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Fundamentos de CFTV para iniciantes

Esse artigo é sobre o básico de CFTV e é destinado para os iniciantes que não possuem nenhuma experiência na área, se esse é o seu caso continue lendo.

Câmera de CFTV

Nesse artigo irei explicar em detalhes os conceitos básicos de CFTV analógico, e como funciona um sistema de gravação pequeno com 4 câmeras e um gravador digital. Depois você pode se aperfeiçoar através de um curso completo que está disponível aqui mesmo nesse blog. 

Vamos começar a explicação pelo elemento mais básico, uma câmera analógica.

O que é uma câmera analógica ?

A princípio uma câmera de CFTV tem características parecidas com qualquer câmera tradicional que você conhece (como a câmera do seu celular) porque possui uma lente que direciona a luz para um sensor de imagem interno, porém as semelhanças acabam por aí pois não há gravação no dispositivo.

Sinal elétrico de uma câmera de segurança

Uma câmera analógica captura as imagens usando um sistema composto de lente, sensor de imagem e circuitos internos e gera sinais elétricos analógicos que são enviados através de cabos coaxiais para um gravador externo (conhecido como DVR) que converte os sinais analógicos para o formato digital.

O que é um sistema analógico de CFTV ?

Basicamente é a maneira como é denominado um sistema que possui câmeras de segurança analógicas conectadas a um gravador digital conhecido como DVR (Digital Video Recorder).

câmera de CFTV analógica

Na prática esse tipo de sistema não é puramente analógico pois há uma conversão de sinais analógicos para digitais, então o mais correto seria afirmar que se trata de um sistema híbrido, porém é bem comum ouvir técnicos se referindo a esse tipo de sistema como analógico.

Conexão de diversas câmeras em um DVR

É possível conectar diversas câmeras analógicas a um gravador digital (DVR), basta comprar o equipamento com quantidade adequada de canais.

A imagem a seguir mostra 4 câmeras analógicas conectadas a um DVR que por sua vez está conectado a um monitor analógico que exibe as imagens. Essas conexões utilizam cabos coaxiais.

Diagrama câmeras DVR e Monitor

Observe que nesse sistema o primeiro bloco com as câmeras analógicas é responsável por gerar as imagens, o segundo bloco com o DVR converte os sinais de analógico para digital e pode gravar e enviar a imagem para exibição no terceiro bloco onde está o monitor analógico.

Note que as câmeras analógicas possuem diferentes formatos físicos, nesse exemplo temos uma câmera do tipo box, uma câmera do tipo dome, uma PTZ e uma câmera bullet sucessivamente.

A seguir uma imagem que mostra um DVR de 4 canais e 4 câmeras analógicas.

Cameras analógicas e DVR

Uma das câmeras (box) está com o cabo coaxial conectado ao DVR, é dessa forma que ela poderá enviar as imagens para serem digitalizadas e gravadas, basta fazer o mesmo tipo de conexão para as demais câmeras.

A imagem serve somente para ilustrar a simplicidade do conceito de conexão das câmeras analógicas a um gravador digital, na prática é necessário alimentar todos os dispositivos com uma fonte adequada.

A próxima imagem mostra a parte traseira de um DVR, note que há 4 entradas para as câmeras e que a conexão do cabo coaxial ao DVR é feita por um conector chamado BNC.

Parte traseira de um DVR

Há diferentes tipos de cabos coaxiais no mercado, na imagem acima é possível notar um dos cabos na cor preta que mais grosso que o outro na cor branca que possui outras características como um cabo paralelo para levar a alimentação para a câmera (esse tipo de cabo é conhecido como cabo bipolar).

Cabos utilizados para conexão de câmeras e DVR

Note na imagem a seguir que um cabo bipolar possui um conector BNC em ambas as pontas e um par de fios que pode levar a alimentação elétrica, em uma das pontas um conector chamado P4 é utilizado e do outro lado os fios vermelhos e pretos são conectados a uma fonte de alimentação.

Parte traseira do DVR e cabos

Caso um cabo sem alimentação paralela seja utilizado (como o cabo preto da mostrado na foto) será necessário utilizar um cabo de alimentação à parte, o que pode deixar o projeto um pouco mais caro, porém em alguns casos essa solução de mostra mais profissional, especialmente quando as câmeras são instaladas em um local muito distante do DVR e o cabo paralelo não é suficiente para levar a alimentação adequada.

Conectores de câmeras analógicas profissionais

Esse tipo de conexão de alimentação separada é bem típico de câmeras profissionais, especialmente modelos box que geralmente são utilizados em projetos especiais.

Note na imagem abaixo, essa câmera profissional pode ser alimentada com alimentação alternada de 24 Volts ou com alimentação contínua de 12 Volts.

Conector para alimentação da câmera

Em situações do dia a dia e projetos pequenos é raro encontrar câmeras analógicas profissionais desse tipo devido ao custo benefício, especialmente nos dias atuais onde vale mais a pena utilizar câmera IPs modernas ao invés de câmera analógicas profissionais de alto custo.

Se o projeto é pequeno e a questão é custo, atualmente é mais comum o uso de câmeras analógicas tradicionais que são alimentadas por conectores do tipo P4 discutidos anteriormente.

Resolução das câmeras de CFTV

Há diferentes tecnologias de câmeras analógicas no mercado e, portanto, diferentes tipos de resoluções como a analógica tradicional e a digital.

==> Para aprender mais sobre resoluções recomendo que leia os artigos:

Resolução analógica.

A resolução de uma câmera analógica tradicional antiga (CVBS) é medida em linhas de TV, que nada mais é que a quantidade de linhas verticais que aparece em um monitor. Quanto maior a quantidade de linhas, maior a resolução.

Note na figura a seguir que há linhas na tela do monitor que formam a imagem, dependendo da quantidade de linhas que a câmera pode gerar ela é considerada uma câmera de maior resolução, apesar de ser uma tecnologia antiga, ainda encontramos no mercado câmeras com resoluções de 480, 540, 600 e 1000 linhas de TV, porém eu não recomendo o uso de tais câmeras.

resolução analógica linhas de TV

Resolução digital

Como vimos anteriormente, depois de passar por um DVR a imagem é convertida para o formato digital.

Ao ser convertida para esse formato uma outra nomenclatura é adotada para se referir à resolução da câmera, já não se fala em linhas de TV, mas sim em quantidade de pixels disponíveis na imagem.

Nomenclatura como CIF, 2CIF, 4CIF, VGA, SVGA, XVGA, HD, Full HD, Mega Pixel e 4K são utilizadas ao nos referirmos à resolução digital de uma câmera de CFTV.

Veja na figura a seguir que há vários pontos que formam uma imagem, eles são os pixels e quanto maior a quantidade, maior é a resolução digital.

Resolução digital

Note que é possível ter milhares de pixels em uma imagem, nesse exemplo poderíamos ter câmeras que geram de 0.3 a 8 milhões de pixels, e por isso dizemos que a resolução está em Mega Pixels (MP).

Saída de rede do gravador (DVR)

Como vimos anteriormente, um DVR converte os sinais analógicos das câmeras em formato digital para que possa ser gravado em um disco rígido interno, mas não é só isso, o DVR também possui uma saída digital que permite o envio das imagens das câmeras por uma rede de computadores e pela Internet.

Veja a imagem a seguir que ilustra o conceito.

Diagrama de CFTV

Note nessa imagem que as câmeras analógicas são conectadas ao DVR que recebe os sinais em formato analógico tradicional com resolução de 600 linhas de TV (TVL) que são convertidas para o formato digital 4CIF que representa 704 x 480 pixels na horizontal e vertical respectivamente.

Essa imagem em formato digital é exibida na tela de um computador através de um software, observe no diagrama que há um cabo na cor azul (cabo de rede) conectando a saída digital do DVR a um computador.

É possível ainda conectar um cabo coaxial do DVR a um monitor analógico e ainda obter uma saída de vídeo tradicional em formato analógico com as 600 linhas de TV.

Nesse caso então temos as câmeras entrando no DVR em formato analógico com as saídas em formato analógico e digital.

Conexão de monitores ao gravador (DVR)

Após receber os sinais provenientes das câmeras analógicas, o DVR pode exibi-as em um monitor ou TV, basta utilizar as saídas BNC, VGA ou HDMI disponíveis na parte traseira.

Note na imagem a seguir que há uma saída para conector BNC para usar um cabo coaxial e ligar a um monitor analógico tradicional e uma saída do tipo HDMI para ligar um monitor digital.

DVR com saida HDMI e BNC

Câmeras analógicas com tecnologias modernas

Até o momento falamos sobre câmeras analógicas tradicionais que possuem a resolução analógica medida em linhas de TV, o tipo de tecnologia utilizado nessas câmeras é chamado CVBS e não é a mais apropriada para ser usada nos dias atuais.

Tecnologias modernas como HD-TVI, HD-CVI e AHD são indicadas para projetos de CFTV onde ainda se faz necessário o uso de câmeras analógicas.

Ao conectar uma câmera com esse tipo de tecnologia em um DVR moderno, a saída digital será muito superior a resolução de 4CIF (704 x 480 pixels) vista anteriormente, pois é comum encontrar no mercado essas câmeras modernas com resoluções Full HD (1920 x 1080 pixels) e superiores como 3 Mega Pixel, 5 Mega Pixel e 8 Mega Pixel.

Ao comprar suas câmeras de CFTV dê preferência para esse novo tipo de tecnologia.

Palavras finais e conclusão

Sistemas de CFTV analógicos já não são mais utilizados em projetos de médio e de grande porte, pois há uma preferência por sistemas IPs, porém ainda há mercado para câmeras e DVRs analógicos em pequenos projetos onde o custo é fator fundamental.

Caso necessite utilizar um sistema analógico fuja da tecnologia tradicional antiga (CVBS) e dê preferência às tecnologias modernas com câmeras de CFTV analógicas de alta resolução como HD-TVI, HD-CVI e AHD.

==> Para aprender mais sobre essas tecnologias recomendo que leia os artigos abaixo (não deixe de ler pois são informações importantes):

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Claudemir Martins
 

Meu nome é Claudemir Martins, nascido em uma pequena cidade no interior de São Paulo, me profissionalizei em redes de computadores (CISCO) e CFTV. Trabalhei para grandes empresas (como a Samsung) como engenheiro e treinador profissional ministrando treinamento em diferentes países e idiomas. Atualmente moro com minha família nos Estados Unidos e tenho minha própria empresa na áera de tecnologia.

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