De belangrijkste mijlpalen in de geschiedenis van de ontwikkeling van videobewakingssystemen

De belangrijkste mijlpalen in de geschiedenis van de ontwikkeling van videobewakingssystemen
De functies van moderne bewakingssystemen gaan al lang verder dan alleen video-opnamen. Bewegingen in een interessegebied vaststellen, mensen en voertuigen tellen en identificeren, een object in het verkeer volgen - tegenwoordig zijn zelfs de duurste IP-camera's hiertoe niet in staat. Als je over een voldoende productieve server en de benodigde software beschikt, worden de mogelijkheden van de beveiligingsinfrastructuur vrijwel onbeperkt. Maar ooit konden dergelijke systemen niet eens video opnemen.

Van pantelegraaf tot mechanische tv

De eerste pogingen om beelden over een afstand te verzenden werden gedaan in de tweede helft van de 1862e eeuw. In XNUMX creëerde de Florentijnse abt Giovanni Caselli een apparaat dat niet alleen beelden via elektrische draden kon verzenden, maar ook kon ontvangen: een pantelegraaf. Maar dit apparaat een ‘mechanische tv’ noemen was maar heel kort door de bocht: de Italiaanse uitvinder creëerde zelfs een prototype van een faxapparaat.

De belangrijkste mijlpalen in de geschiedenis van de ontwikkeling van videobewakingssystemen
Pantelegraaf van Giovanni Caselli

Caselli's elektrochemische telegraaf functioneerde als volgt. Het verzonden beeld werd eerst “omgezet” naar een geschikt formaat, opnieuw getekend met niet-geleidende inkt op een plaat van staniol (aluminiumfolie) en vervolgens met klemmen op een gebogen koperen substraat gefixeerd. Een gouden naald fungeerde als leeskop en scande een metalen plaat regel voor regel met een stap van 0,5 mm. Toen de naald zich boven het gebied met niet-geleidende inkt bevond, werd het aardcircuit geopend en werd stroom geleverd aan de draden die de zendende pantelegraaf met de ontvangende pantelegraaf verbond. Tegelijkertijd bewoog de ontvangernaald over een vel dik papier gedrenkt in een mengsel van gelatine en kaliumhexacyanoferraat. Onder invloed van een elektrische stroom werd de verbinding donkerder, waardoor een beeld ontstond.

Een dergelijk apparaat had veel nadelen, waaronder het benadrukken van de lage productiviteit, de noodzaak van synchronisatie van de ontvanger en zender, waarvan de nauwkeurigheid afhing van de kwaliteit van het uiteindelijke beeld, evenals van de arbeidsintensiteit en hoge onderhoudskosten, waardoor de levensduur van de pantelegraaf extreem kort bleek te zijn. De Caselli-apparaten die op de telegraaflijn Moskou-Sint-Petersburg werden gebruikt, werkten bijvoorbeeld iets meer dan een jaar: nadat ze in gebruik waren genomen op 1 april 17, de dag waarop de telegraafcommunicatie tussen de twee hoofdsteden werd geopend, werden de pantelegrafen ontmanteld. begin 1866.

De bildtelegraaf, gemaakt in 1902 door Arthur Korn op basis van de eerste fotocel uitgevonden door de Russische natuurkundige Alexander Stoletov, bleek veel praktischer. Het apparaat werd wereldberoemd op 17 maart 1908: op deze dag werd met behulp van een bildtelegraaf een foto van een crimineel verzonden van een politiebureau in Parijs naar Londen, waardoor de politieagenten er vervolgens in slaagden de aanvaller te identificeren en vast te houden .

De belangrijkste mijlpalen in de geschiedenis van de ontwikkeling van videobewakingssystemen
Arthur Korn en zijn bildtelegraph

Zo'n apparaat zorgde voor goede details in een fotografisch beeld en vereiste geen speciale voorbereiding meer, maar het was nog steeds niet geschikt voor het in realtime verzenden van een foto: het duurde ongeveer 10 tot 15 minuten om één foto te verwerken. Maar de bildtelegraaf heeft goed wortel geschoten in de forensische wetenschap (hij werd met succes door de politie gebruikt om foto's, identificatiebeelden en vingerafdrukken over te dragen tussen afdelingen en zelfs landen), maar ook in de nieuwsjournalistiek.

Een echte doorbraak op dit gebied vond plaats in 1909: het was toen dat Georges Rin erin slaagde beeldoverdracht te realiseren met een verversingssnelheid van 1 frame per seconde. Omdat het telefotografische apparaat een ‘sensor’ had, voorgesteld door een mozaïek van seleniumfotocellen, en de resolutie slechts 8 × 8 ‘pixels’ bedroeg, kwam het nooit buiten de laboratoriummuren. Maar juist het feit van zijn verschijning legde de noodzakelijke basis voor verder onderzoek op het gebied van beelduitzending.

De Schotse ingenieur John Baird is op dit gebied echt geslaagd, die de geschiedenis inging als de eerste persoon die erin slaagde een beeld in realtime over een afstand over te brengen. Daarom wordt hij beschouwd als de ‘vader’ van de mechanische techniek. televisie (en televisie in het algemeen). Gezien het feit dat Baird tijdens zijn experimenten bijna het leven verloor, waarbij hij een elektrische schok van 2000 volt kreeg terwijl hij een fotovoltaïsche cel verving in een camera die hij maakte, is deze titel absoluut verdiend.

De belangrijkste mijlpalen in de geschiedenis van de ontwikkeling van videobewakingssystemen
John Baird, uitvinder van de televisie

Bij de creatie van Baird werd gebruik gemaakt van een speciale schijf, uitgevonden door de Duitse technicus Paul Nipkow in 1884. Een Nipkow-schijf gemaakt van ondoorzichtig materiaal met een aantal gaten van gelijke diameter, gerangschikt in een spiraal in één slag vanuit het midden van de schijf op een gelijke hoekafstand van elkaar, werd zowel voor het scannen van het beeld als voor de vorming ervan gebruikt op het ontvangstapparaat.

De belangrijkste mijlpalen in de geschiedenis van de ontwikkeling van videobewakingssystemen
Nipkow-schijfapparaat

De lens concentreerde het beeld van het onderwerp op het oppervlak van de roterende schijf. Het licht dat door de gaten viel, raakte de fotocel, waardoor het beeld werd omgezet in een elektrisch signaal. Omdat de gaten in een spiraal waren gerangschikt, voerde elk van hen feitelijk een lijn-voor-lijn scan uit van een specifiek gebied van het beeld dat door de lens werd scherpgesteld. Precies dezelfde schijf was aanwezig in het afspeelapparaat, maar daarachter bevond zich een krachtige elektrische lamp die fluctuaties in het licht waarnam, en daarvoor bevond zich een vergrotende lens of lenssysteem dat het beeld op het scherm projecteerde.

De belangrijkste mijlpalen in de geschiedenis van de ontwikkeling van videobewakingssystemen
Werkingsprincipe van mechanische televisiesystemen

Het apparaat van Baird gebruikte een Nipkow-schijf met 30 gaten (als resultaat had het resulterende beeld een verticale scan van slechts 30 lijnen) en kon objecten scannen met een frequentie van 5 frames per seconde. Het eerste succesvolle experiment met het verzenden van een zwart-witbeeld vond plaats op 2 oktober 1925: toen kon de ingenieur voor het eerst een halftoonbeeld van een buiksprekerpop van het ene apparaat naar het andere verzenden.

Tijdens het experiment belde een koerier die belangrijke correspondentie moest bezorgen aan. Aangemoedigd door zijn succes pakte Baird de ontmoedigde jongeman bij de hand en leidde hem naar zijn laboratorium: hij wilde graag evalueren hoe zijn geesteskind zou omgaan met het overbrengen van een beeld van een menselijk gezicht. Dus de twintigjarige William Edward Tainton, die op het juiste moment op de juiste plaats was, ging de geschiedenis in als de eerste persoon die ‘op tv kwam’.

In 1927 maakte Baird de eerste televisie-uitzending tussen Londen en Glasgow (een afstand van 705 km) via telefoondraden. En in 1928 voerde de Baird Television Development Company Ltd, opgericht door een ingenieur, met succes 's werelds eerste transatlantische uitzending van een televisiesignaal uit tussen Londen en Hartsdale (New York). Demonstratie van de mogelijkheden van het 30-bandsysteem van Baird bleek de beste reclame: al in 1929 werd het door de BBC overgenomen en de daaropvolgende zes jaar met succes gebruikt, totdat het werd vervangen door geavanceerdere apparatuur op basis van kathodestraalbuizen.

Iconoscope - een voorbode van een nieuw tijdperk

De wereld heeft het uiterlijk van de kathodestraalbuis te danken aan onze voormalige landgenoot Vladimir Kozmich Zvorykin. Tijdens de burgeroorlog koos de ingenieur de kant van de witte beweging en vluchtte via Jekaterinenburg naar Omsk, waar hij zich bezighield met de uitrusting van radiostations. In 1919 ging Zvorykin op zakenreis naar New York. Precies op dit moment vond de operatie Omsk plaats (november 1919), met als resultaat de verovering van de stad door het Rode Leger vrijwel zonder slag of stoot. Omdat de ingenieur nergens anders heen kon, bleef hij gedwongen emigreren en werd hij werknemer van Westinghouse Electric (momenteel CBS Corporation), dat al een van de toonaangevende elektrotechnische bedrijven in de Verenigde Staten was, waar hij tegelijkertijd onderzoek deed naar het gebied van beeldoverdracht over een afstand.

De belangrijkste mijlpalen in de geschiedenis van de ontwikkeling van videobewakingssystemen
Vladimir Kozmich Zvorykin, schepper van de iconoscoop

In 1923 slaagde de ingenieur erin het eerste televisieapparaat te maken, dat was gebaseerd op een zendende elektronenbuis met een mozaïekfotokathode. De nieuwe autoriteiten namen het werk van de wetenschapper echter niet serieus, dus Zvorykin moest lange tijd zelf onderzoek doen, in omstandigheden met uiterst beperkte middelen. De mogelijkheid om terug te keren naar volwaardige onderzoeksactiviteiten deed zich pas in 1928 voor aan Zworykin, toen de wetenschapper een andere emigrant uit Rusland ontmoette, David Sarnov, die op dat moment de functie bekleedde van vice-president van de Radio Corporation of America (RCA). Omdat hij de ideeën van de uitvinder veelbelovend vond, benoemde Sarnov Zvorykin tot hoofd van het elektronicalaboratorium van RCA, en de zaak kwam van de grond.

In 1929 presenteerde Vladimir Kozmich een werkend prototype van een hoogvacuüm televisiebuis (kinescoop), en in 1931 voltooide hij het werk aan een ontvangstapparaat, dat hij 'iconoscoop' noemde (van het Griekse eikon - 'beeld' en skopeo - ' Look"). De iconoscoop was een glazen vacuümkolf, waarin een lichtgevoelig doel en een elektronenkanon onder een hoek ten opzichte ervan waren bevestigd.

De belangrijkste mijlpalen in de geschiedenis van de ontwikkeling van videobewakingssystemen
Schematisch diagram van de iconoscoop

Een lichtgevoelig doel van 6 x 19 cm werd weergegeven door een dunne isolatieplaat (mica), aan één kant waarop microscopisch kleine (elk enkele tientallen microns groot) zilverdruppels in een hoeveelheid van ongeveer 1 stukjes, bedekt met cesium, waren aangebracht , en aan de andere kant - massief zilveren coating, vanaf het oppervlak waarvan het uitgangssignaal werd opgenomen. Toen het doel werd verlicht onder invloed van het foto-elektrische effect, kregen de zilverdruppeltjes een positieve lading, waarvan de grootte afhing van het verlichtingsniveau.

De belangrijkste mijlpalen in de geschiedenis van de ontwikkeling van videobewakingssystemen
Een originele iconoscoop tentoongesteld in het Tsjechisch Nationaal Museum voor Technologie

De iconoscoop vormde de basis van de eerste elektronische televisiesystemen. Zijn uiterlijk maakte het mogelijk om de kwaliteit van het verzonden beeld aanzienlijk te verbeteren dankzij een veelvuldige toename van het aantal elementen in het televisiebeeld: van 300 × 400 pixels in de eerste modellen tot 1000 × 1000 pixels in meer geavanceerde modellen. Hoewel het apparaat niet zonder bepaalde nadelen was, waaronder een lage gevoeligheid (voor volledige opname was een verlichting van minstens 10 lux vereist) en trapeziumvervorming veroorzaakt door de verkeerde combinatie van de optische as met de as van de straalbuis, werd de uitvinding van Zvorykin een succes. belangrijke mijlpaal in de geschiedenis van videobewaking, die grotendeels de toekomstige vector van industriële ontwikkeling heeft bepaald.

Op weg van “analoog” naar “digitaal”

Zoals vaak gebeurt, wordt de ontwikkeling van bepaalde technologieën vergemakkelijkt door militaire conflicten, en videobewaking vormt in dit geval geen uitzondering. Tijdens de Tweede Wereldoorlog begon het Derde Rijk met de actieve ontwikkeling van ballistische langeafstandsraketten. De eerste prototypes van het beroemde “vergeldingswapen” V-2 waren echter niet betrouwbaar: de raketten explodeerden vaak bij de lancering of vielen kort na het opstijgen. Omdat geavanceerde telemetriesystemen in principe nog niet bestonden, was visuele observatie van het lanceringsproces de enige manier om de oorzaak van storingen vast te stellen, maar dit was uiterst riskant.

De belangrijkste mijlpalen in de geschiedenis van de ontwikkeling van videobewakingssystemen
Voorbereidingen voor de lancering van een V-2 ballistische raket op de testlocatie Peenemünde

Om de taak voor raketontwikkelaars gemakkelijker te maken en hun leven niet in gevaar te brengen, ontwierp de Duitse elektrotechnisch ingenieur Walter Bruch het zogenaamde CCTV-systeem (Closed Circuit Television). De benodigde apparatuur werd geïnstalleerd op het oefenterrein van Peenemünde. Door de aanstelling van een Duitse elektrotechnisch ingenieur konden wetenschappers de voortgang van tests vanaf een veilige afstand van 2,5 kilometer observeren, zonder angst voor hun eigen leven.

Ondanks alle voordelen had het videobewakingssysteem van Bruch een zeer belangrijk nadeel: het beschikte niet over een video-opnameapparaat, waardoor de operator zijn werkplek geen seconde kon verlaten. De ernst van dit probleem kan worden beoordeeld aan de hand van een onderzoek dat in onze tijd door IMS Research is uitgevoerd. Volgens zijn resultaten zal een fysiek gezond, goed uitgerust persoon tot 45% van de belangrijke gebeurtenissen missen na slechts 12 minuten observatie, en na 22 minuten zal dit cijfer 95% bereiken. En als dit feit op het gebied van rakettesten geen speciale rol speelde, omdat wetenschappers niet meerdere uren achter elkaar voor schermen hoefden te zitten, dan had het gebrek aan video-opnamemogelijkheden met betrekking tot beveiligingssystemen een aanzienlijke invloed op hun effectiviteit.

Dit ging door tot 1956, toen de eerste videorecorder Ampex VR 1000, opnieuw gemaakt door onze voormalige landgenoot Alexander Matveevich Ponyatov, het levenslicht zag. Net als Zworykin koos de wetenschapper de kant van het Witte Leger, na wiens nederlaag hij eerst naar China emigreerde, waar hij zeven jaar werkte in een van de elektriciteitsbedrijven in Shanghai, daarna enige tijd in Frankrijk woonde, waarna hij in de Eind jaren twintig verhuisde hij definitief naar de VS en ontving in 7 het Amerikaanse staatsburgerschap.

De belangrijkste mijlpalen in de geschiedenis van de ontwikkeling van videobewakingssystemen
Alexander Matveevich Ponyatov en het prototype van 's werelds eerste videorecorder Ampex VR 1000

In de daaropvolgende twaalf jaar slaagde Ponyatov erin om te werken voor bedrijven als General Electric, Pacific Gas and Electric en Dalmo-Victor Westinghouse, maar in 12 besloot hij zijn eigen bedrijf te starten en registreerde Ampex Electric and Manufacturing Company. Aanvankelijk specialiseerde Ampex zich in de productie van uiterst nauwkeurige aandrijvingen voor radarsystemen, maar na de oorlog werden de activiteiten van het bedrijf geheroriënteerd naar een veelbelovender gebied: de productie van magnetische geluidsopnameapparatuur. In de periode van 1944 tot 1947 produceerde het bedrijf van Poniatov verschillende zeer succesvolle modellen bandrecorders, die werden gebruikt op het gebied van de professionele journalistiek.

In 1951 besloten Poniatov en zijn belangrijkste technische adviseurs Charles Ginzburg, Weiter Selsted en Miron Stolyarov verder te gaan en een video-opnameapparaat te ontwikkelen. In hetzelfde jaar creëerden ze het Ampex VR 1000B-prototype, dat gebruik maakt van het principe van kruislijnregistratie van informatie met roterende magneetkoppen. Dit ontwerp maakte het mogelijk om het noodzakelijke prestatieniveau te bieden voor het opnemen van een televisiesignaal met een frequentie van enkele megahertz.

De belangrijkste mijlpalen in de geschiedenis van de ontwikkeling van videobewakingssystemen
Schema van cross-line video-opname

Het eerste commerciële model van de Apex VR 1000-serie werd 5 jaar later uitgebracht. Op het moment van uitgave werd het apparaat verkocht voor 50 duizend dollar, wat in die tijd een enorm bedrag was. Ter vergelijking: de Chevy Corvette, die in hetzelfde jaar werd uitgebracht, werd aangeboden voor slechts $ 3000, en deze auto behoorde voor een moment tot de categorie sportwagens.

Het waren de hoge kosten van apparatuur die lange tijd een remmend effect hadden op de ontwikkeling van videobewaking. Om dit feit te illustreren volstaat het om te zeggen dat de politie ter voorbereiding op het bezoek van de Thaise koninklijke familie aan Londen slechts twee videocamera's op Trafalgar Square had geïnstalleerd (en dit was om de veiligheid van de topfunctionarissen van de staat te garanderen). , en na alle gebeurtenissen werd het beveiligingssysteem ontmanteld.

De belangrijkste mijlpalen in de geschiedenis van de ontwikkeling van videobewakingssystemen
Koningin Elizabeth II en prins Philip, hertog van Edinburgh ontmoeten koning Bhumibol van Thailand en koningin Sirikit

De opkomst van functies voor zoomen, pannen en het inschakelen van een timer maakte het mogelijk om de kosten van het bouwen van beveiligingssystemen te optimaliseren door het aantal apparaten dat nodig was om het gebied te controleren te verminderen, maar de implementatie van dergelijke projecten vereiste nog steeds aanzienlijke financiële investeringen. Het stadsvideobewakingssysteem dat voor de stad Olean (New York) werd ontwikkeld en in 1968 in gebruik werd genomen, kostte het stadsbestuur bijvoorbeeld 1,4 miljoen dollar, en het duurde twee jaar om het in te zetten, en dit ondanks het feit dat alle infrastructuur was vertegenwoordigd door slechts 2 videocamera's. En natuurlijk was er op dat moment geen sprake van 8 uur per dag opnemen: de videorecorder werd alleen ingeschakeld op bevel van de operator, omdat zowel de film als de apparatuur zelf te duur waren, en hun werking 24/7 was uitgesloten.

Alles veranderde met de verspreiding van de VHS-standaard, waarvan we het uiterlijk te danken hebben aan de Japanse ingenieur Shizuo Takano, die bij JVC werkte.

De belangrijkste mijlpalen in de geschiedenis van de ontwikkeling van videobewakingssystemen
Shizuo Takano, maker van het VHS-formaat

Het formaat omvatte het gebruik van azimutale opname, waarbij twee videokoppen tegelijk worden gebruikt. Elk van hen registreerde één televisieveld en had werkopeningen die in tegengestelde richtingen met dezelfde hoek van 6 ° afweken van de loodrechte richting, waardoor de overspraak tussen aangrenzende videosporen kon worden verminderd en de opening ertussen aanzienlijk kon worden verkleind, waardoor de opnamedichtheid toenam. . De videokoppen bevonden zich op een trommel met een diameter van 62 mm, roterend met een frequentie van 1500 tpm. Naast de schuine video-opnamesporen werden twee audiosporen opgenomen langs de bovenrand van de magneetband, gescheiden door een beschermende opening. Langs de onderrand van de band werd een controlespoor met framesynchronisatiepulsen opgenomen.

Bij gebruik van het VHS-formaat werd een composiet videosignaal op de cassette geschreven, waardoor het mogelijk werd om met één enkel communicatiekanaal rond te komen en het schakelen tussen de ontvangst- en zendapparatuur aanzienlijk te vereenvoudigen. Bovendien was het VHS-formaat, in tegenstelling tot de in die jaren populaire Betamax- en U-matic-formaten, die gebruik maakten van een U-vormig magneetbandlaadmechanisme met een draaitafel, wat typerend was voor alle voorgaande cassettesystemen, gebaseerd op het nieuwe principe van de zogenaamde M-tankstations.

De belangrijkste mijlpalen in de geschiedenis van de ontwikkeling van videobewakingssystemen
Schema van M-navulmagneetfilm in een VHS-cassette

Het verwijderen en laden van de magneetband werd uitgevoerd met behulp van twee geleidingsvorken, elk bestaande uit een verticale rol en een hellende cilindrische standaard, die de exacte hoek van de tape op de trommel van de roterende koppen bepaalde, die de helling van de magneetband verzekerde. het video-opnamespoor naar de basisrand. De hoeken van binnenkomst en uitgang van de tape uit de trommel waren gelijk aan de hellingshoek van het rotatievlak van de trommel ten opzichte van de basis van het mechanisme, waardoor beide rollen van de cassette zich in hetzelfde vlak bevonden.

Het M-laadmechanisme bleek betrouwbaarder en hielp de mechanische belasting van de film te verminderen. De afwezigheid van een roterend platform vereenvoudigde de productie van zowel de cassettes zelf als de videorecorders, wat een positief effect had op de kosten. Grotendeels hierdoor heeft VHS een verpletterende overwinning behaald in de ‘formatoorlog’, waardoor videobewaking echt toegankelijk is geworden.

Ook videocamera's stonden niet stil: apparaten met kathodestraalbuizen werden vervangen door modellen gemaakt op basis van CCD-matrices. De wereld heeft de verschijning van laatstgenoemde te danken aan Willard Boyle en George Smith, die bij AT&T Bell Labs werkten aan halfgeleidergegevensopslagapparaten. In de loop van hun onderzoek ontdekten natuurkundigen dat de geïntegreerde schakelingen die ze maakten onderhevig waren aan het foto-elektrische effect. Al in 1970 introduceerden Boyle en Smith de eerste lineaire fotodetectoren (CCD-arrays).

In 1973 begon Fairchild met de serieproductie van CCD-matrices met een resolutie van 100 x 100 pixels, en in 1975 creëerde Steve Sasson van Kodak de eerste digitale camera op basis van een dergelijke matrix. Het was echter volkomen onmogelijk om het te gebruiken, omdat het proces van het vormen van een beeld 23 seconden duurde en de daaropvolgende opname op een 8 mm-cassette anderhalf keer langer duurde. Bovendien werden er 16 nikkel-cadmiumbatterijen gebruikt als stroombron voor de camera, en het geheel woog 3,6 kg.

De belangrijkste mijlpalen in de geschiedenis van de ontwikkeling van videobewakingssystemen
De eerste digitale camera van Steve Sasson en Kodak vergeleken met moderne point-and-shoot-camera's

De belangrijkste bijdrage aan de ontwikkeling van de markt voor digitale camera's werd geleverd door Sony Corporation en persoonlijk door Kazuo Iwama, die in die jaren aan het hoofd stond van Sony Corporation of America. Hij was het die erop stond enorme hoeveelheden geld te investeren in de ontwikkeling van zijn eigen CCD-chips, waardoor het bedrijf al in 1980 de eerste CCD-kleurenvideocamera introduceerde, de XC-1. Na de dood van Kazuo in 1982 werd op zijn graf een grafsteen geïnstalleerd met daarop een CCD-matrix.

De belangrijkste mijlpalen in de geschiedenis van de ontwikkeling van videobewakingssystemen
Kazuo Iwama, president van Sony Corporation of America in de jaren 70 van de twintigste eeuw

Welnu, september 1996 werd gekenmerkt door een gebeurtenis die qua belang kan worden vergeleken met de uitvinding van de iconoscoop. Het was toen dat het Zweedse bedrijf Axis Communications 's werelds eerste “digitale camera met webserverfuncties” NetEye 200 introduceerde.

De belangrijkste mijlpalen in de geschiedenis van de ontwikkeling van videobewakingssystemen
Axis Neteye 200 - 's werelds eerste IP-camera

Zelfs op het moment van uitgave kon NetEye 200 nauwelijks een videocamera in de gebruikelijke zin van het woord worden genoemd. Het toestel was op letterlijk alle fronten inferieur aan zijn tegenhangers: de prestaties varieerden van 1 frame per seconde in CIF-formaat (352×288, oftewel 0,1 MP) tot 1 frame per 17 seconden in 4CIF (704×576, 0,4 MP). , werd de opname niet eens in een apart bestand opgeslagen, maar als een reeks JPEG-afbeeldingen. Het belangrijkste kenmerk van het geesteskind van Axis was echter niet de opnamesnelheid of beeldhelderheid, maar de aanwezigheid van een eigen ETRAX RISC-processor en een ingebouwde 10Base-T Ethernet-poort, die het mogelijk maakte om de camera rechtstreeks op een router aan te sluiten of pc-netwerkkaart als een gewoon netwerkapparaat en bedien deze met behulp van de meegeleverde Java-applicaties. Het was deze knowhow die veel fabrikanten van videobewakingssystemen dwong hun standpunten radicaal te heroverwegen en jarenlang de algemene motor van de industriële ontwikkeling bepaalde.

Meer kansen – meer kosten

Ondanks de snelle ontwikkeling van de technologie blijft de financiële kant van de kwestie, zelfs na zoveel jaren, een van de belangrijkste factoren bij het ontwerp van videobewakingssystemen. Hoewel NTP heeft bijgedragen aan een aanzienlijke verlaging van de kosten van apparatuur, waardoor het vandaag de dag mogelijk is om voor letterlijk een paar honderd dollar en een paar uur echt een systeem te assembleren dat vergelijkbaar is met het systeem dat eind jaren 60 in Olean werd geïnstalleerd. In de loop van de tijd is een dergelijke infrastructuur niet langer in staat aan de vele behoeften van het moderne bedrijfsleven te voldoen.

Dit is grotendeels te wijten aan verschuivende prioriteiten. Terwijl videobewaking voorheen alleen werd gebruikt om de veiligheid in een beschermd gebied te garanderen, is de belangrijkste motor van de ontwikkeling van de industrie (volgens Transparency Market Research) tegenwoordig de detailhandel, waarvoor dergelijke systemen verschillende marketingproblemen helpen oplossen. Een typisch scenario is het bepalen van het conversiepercentage op basis van het aantal bezoekers en het aantal klanten dat langs de kassa's gaat. Als we hieraan een gezichtsherkenningssysteem toevoegen en dit integreren met het bestaande loyaliteitsprogramma, kunnen we het klantgedrag bestuderen aan de hand van sociaal-demografische factoren voor de daaropvolgende vorming van gepersonaliseerde aanbiedingen (individuele kortingen, bundels tegen een gunstige prijs, enz.).

Het probleem is dat de implementatie van een dergelijk videoanalysesysteem gepaard gaat met aanzienlijke kapitaal- en bedrijfskosten. Het struikelblok hier is de gezichtsherkenning van klanten. Het is één ding om tijdens contactloos betalen iemands gezicht vanaf de voorkant te scannen bij de kassa, maar iets heel anders om dit te doen in het verkeer (op de winkelvloer), vanuit verschillende hoeken en onder verschillende lichtomstandigheden. Hier kan alleen driedimensionale modellering van gezichten in realtime met behulp van stereocamera's en machine learning-algoritmen voldoende effectiviteit aantonen, wat zal leiden tot een onvermijdelijke toename van de belasting van de gehele infrastructuur.

Hiermee rekening houdend heeft Western Digital het concept van Core to Edge-opslag voor surveillance ontwikkeld, waarmee klanten een uitgebreide reeks moderne oplossingen voor video-opnamesystemen “van camera tot server” worden geboden. De combinatie van geavanceerde technologieën, betrouwbaarheid, capaciteit en prestaties stelt u in staat een harmonieus ecosysteem op te bouwen dat vrijwel elk probleem kan oplossen en de kosten van de implementatie en het onderhoud ervan kan optimaliseren.

Het vlaggenschip van ons bedrijf is de WD Purple-familie van gespecialiseerde harde schijven voor videobewakingssystemen met capaciteiten van 1 tot 18 terabytes.

De belangrijkste mijlpalen in de geschiedenis van de ontwikkeling van videobewakingssystemen
De Purple Series-schijven zijn speciaal ontworpen voor XNUMX/XNUMX gebruik in high-definition videobewakingssystemen en bevatten de nieuwste ontwikkelingen van Western Digital op het gebied van harde schijftechnologie.

  • HelioSeal-platform

De oudere modellen van de WD Purple-lijn met capaciteiten van 8 tot 18 TB zijn gebaseerd op het HelioSeal-platform. De behuizingen van deze schijven zijn absoluut afgedicht en het hermetische blok is niet gevuld met lucht, maar met ijl helium. Het verminderen van de weerstand van de gasomgeving en turbulentie-indicatoren maakten het mogelijk om de dikte van de magnetische platen te verminderen en een grotere opnamedichtheid te bereiken met behulp van de CMR-methode vanwege de grotere nauwkeurigheid van de koppositionering (met behulp van Advanced Format Technology). Als gevolg hiervan biedt een upgrade naar WD Purple tot 75% meer capaciteit in dezelfde racks, zonder dat u uw infrastructuur hoeft op te schalen. Bovendien zijn heliumschijven 58% energiezuiniger dan conventionele HDD's, doordat ze het stroomverbruik verminderen dat nodig is om de as op gang te brengen en te draaien. Extra besparingen worden gerealiseerd door de airconditioningkosten te verlagen: bij dezelfde belasting is WD Purple gemiddeld 5°C koeler dan zijn tegenhangers.

  • AllFrame AI-technologie

De geringste onderbreking tijdens de opname kan leiden tot het verlies van kritische videogegevens, waardoor een latere analyse van de ontvangen informatie onmogelijk wordt. Om dit te voorkomen werd ondersteuning voor de optionele Streaming Feature Set-sectie van het ATA-protocol geïntroduceerd in de firmware van de schijven uit de “paarse” serie. Onder de mogelijkheden is het noodzakelijk om de optimalisatie van het cachegebruik te benadrukken, afhankelijk van het aantal verwerkte videostreams en de controle van de prioriteit van de uitvoering van lees-/schrijfopdrachten, waardoor de kans op wegvallende frames en het optreden van beeldartefacten wordt geminimaliseerd. De innovatieve set AllFrame AI-algoritmen maakt het op zijn beurt mogelijk om harde schijven te bedienen in systemen die een aanzienlijk aantal isochrone streams verwerken: WD Purple-schijven ondersteunen gelijktijdige werking met 64 high-definition camera's en zijn geoptimaliseerd voor zwaar belaste video-analyse en diepe Leersystemen.

  • Tijdgebonden fouthersteltechnologie

Een van de meest voorkomende problemen bij het werken met zwaarbelaste servers is het spontane verval van de RAID-array, veroorzaakt door het overschrijden van de toegestane foutcorrectietijd. De Time Limited Error Recovery-optie helpt het afsluiten van de harde schijf te voorkomen als de time-out langer dan 7 seconden bedraagt: om dit te voorkomen, stuurt de schijf een overeenkomstig signaal naar de RAID-controller, waarna de correctieprocedure wordt uitgesteld totdat het systeem inactief is.

  • Western Digital Device Analytics-monitoringsysteem

De belangrijkste taken die moeten worden opgelost bij het ontwerpen van videobewakingssystemen zijn het verlengen van de periode van probleemloze werking en het verminderen van de uitvaltijd als gevolg van storingen. Met behulp van het innovatieve softwarepakket Western Digital Device Analytics (WDDA) krijgt de beheerder toegang tot een verscheidenheid aan parametrische, operationele en diagnostische gegevens over de status van schijven, waardoor u snel eventuele problemen in de werking van het videobewakingssysteem kunt identificeren. plan het onderhoud vooraf en identificeer tijdig harde schijven die vervangen moeten worden. Al het bovenstaande helpt om de fouttolerantie van de beveiligingsinfrastructuur aanzienlijk te vergroten en de kans op verlies van kritieke gegevens te minimaliseren.

Western Digital heeft speciaal voor moderne digitale camera's een lijn uiterst betrouwbare WD Purple-geheugenkaarten ontwikkeld. Dankzij uitgebreide herschrijfmogelijkheden en weerstand tegen negatieve omgevingsinvloeden kunnen deze kaarten worden gebruikt voor uitrusting van zowel interne als externe CCTV-camera's, maar ook voor gebruik als onderdeel van autonome beveiligingssystemen waarin microSD-kaarten de rol spelen van de belangrijkste gegevensopslagapparaten.

De belangrijkste mijlpalen in de geschiedenis van de ontwikkeling van videobewakingssystemen
Momenteel omvat de WD Purple-geheugenkaartserie twee productlijnen: WD Purple QD102 en WD Purple SC QD312 Extreme Endurance. De eerste omvatte vier aanpassingen aan flashdrives, variërend van 32 tot 256 GB. Vergeleken met consumentenoplossingen is WD Purple specifiek aangepast aan moderne digitale videobewakingssystemen door de introductie van een aantal belangrijke verbeteringen:

  • vochtbestendigheid (het product is bestand tegen onderdompeling tot een diepte van 1 meter in zoet of zout water) en een uitgebreid bedrijfstemperatuurbereik (van -25 °C tot +85 °C) zorgen ervoor dat WD Purple-kaarten even effectief kunnen worden gebruikt voor het uitrusten van beide video-opnamen van binnen- en buitenapparaten, ongeacht de weers- en klimatologische omstandigheden;
  • bescherming tegen statische magnetische velden met inductie tot 5000 Gauss en weerstand tegen sterke trillingen en schokken tot 500 g elimineren volledig de mogelijkheid om kritieke gegevens te verliezen, zelfs als de videocamera beschadigd is;
  • Dankzij een gegarandeerde capaciteit van 1000 programmeer-/wiscycli kunt u de levensduur van geheugenkaarten vele malen verlengen, zelfs in de XNUMX-uurs opnamemodus, en zo de overheadkosten voor het onderhoud van het beveiligingssysteem aanzienlijk verlagen;
  • de functie voor monitoring op afstand helpt om de status van elke kaart snel te monitoren en onderhoudswerkzaamheden effectiever te plannen, wat betekent dat de betrouwbaarheid van de beveiligingsinfrastructuur verder wordt vergroot;
  • Naleving van UHS Speed ​​Class 3 en Video Speed ​​Class 30 (voor kaarten van 128 GB of meer) maakt WD Purple-kaarten geschikt voor gebruik in high-definition camera's, inclusief panoramische modellen.

De WD Purple SC QD312 Extreme Endurance-lijn omvat drie modellen: 64, 128 en 256 gigabyte. In tegenstelling tot de WD Purple QD102 zijn deze geheugenkaarten bestand tegen een aanzienlijk grotere belasting: hun levensduur bedraagt ​​3000 P/E-cycli, wat deze flashdrives tot een ideale oplossing maakt voor gebruik in sterk beveiligde faciliteiten waar 24/7 wordt opgenomen.

Bron: www.habr.com

Voeg een reactie