite en un P Frame debe buscarse movimiento en cada cuadro o imagen de vídeo La calidad de la compresión depende de hasta qué punto y cuán bien se complete la búsqueda en cada cuadro. Esta búsqueda puede verse limitada por la capacidad de procesamiento de la cámara, que se hace más notable cuando se trata de resoluciones HD (más da- tos por cuadro a analizar) y, a su vez, con altas tasas de cuadro ( frame rate , más cuadros por segundo), pues tene- mos más información que procesar en tiempo real. Comparado con los mejores codificadores, un diseño de codificador deficiente puede resultar en lo siguiente: ▪ Aumento exagerado del ancho de banda ( bitrate ) para obtener vídeo de buena calidad. ▪ Aumento exagerado del ancho de banda ( bitrate ) du- rante una secuencia con mucho movimiento. ▪ Pérdida de cuadros. ▪ Vídeo fragmentado o poco nítido. Arquitectura de hardware Debido a las altas exigencias de procesamiento de una cámara IP HD para obtener un bajo ancho de banda usando H.264, es esencial que se implemente la com- presión del vídeo en hardware especializado (no de propósito general) y separado, como un procesador FPGA independiente sólo para vídeo. Con este tipo de diseño se puede lograr la compresión HD con bajo an- cho de banda, que garantiza que no haya pérdida de cuadros. En resumen El uso de cámaras megapíxel IP HD en sistemas de vi- gilancia por CCTV brinda verdaderos beneficios. Sin embargo, para que las cámaras IP HD puedan pasar del uso especializado que se les da hoy en día a un uso más cotidiano es preciso usar las cámaras que implementen la mejor tecnología de compresión y tasas de transfe- rencia de datos más bajas. calar el vídeo IP. Al eliminar el problema de un ancho de banda alto, los diseñadores pueden optar por una arqui- tectura verdaderamente distribuida, y colocar el almace- namiento donde mejor convenga al diseño del sistema –ya sea en punto central, en puntos cerca de la cámara o una configuración redundante a prueba de fallos que combine las dos opciones anteriores. Diseño de una IP HD con bajo ancho de banda Por lo tanto, la clave para adoptar HD para la vigilancia convencional recae en la habilidad para desarrollar cá- maras IP HD con bajo ancho de banda. Los tres elemen- tos principales que constituyen dicha cámara son los si- guientes: 1. Utilizar una solución con cámara IP auténtica. 2. La excelente implementación del estándar H.264. 3. Arquitectura de hardware dedicada. Cámaras IP auténticas Una cámara IP auténtica elimina completamente cual- quier señal analógica al conectar el procesador de señal digital, presente en cualquier cámara analógica, directa- mente al chip de compresión. Así, se asegura de que no se introduzca ningún ruido de señal adicional. Compresión H.264 Los tres estándares de compresión más habituales que se uti- lizan en las cámaras IP HD sonMJPEG, MPEG-4 y H.264. Y se utilizan dos tipos de cuadros (en inglés, video frame ) para comprimir el vídeo: ▪ El I Frame, también conocido como Index o Key Frame , que contiene la totalidad de la imagen. ▪ El P Frame, en el que se transmite sólo la información que es diferente a aquella del cuadro o imagen anterior. El estándar MJPEG utiliza I Frames, mientras que los es- tándares MPEG-4 y H.264 utilizan una combinación de I Frames y P Frames y, por lo tanto, utilizan menos ancho de banda que el estándar MJPEG. El estándar H.264 ne- cesita hasta un 50 por ciento menos de ancho de banda que el MPEG-4 para transmitir la misma calidad de ima- gen. Por este motivo, es el elegido para obtener el rendi- miento más alto de las cámaras IP. El estándar H.264 especifica una serie de herramien- tas adicionales que pueden utilizarse para comprimir el Cámaras IP auténticas