أهم المعالم في تاريخ تطور أنظمة المراقبة بالفيديو

أهم المعالم في تاريخ تطور أنظمة المراقبة بالفيديو
لقد تجاوزت وظائف أنظمة المراقبة الحديثة منذ فترة طويلة تسجيل الفيديو على هذا النحو. الكشف عن الحركة في مجال الاهتمام ، وإحصاء الأشخاص والمركبات وتحديد هويتهم ، والحفاظ على شيء ما في الدفق - اليوم ليست كاميرات IP الأكثر تكلفة قادرة على كل هذا. إذا كان لديك خادم منتج بما فيه الكفاية والبرامج الضرورية ، فإن إمكانيات البنية التحتية للأمان تصبح غير محدودة تقريبًا. ولكن بمجرد أن هذه الأنظمة لم تعرف حتى كيفية تسجيل الفيديو.

من البانتليغراف إلى التلفزيون الميكانيكي

تم إجراء المحاولات الأولى لنقل الصور عبر مسافة في النصف الثاني من القرن التاسع عشر. في عام 1862 ، أنشأ رئيس دير فلورنسا جيوفاني كاسيلي جهازًا قادرًا ليس فقط على إرسال الصور ، ولكن أيضًا على استقبال الصور عبر الأسلاك الكهربائية - رسم البانتليجراف. هذا فقط لتسمية هذه الوحدة "التلفزيون الميكانيكي" يمكن أن يكون مجرد امتداد كبير جدًا: في الواقع ، ابتكر المخترع الإيطالي نموذجًا أوليًا لجهاز فاكس.

أهم المعالم في تاريخ تطور أنظمة المراقبة بالفيديو
Pantelegraph بواسطة جيوفاني كاسيلي

يعمل التلغراف الكهروكيميائي من Caselli على النحو التالي. تم "تحويل" الصورة المرسلة أولاً إلى تنسيق مناسب ، وأعيد رسمها بحبر غير موصل على لوح من الصلب (رقائق القصدير) ، ثم تم تثبيتها بمشابك على ركيزة نحاسية منحنية. كانت الإبرة الذهبية بمثابة رأس قراءة ، سطرا بسطر لمسح صفيحة معدنية بخطوة 0,5 مم. عندما كانت الإبرة فوق المنطقة بالحبر غير الموصّل ، تم فتح الدائرة الأرضية وتم تطبيق التيار على الأسلاك التي تربط بين خط الإرسال وجهاز الاستقبال. في الوقت نفسه ، تم تحريك إبرة المستقبل فوق ورقة سميكة مشربة بمزيج من الجيلاتين والبوتاسيوم سداسي الفرات. تحت تأثير التيار الكهربائي ، أصبح الاتصال مظلماً ، بسبب تشكل الصورة.

كان لهذا الجهاز الكثير من أوجه القصور ، من بينها أنه من الضروري تسليط الضوء على انخفاض الإنتاجية ، والحاجة إلى مزامنة جهاز الاستقبال وجهاز الإرسال ، والتي تعتمد على الدقة التي تعتمد عليها جودة الصورة النهائية ، فضلاً عن الجهد المبذول والتكلفة العالية. الصيانة ، ونتيجة لذلك تبين أن عمر البانتليغراف قصير للغاية. لذلك ، على سبيل المثال ، أجهزة Caselli المستخدمة في Moscow-St.

تبين أن بيلدليغراف ، الذي ابتكره آرثر كورن عام 1902 على أساس أول خلية ضوئية اخترعها الفيزيائي الروسي ألكسندر ستوليتوف ، كان أكثر عملية. اكتسب الجهاز شهرة عالمية في 17 مارس 1908: في مثل هذا اليوم ، بمساعدة bildtelegraph ، تم نقل صورة للمجرم من مركز شرطة باريس إلى لندن ، وبفضل ذلك تمكن رجال الشرطة لاحقًا من التعرف على المهاجم واحتجازه. .

أهم المعالم في تاريخ تطور أنظمة المراقبة بالفيديو
آرثر كورن وصحيفة بيلدليغراف

قدمت هذه الوحدة تفاصيل جيدة لصورة فوتوغرافية ولم تعد بحاجة إلى إعداد خاص لها ، ومع ذلك ، كانت لا تزال غير مناسبة لنقل الصورة في الوقت الفعلي: استغرق الأمر حوالي 10-15 دقيقة لمعالجة صورة واحدة. لكن bildtelegraph ترسخ جيدًا في علم الطب الشرعي (تم استخدامه بنجاح من قبل الشرطة لنقل الصور وصور الهوية وبصمات الأصابع بين الإدارات وحتى البلدان) ، وكذلك في الصحافة الإخبارية.

حدث اختراق حقيقي في هذا المجال في عام 1909: في ذلك الوقت ، تمكن جورج رين من تحقيق نقل الصور بمعدل تحديث يبلغ إطارًا واحدًا في الثانية. نظرًا لأن جهاز التقريب يحتوي على "مستشعر" يمثله فسيفساء من الخلايا الكهروضوئية من السيلينيوم ، وكانت دقته 1 × 8 "بكسل" فقط ، فإنه لم يتجاوز جدران المختبر أبدًا. ومع ذلك ، فإن حقيقة ظهوره أرست الأساس اللازم لمزيد من البحث في مجال بث الصور.

نجح المهندس الاسكتلندي جون بيرد حقًا في هذا المجال ، والذي نزل في التاريخ كأول شخص تمكن من نقل صورة عبر مسافة في الوقت الفعلي ، ولهذا السبب يعتبر "أب" التلفزيون الميكانيكي (و التلفزيون بشكل عام). بالنظر إلى أن بيرد كاد أن يفقد حياته أثناء تجاربه ، حيث تلقى صدمة كهربائية 2000 فولت أثناء استبدال الخلية الكهروضوئية في الكاميرا التي ابتكرها ، فإن هذا العنوان يستحق تمامًا.

أهم المعالم في تاريخ تطور أنظمة المراقبة بالفيديو
جون بيرد ، مخترع التلفزيون

استخدم إنشاء بيرد قرصًا خاصًا اخترعه الفني الألماني بول نيبكو في عام 1884. تم استخدام قرص Nipkow المصنوع من مادة معتمة مع عدد من الثقوب ذات القطر المتساوي والمرتبة بشكل حلزوني في منعطف واحد من مركز القرص على مسافة زاوية متساوية من بعضها البعض لمسح الصورة ضوئيًا ولتشكيلها على جهاز الاستقبال.

أهم المعالم في تاريخ تطور أنظمة المراقبة بالفيديو
جهاز قرص Nipkow

ركزت العدسة صورة الموضوع على سطح القرص الدوار. الضوء ، الذي يمر عبر الثقوب ، سقط على الخلية الكهروضوئية ، مما أدى إلى تحويل الصورة إلى إشارة كهربائية. نظرًا لأن الثقوب تم ترتيبها في شكل حلزوني ، فقد أجرى كل منهم في الواقع مسحًا سطريًا سطريًا لمنطقة معينة من الصورة التي تركز عليها العدسة. كان نفس القرص موجودًا بالضبط في جهاز التشغيل ، ولكن خلفه كان مصباحًا كهربائيًا قويًا يلاحظ تقلبات في الضوء ، وكان أمامه عدسة مكبرة أو نظام عدسات يعرض صورة على الشاشة.

أهم المعالم في تاريخ تطور أنظمة المراقبة بالفيديو
مبدأ تشغيل أنظمة التلفزيون الميكانيكية

استخدم جهاز Baird قرص Nipkow به 30 ثقبًا (نتيجة لذلك ، كان للصورة الناتجة مسح ضوئي لـ 30 خطًا رأسيًا فقط) ويمكنه مسح الكائنات بتردد 5 إطارات في الثانية. تمت أول تجربة ناجحة في إرسال صورة بالأبيض والأسود في 2 أكتوبر 1925: ثم تمكن المهندس لأول مرة من البث من جهاز إلى صورة نصفية أخرى لدمية متكلم من بطنها.

أثناء التجربة ، اتصل ساعي عند الباب ، وكان من المفترض أن يسلم المراسلات المهمة. وبتشجيع من هذا النجاح ، أمسك بيرد بذراع الشاب المحبط وقاده إلى مختبره: لقد كان حريصًا على تقييم كيفية تعامل نسله مع نقل صورة الوجه البشري. لذا ، فإن ويليام إدوارد تاينتون ، البالغ من العمر 20 عامًا ، في الوقت المناسب وفي المكان المناسب ، دخل التاريخ باعتباره أول شخص "يظهر على التلفزيون".

في عام 1927 ، أجرى بيرد أول بث تلفزيوني بين لندن وجلاسكو (على مسافة 705 كيلومترات) عبر أسلاك الهاتف. وفي عام 1928 ، أكملت شركة Baird Television Development Company Ltd ، التي أسسها مهندس ، بنجاح أول إرسال عبر المحيط الأطلسي لإشارة تلفزيونية بين لندن وهارتسديل ، نيويورك. تبين أن عرض إمكانيات نظام Baird المكون من 30 نطاقًا هو أفضل إعلان: في عام 1929 ، تبنته هيئة الإذاعة البريطانية (BBC) واستخدمته بنجاح على مدار السنوات الست التالية ، حتى تم استبداله بمعدات أكثر تقدمًا تعتمد على أنابيب أشعة الكاثود.

Iconoscope - نذير عصر جديد

يعود الفضل في ظهور أنبوب أشعة الكاثود إلى مواطننا السابق فلاديمير كوزميتش زوريكين. خلال الحرب الأهلية ، انحاز المهندس إلى جانب الحركة البيضاء وهرب عبر يكاترينبورغ إلى أومسك ، حيث كان يعمل في تجهيز محطات الراديو. في عام 1919 ، ذهب Zworykin في رحلة عمل إلى نيويورك. في ذلك الوقت فقط ، حدثت عملية أومسك (نوفمبر 1919) ، وكانت نتيجتها استيلاء الجيش الأحمر على المدينة دون قتال تقريبًا. نظرًا لأنه لم يكن لدى المهندس مكان آخر للعودة ، فقد ظل في حالة الهجرة القسرية ، وأصبح موظفًا في Westinghouse Electric (حاليًا CBS Corporation) ، والتي كانت بالفعل واحدة من الشركات الكهربائية الرائدة في الولايات المتحدة ، حيث كان يشارك في وقت واحد في البحث في مجال نقل الصورة عبر مسافة.

أهم المعالم في تاريخ تطور أنظمة المراقبة بالفيديو
فلاديمير كوزميش زوريكين ، مبتكر الأيقونات

بحلول عام 1923 ، تمكن المهندس من إنشاء أول جهاز تلفزيوني ، والذي كان يعتمد على أنبوب إرسال إلكتروني مع كاثود ضوئي من الفسيفساء. ومع ذلك ، فإن الرؤساء الجدد لم يأخذوا عمل العالم على محمل الجد ، لذلك اضطر Zvorykin لفترة طويلة لإجراء البحوث بمفرده ، في ظروف محدودة للغاية الموارد. تم تقديم فرصة العودة إلى الأنشطة البحثية الكاملة إلى Zworykin فقط في عام 1928 ، عندما التقى العالم بمهاجر آخر من روسيا ، ديفيد سارنوف ، الذي كان في ذلك الوقت نائب رئيس مؤسسة راديو أمريكا (RCA). العثور على أفكار المخترع واعدة للغاية ، عين سارنوف Zworykin رئيسًا لمختبر الإلكترونيات RCA ، وانطلقت الأمور على أرض الواقع.

في عام 1929 ، قدم فلاديمير كوزميتش نموذجًا أوليًا عمليًا لأنبوب تلفزيون عالي التفريغ (kinescope) ، وفي عام 1931 أكمل العمل على جهاز استقبال ، والذي أطلق عليه اسم "iconoscope" (من الكلمة اليونانية eikon - "image" و skopeo - " للبحث "). كان الأيقونات عبارة عن قارورة زجاجية مفرغة ، تم تثبيت هدف حساس للضوء بداخله ومسدس إلكتروني يقع بزاوية عليه.

أهم المعالم في تاريخ تطور أنظمة المراقبة بالفيديو
رسم تخطيطي لمنظار الأيقونات

تم تمثيل هدف حساس للضوء بحجم 6 × 19 سم بواسطة صفيحة رقيقة من العازل (الميكا) ، تم ترسيب قطرات فضية مجهرية (عدة عشرات من الميكرونات لكل منهما) على جانب واحد منها بمقدار 1 قطعة مغطاة بالسيزيوم. ، وعلى الجانب الآخر - طلاء فضي صلب ، تم أخذ إشارة الخرج من السطح منه. عندما كان الهدف مضاءًا ، تحت تأثير التأثير الكهروضوئي ، اكتسبت قطرات الفضة شحنة موجبة ، وتعتمد قيمتها على مستوى الإضاءة.

أهم المعالم في تاريخ تطور أنظمة المراقبة بالفيديو
الأيقونات الأصلية المعروضة في المتحف التشيكي الوطني للتكنولوجيا

شكل الأيقونة أساس أنظمة التلفزيون الإلكترونية الأولى. جعل مظهره من الممكن تحسين جودة الصورة المرسلة بشكل كبير عن طريق ضرب عدد العناصر في صورة التلفزيون: من 300 × 400 نقطة في الطرز الأولى إلى 1000 × 1000 نقطة في النماذج الأكثر تقدمًا. على الرغم من أن الجهاز لم يكن خاليًا من بعض العيوب ، والتي تشمل حساسية منخفضة (للتصوير الكامل ، كانت الإضاءة لا تقل عن 10 آلاف لوكس مطلوبة) والتشوه الأساسي الناتج عن عدم تطابق المحور البصري مع محور أنبوب الحزمة ، أصبح اختراع Zworykin علامة فارقة في تاريخ المراقبة بالفيديو ، في تحديد الاتجاه الإضافي لتطور الصناعة إلى حد كبير.

في الطريق من التناظرية إلى الرقمية

كما يحدث غالبًا ، تساهم النزاعات العسكرية في تطوير تقنيات معينة ، والمراقبة بالفيديو في هذه الحالة ليست استثناءً. خلال الحرب العالمية الثانية ، بدأ الرايخ الثالث في التطوير النشط للصواريخ الباليستية طويلة المدى. ومع ذلك ، لم تكن النماذج الأولية لـ "سلاح الانتقام" الشهير V-2 موثوقة للغاية: غالبًا ما انفجرت الصواريخ في البداية أو سقطت بعد وقت قصير من الإقلاع. نظرًا لأن أنظمة القياس عن بُعد المتقدمة لم تكن موجودة بعد من حيث المبدأ ، فإن الطريقة الوحيدة لتحديد سبب الفشل هي المراقبة المرئية لعملية الإطلاق ، لكن هذا كان محفوفًا بالمخاطر للغاية.

أهم المعالم في تاريخ تطور أنظمة المراقبة بالفيديو
الاستعدادات لإطلاق الصاروخ الباليستي V-2 في موقع اختبار Peenemünde

لتسهيل الأمر على مطوري أسلحة الصواريخ وعدم تعريض حياتهم للخطر ، صمم المهندس الكهربائي الألماني والتر بروخ ما يسمى بنظام CCTV (تلفزيون الدائرة المغلقة). تم تركيب المعدات اللازمة في ساحة تدريب Peenemünde. سمح إنشاء مهندس كهربائي ألماني للعلماء بمراقبة تقدم الاختبارات من مسافة 2,5 كيلومتر دون خوف على حياتهم.

مع كل مزاياه ، كان لنظام Bruch للمراقبة بالفيديو عيبًا كبيرًا للغاية: لم يكن به جهاز تسجيل فيديو ، مما يعني أن المشغل لا يمكنه مغادرة مكان عمله ولو لثانية واحدة. تتيح لنا خطورة هذه المشكلة تقييم الدراسة التي أجرتها IMS Research في عصرنا. وفقًا لنتائجها ، فإن الشخص الذي يتمتع بصحة جيدة وراحة جيدة سيفقد ما يصل إلى 45٪ من الأحداث المهمة بعد 12 دقيقة فقط من الملاحظة ، وبعد 22 دقيقة سيصل هذا الرقم إلى 95٪. وإذا لم تلعب هذه الحقيقة في مجال اختبار الأسلحة الصاروخية دورًا خاصًا ، حيث لم يكن العلماء بحاجة إلى الجلوس أمام الشاشات لعدة ساعات متتالية ، ثم فيما يتعلق بالأنظمة الأمنية ، فإن عدم إمكانية أثر تسجيل الفيديو بشكل كبير على فعاليتها.

استمر هذا الأمر حتى عام 1956 ، عندما رأى أول مسجل فيديو Ampex VR 1000 ، الذي أنشأه مواطننا السابق ألكسندر ماتفييفيتش بوناتوف ، ضوء النهار. مثل Zworykin ، انحاز العالم إلى جانب الجيش الأبيض ، وبعد هزيمته هاجر لأول مرة إلى الصين ، حيث عمل لمدة 7 سنوات في إحدى شركات الطاقة الكهربائية في شنغهاي ، ثم عاش في فرنسا لبعض الوقت ، وبعد ذلك في أواخر العشرينات من القرن الماضي ، انتقل إلى الإقامة الدائمة في الولايات المتحدة وحصل على الجنسية الأمريكية في عام 1920.

أهم المعالم في تاريخ تطور أنظمة المراقبة بالفيديو
Alexander Matveevich Ponyatov والنموذج الأولي لأول مسجل فيديو في العالم Ampex VR 1000

على مدار الـ 12 عامًا التالية ، عمل بوناتوف في شركات مثل جنرال إلكتريك ، باسيفيك جاز آند إلكتريك ، ودالمو فيكتور وستنجهاوس ، ولكن في عام 1944 قرر بدء عمله الخاص وتسجيل شركة Ampex Electric and Manufacturing Company. في البداية ، تخصصت Ampex في إنتاج محركات عالية الدقة لأنظمة الرادار ، ولكن بعد الحرب ، تم إعادة توجيه أنشطة الشركة إلى اتجاه واعد أكثر - إنتاج أجهزة تسجيل صوت مغناطيسي. بين عامي 1947 و 1953 ، أنتجت شركة بوناتوف عدة نماذج ناجحة جدًا من مسجلات الأشرطة التي تم استخدامها في مجال الصحافة المهنية.

في عام 1951 ، قرر بوناتوف وكبار مستشاريه الفنيين تشارلز جينزبورغ ، فيتر سيلستيد وميرون ستولياروف المضي قدمًا في تطوير مسجل فيديو. في نفس العام ، قاموا بإنشاء نموذج أولي Ampex VR 1000B ، باستخدام مبدأ تسجيل المعلومات عبر الخطوط عن طريق تدوير الرؤوس المغناطيسية. أتاح هذا التصميم توفير مستوى الأداء اللازم لتسجيل إشارة تلفزيونية بتردد عدة ميغا هرتز.

أهم المعالم في تاريخ تطور أنظمة المراقبة بالفيديو
مخطط التسجيل عبر الخطوط لإشارة الفيديو

تم إصدار أول نموذج تجاري لسلسلة Apex VR 1000 بعد 5 سنوات. في وقت الإصدار ، تم بيع الجهاز مقابل 50 ألف دولار ، والذي كان مبلغًا كبيرًا في ذلك الوقت. للمقارنة: تم طرح سيارة Chevy Corvette ، التي تم إصدارها في نفس العام ، مقابل 3000 دولار فقط ، وكانت هذه السيارة تنتمي ، لمدة دقيقة ، إلى فئة السيارات الرياضية.

كانت التكلفة العالية للمعدات التي كان لها تأثير رادع لفترة طويلة على تطوير المراقبة بالفيديو. لتوضيح هذه الحقيقة ، يكفي أن نقول إنه استعدادًا لزيارة العائلة المالكة التايلاندية إلى لندن ، قامت الشرطة بتركيب كاميرتي فيديو فقط في ميدان ترافالغار (وكان ذلك لضمان سلامة الأشخاص الأوائل في الولاية) ، وفي نهاية كل الأحداث تم تفكيك النظام الأمني.

أهم المعالم في تاريخ تطور أنظمة المراقبة بالفيديو
الملكة إليزابيث الثانية والأمير فيليب دوق إدنبرة يرحبان بملك تايلاند بوميبول والملكة سيريكيت

أتاح ظهور ميزة التكبير / التصغير والتحريك والتحول عن طريق المؤقت تحسين تكلفة بناء أنظمة الأمان عن طريق تقليل عدد الأجهزة اللازمة للتحكم في المنطقة ، لكن تنفيذ مثل هذه المشاريع لا يزال يتطلب استثمارات مالية كبيرة. على سبيل المثال ، كلف نظام المراقبة بالفيديو Olean في مدينة نيويورك ، الذي تم تشغيله في عام 1968 ، المدينة 1,4 مليون دولار واستغرق نشره عامين ، على الرغم من حقيقة أن البنية التحتية بأكملها كانت ممثلة بـ 2 كاميرات فيديو فقط. وبالطبع ، لم يكن هناك حديث عن أي تسجيل على مدار الساعة في ذلك الوقت: تم تشغيل VCR فقط بأمر من المشغل ، لأن الفيلم والمعدات نفسها كانت باهظة الثمن ، وتشغيلها في 8 / 24 كان الوضع غير وارد.

تغير كل شيء مع انتشار معيار VHS ، والذي ندين بمظهره للمهندس الياباني شيزو تاكانو ، الذي عمل في JVC.

أهم المعالم في تاريخ تطور أنظمة المراقبة بالفيديو
شيزو تاكانو ، مبتكر تنسيق VHS

افترض التنسيق استخدام تسجيل السمت ، حيث يشارك رأسي فيديو في وقت واحد. سجل كل منهم مجالًا تلفزيونيًا واحدًا وكان به فجوات عمل انحرفت عن الاتجاه العمودي بنفس الزاوية البالغة 6 درجات في اتجاهين متعاكسين ، مما جعل من الممكن تقليل التداخل بين مسارات الفيديو المجاورة وتقليل الفجوة بينهما بشكل كبير ، مما أدى إلى زيادة كثافة التسجيل . تم وضع رؤوس الفيديو على أسطوانة بقطر 62 ملم ، تدور بتردد 1500 دورة في الدقيقة. بالإضافة إلى مسارات الفيديو المائلة ، تم تسجيل مسارين صوتيين مفصولين بفجوة حماية على طول الحافة العلوية للشريط المغناطيسي. تم تسجيل مسار تحكم على طول الحافة السفلية للشريط ، يحتوي على نبضات تزامن الإطار.

عند استخدام تنسيق VHS ، تم تسجيل إشارة فيديو مركبة على الكاسيت ، مما جعل من الممكن الوصول إلى قناة اتصال واحدة وتبسيط التبديل بين أجهزة الاستقبال والإرسال بشكل كبير. بالإضافة إلى ذلك ، على عكس تنسيقات Betamax و U-matic الشائعة في تلك السنوات ، والتي استخدمت آلية إعادة تعبئة شريط مغناطيسي على شكل حرف U مع قرص دوار ، والذي كان نموذجيًا لجميع أنظمة الكاسيت السابقة ، استند تنسيق VHS على مبدأ جديد لـ ما يسمى م ​​- محطات الوقود.

أهم المعالم في تاريخ تطور أنظمة المراقبة بالفيديو
مخطط لشريط مغناطيسي لإعادة تعبئة M في شريط VHS

تمت إزالة وتحميل الشريط المغناطيسي باستخدام شوكة توجيه ، كل منها يتكون من بكرة عمودية وحامل أسطواني مائل ، والتي تحدد الزاوية الدقيقة للشريط الذي يدخل أسطوانة الرؤوس الدوارة ، مما يضمن الميل من مسار الفيديو إلى الحافة الأساسية. كانت زوايا دخول وخروج الشريط من الأسطوانة مساوية لزاوية ميل مستوى دوران الأسطوانة إلى قاعدة الآلية ، بسبب وجود لفات الكاسيت في نفس المستوى.

أثبتت آلية التحميل M أنها أكثر موثوقية وساعدت في تقليل الضغط الميكانيكي على الفيلم. أدى عدم وجود قرص دوار إلى تبسيط تصنيع كل من الكاسيتات نفسها وأجهزة الفيديو ، مما كان له تأثير إيجابي على تكلفتها. إلى حد كبير نتيجة لهذا ، فازت VHS بانتصار ساحق في "حرب التنسيق" ، مما جعل المراقبة بالفيديو متاحة حقًا.

كما أن كاميرات الفيديو لم تقف ثابتة: فقد تم استبدال الأجهزة المزودة بأنبوب أشعة الكاثود بنماذج مصنوعة على أساس مصفوفات CCD. يدين العالم بظهور الأخير إلى ويلارد بويل وجورج سميث ، اللذين عملا في مختبرات AT & T Bell على أجهزة تخزين بيانات أشباه الموصلات. اكتشف الفيزيائيون في سياق بحثهم أن الدوائر المتكاملة التي أنشأوها تخضع للتأثير الكهروضوئي. في وقت مبكر من عام 1970 ، قدم بويل وسميث أول أجهزة كشف ضوئية خطية (مصفوفات CCD).

في عام 1973 ، بدأت Fairchild الإنتاج الضخم لأجهزة CCD بدقة 100 × 100 بكسل ، وفي عام 1975 ، ابتكر ستيف ساسون من كوداك أول كاميرا رقمية تعتمد على مثل هذه المصفوفة. ومع ذلك ، كان غير قابل للاستخدام تمامًا ، نظرًا لأن عملية تكوين الصورة استغرقت 23 ثانية ، واستمر تسجيلها اللاحق على شريط 8 مم مرة ونصف. بالإضافة إلى ذلك ، تم استخدام 16 بطارية من النيكل والكادميوم كمصدر طاقة للكاميرا ، وكل هذه الأشياء تزن 3,6 كجم.

أهم المعالم في تاريخ تطور أنظمة المراقبة بالفيديو
أول كاميرا رقمية من إنتاج Steve Sasson و Kodak مقابل علب الصابون الحالية

تم تقديم المساهمة الرئيسية في تطوير سوق الكاميرات الرقمية من قبل شركة Sony وشخصيًا من قبل Kazuo Iwama ، الذي ترأس شركة Sony Corporation الأمريكية في تلك السنوات. كان هو الذي أصر على استثمار مبالغ طائلة في تطوير رقائق CCD الخاصة بهم ، وبفضل ذلك ، قدمت الشركة بالفعل في عام 1980 ، أول كاميرا فيديو CCD ملونة ، XC-1. بعد وفاة Kazuo في عام 1982 ، تم وضع شاهد قبر عليه جهاز CCD على قبره.

أهم المعالم في تاريخ تطور أنظمة المراقبة بالفيديو
Kazuo Iwama ، رئيس شركة Sony Corporation الأمريكية في السبعينيات

حسنًا ، تميز سبتمبر 1996 بحدث يمكن مقارنته من حيث الأهمية باختراع الأيقونات. في ذلك الوقت ، قدمت شركة Axis Communications السويدية أول "كاميرا رقمية مع وظائف خادم الويب" NetEye 200 في العالم.

أهم المعالم في تاريخ تطور أنظمة المراقبة بالفيديو
تعد Axis Neteye 200 أول كاميرا IP في العالم

حتى وقت الإصدار ، كان من الصعب تسمية NetEye 200 بكاميرا فيديو بالمعنى المعتاد للكلمة. كان الجهاز أدنى من إخوانه على جميع الجبهات: تراوح أداؤه من إطار واحد في الثانية بتنسيق CIF (1 × 352 ، أو 288 ميجابكسل) إلى إطار واحد في كل 0,1 ثانية في 1CIF (17 × 4 ، 704 ميجابكسل) ، علاوة على ذلك ، لم يتم حفظ السجل في ملف منفصل ، ولكن كسلسلة من صور JPEG. ومع ذلك ، فإن الميزة الرئيسية لبنات أفكار Axis لم تكن سرعة التصوير على الإطلاق وليس وضوح الصورة ، ولكن وجود معالج ETRAX RISC الخاص بها ومنفذ 576Base-T Ethernet المدمج ، مما جعل من الممكن قم بتوصيل الكاميرا مباشرة بجهاز التوجيه أو بطاقة شبكة الكمبيوتر كجهاز شبكة عادي وإدارتها باستخدام تطبيقات Java المتوفرة. كانت هذه المعرفة هي التي أجبرت العديد من الشركات المصنعة لأنظمة المراقبة بالفيديو على إعادة النظر بشكل جذري في وجهات نظرهم ، ولسنوات عديدة حددت المتجه العام لتطور الصناعة.

المزيد من الميزات - المزيد من التكاليف

على الرغم من التطور السريع للتكنولوجيا ، حتى بعد سنوات عديدة ، يظل الجانب المالي من المشكلة أحد العوامل الرئيسية في تصميم أنظمة المراقبة بالفيديو. على الرغم من أن التقدم العلمي والتقني قد ساهم في انخفاض كبير في تكلفة المعدات ، فبفضله أصبح من الممكن اليوم تجميع نظام مشابه للنظام الذي تم تركيبه في Olean في أواخر الستينيات مقابل بضع مئات من الدولارات وزوجين. لساعات من الوقت الفعلي ، لم تعد هذه البنية التحتية قادرة على تلبية الاحتياجات المتزايدة للأعمال التجارية الحديثة.

هذا يرجع إلى حد كبير إلى تحول في الأولويات. إذا تم استخدام المراقبة السابقة بالفيديو فقط لضمان الأمن في منطقة محمية ، فإن المحرك الرئيسي لتطوير الصناعة اليوم (وفقًا لأبحاث السوق الشفافة) هو البيع بالتجزئة ، والتي تساعد هذه الأنظمة في حل المهام التسويقية المختلفة. السيناريو المعتاد هو تحديد معدل التحويل بناءً على معلومات حول عدد الزوار وعدد العملاء الذين مروا عبر عدادات الخروج. إذا أضفنا نظام التعرف على الوجوه هنا ، ودمجه مع برنامج الولاء الحالي ، فسنحظى بفرصة دراسة سلوك المشترين بالرجوع إلى العوامل الاجتماعية والديموغرافية للتكوين اللاحق للعروض الشخصية (الخصومات الفردية ، الحزم في صفقة السعر ، وما إلى ذلك).

تكمن المشكلة في أن تطبيق مثل هذا النظام لتحليلات الفيديو محفوف بتكاليف رأسمالية وتشغيلية كبيرة. حجر العثرة هنا هو التعرف على وجوه المشترين. إن مسح وجه كامل عند الخروج مع الدفع بدون تلامس شيء ، وشيء آخر في التدفق (في قاعة التداول) ، بزوايا مختلفة وفي ظروف إضاءة مختلفة. هنا ، فقط النمذجة ثلاثية الأبعاد للوجه في الوقت الفعلي باستخدام الكاميرات الاستريو وخوارزميات التعلم الآلي يمكنها إظهار كفاءة كافية ، مما سيزيد حتمًا من الحمل على البنية التحتية بأكملها.

مع وضع ذلك في الاعتبار ، طورت ويسترن ديجيتال مفهوم تخزين Core to Edge للمراقبة ، مما يوفر للعملاء مجموعة شاملة من حلول تسجيل الفيديو الحديثة من كاميرا إلى خادم. يتيح لك الجمع بين التقنيات المتقدمة والموثوقية والسعة والأداء إنشاء نظام بيئي متناغم يمكنه حل أي مهمة تقريبًا وتحسين تكلفة نشرها وصيانتها.

الخط الرئيسي لشركتنا هو عائلة من محركات الأقراص الثابتة المتخصصة لأنظمة المراقبة بالفيديو WD Purple بسعة 1 إلى 18 تيرابايت.

أهم المعالم في تاريخ تطور أنظمة المراقبة بالفيديو
تم تصميم Purple Series خصيصًا لتطبيقات المراقبة بالفيديو عالية الدقة على مدار الساعة طوال أيام الأسبوع ، وهو يشتمل على أحدث تقنيات محركات الأقراص الثابتة من Western Digital.

  • منصة HelioSeal

تعتمد الموديلات القديمة من خط WD Purple بسعة من 8 إلى 18 تيرابايت على منصة HelioSeal. إن أغلفة محركات الأقراص هذه محكم الإغلاق تمامًا ، ولا يتم ملء HDA بالهواء ، ولكن بالهيليوم المخلخل. أدى تقليل قوة مقاومة الوسط الغازي ومؤشرات الاضطراب إلى تقليل سماكة الألواح المغناطيسية ، وكذلك تحقيق كثافة تسجيل أعلى بواسطة طريقة CMR بسبب زيادة دقة تحديد موضع الرأس (باستخدام تقنية التنسيق المتقدمة). نتيجة لذلك ، يوفر التبديل إلى WD Purple زيادة تصل إلى 75٪ في السعة في نفس الرفوف ، دون الحاجة إلى توسيع نطاق البنية التحتية. بالإضافة إلى ذلك ، تعد محركات الهليوم أكثر كفاءة في استخدام الطاقة بنسبة 58٪ مقارنة بمحركات الأقراص الثابتة التقليدية عن طريق تقليل الطاقة المطلوبة للدوران وتدوير المغزل. تأتي الوفورات الإضافية من انخفاض تكاليف تكييف الهواء ، مع مبرد WD Purple بمتوسط ​​5 درجات مئوية تحت نفس الحمل.

  • تقنية AllFrame AI

يمكن أن يؤدي أدنى انقطاع أثناء التسجيل إلى فقدان بيانات الفيديو الهامة ، مما يجعل التحليل اللاحق للمعلومات الواردة مستحيلاً. لمنع حدوث ذلك ، تم تقديم الدعم لقسم مجموعة ميزات البث الاختياري لبروتوكول ATA في البرنامج الثابت لمحركات الأقراص ذات السلسلة الأرجواني. من بين إمكانياته ، من الضروري إبراز تحسين استخدام ذاكرة التخزين المؤقت اعتمادًا على عدد تدفقات الفيديو التي تمت معالجتها والتحكم في أولوية تنفيذ أوامر القراءة / الكتابة ، مما يجعل من الممكن تقليل احتمالية انخفاض الإطار والمظهر من القطع الأثرية للصورة. في المقابل ، تتيح المجموعة المبتكرة من خوارزميات AllFrame AI استخدام محركات الأقراص الثابتة في الأنظمة التي تعالج عددًا كبيرًا من التدفقات المتزامنة: تدعم محركات أقراص WD Purple التشغيل المتزامن مع 64 كاميرا عالية الدقة وتم تحسينها لتحليلات الفيديو عالية التحميل و أنظمة التعلم العميق.

  • تقنية استعادة الأخطاء لفترة محدودة

واحدة من المشاكل الشائعة عند العمل مع الخوادم المحملة بشكل كبير هو الانهيار التلقائي لصفيف RAID ، الناتج عن تجاوز الوقت المسموح به لاستعادة الأخطاء. يساعد خيار Time Limited Error Recovery على تجنب إيقاف تشغيل محرك الأقراص الثابتة إذا تجاوزت المهلة 7 ثوانٍ: لمنع حدوث ذلك ، سيرسل محرك الأقراص إشارة مقابلة إلى وحدة تحكم RAID ، وبعد ذلك سيتم تأجيل إجراء التصحيح حتى النظام خامل.

  • نظام المراقبة Western Digital Device Analytics

تتمثل التحديات الرئيسية التي يجب مواجهتها عند تصميم أنظمة المراقبة بالفيديو في زيادة وقت التشغيل وتقليل وقت التوقف عن العمل بسبب الفشل. باستخدام حزمة برامج Western Digital Device Analytics المبتكرة (WDDA) ، يمكن للمسؤول الوصول إلى مجموعة متنوعة من البيانات المعيارية والتشغيلية والتشخيصية حول حالة محركات الأقراص ، مما يتيح لك التعرف بسرعة على أي مشاكل في تشغيل نظام المراقبة بالفيديو ، خطط للصيانة مسبقًا ، وحدد على الفور محركات الأقراص الثابتة التي يجب استبدالها. كل ما سبق يساعد على زيادة التسامح مع أخطاء البنية التحتية الأمنية بشكل كبير وتقليل احتمالية فقدان البيانات الهامة.

خاصة بالنسبة للكاميرات الرقمية الحديثة ، طورت Western Digital مجموعة من بطاقات الذاكرة WD Purple عالية الموثوقية. يتيح مورد إعادة الكتابة الممتد ومقاومة التأثيرات البيئية السلبية إمكانية استخدام هذه البطاقات لتجهيز كل من كاميرات المراقبة بالفيديو الداخلية والخارجية ، وكذلك للتشغيل كجزء من أنظمة الأمان المستقلة التي تلعب فيها بطاقات microSD دور تخزين البيانات الرئيسي الأجهزة.

أهم المعالم في تاريخ تطور أنظمة المراقبة بالفيديو
حاليًا ، تشتمل سلسلة بطاقات الذاكرة WD Purple على خطي إنتاج: WD Purple QD102 و WD Purple SC QD312 Extreme Endurance. تضمن الأول أربعة تعديلات لمحركات أقراص فلاش تتراوح من 32 إلى 256 جيجا بايت. بالمقارنة مع حلول المستهلك ، تم تكييف WD Purple خصيصًا لأنظمة المراقبة بالفيديو الرقمية الحديثة من خلال إدخال عدد من التحسينات المهمة:

  • مقاومة الرطوبة (يمكن للمنتج أن يتحمل الغمر حتى عمق متر واحد في المياه العذبة أو المالحة) ونطاق درجة حرارة التشغيل الممتد (من -1 درجة مئوية إلى +25 درجة مئوية) يجعل من الممكن استخدام بطاقات WD Purple بشكل متساوٍ في التجهيز تسجيل الفيديو على الأجهزة الداخلية والخارجية بغض النظر عن الطقس والظروف المناخية ؛
  • الحماية من المجالات المغناطيسية الثابتة مع الحث حتى 5000 جاوس ومقاومة الاهتزازات القوية والصدمات حتى 500 جم تستبعد تمامًا إمكانية فقد البيانات الهامة حتى في حالة تلف كاميرا الفيديو ؛
  • يتيح المورد المضمون لـ 1000 دورة برمجة / مسح إمكانية مضاعفة عمر خدمة بطاقات الذاكرة حتى في وضع التسجيل على مدار الساعة ، وبالتالي تقليل التكاليف العامة بشكل كبير للحفاظ على نظام الأمان ؛
  • تساعد وظيفة المراقبة عن بُعد في مراقبة حالة كل بطاقة بسرعة وتخطيط عمل الخدمة بشكل أكثر كفاءة ، مما يعني زيادة موثوقية البنية التحتية الأمنية ؛
  • التوافق مع UHS Speed ​​Class 3 و Video Speed ​​Class 30 (للبطاقات 128 GB وما فوق) يجعل بطاقات WD Purple مناسبة للاستخدام في الكاميرات عالية الدقة ، بما في ذلك الطرز البانورامية.

يشتمل خط WD Purple SC QD312 Extreme Endurance على ثلاثة طرازات: 64 و 128 و 256 جيجابايت. على عكس WD Purple QD102 ، فإن بطاقات الذاكرة هذه قادرة على تحمل حمولة أعلى بكثير: عمرها العملي هو 3000 دورة P / E ، مما يجعل محركات الأقراص المحمولة هذه مثالية للاستخدام في مرافق محمية للغاية حيث يتم التسجيل على مدار الساعة طوال أيام الأسبوع.

المصدر: www.habr.com

إضافة تعليق