Funkcie moderných monitorovacích systémov dávno prekročili rámec videozáznamu ako takého. Určovanie pohybu v zóne záujmu, počítanie a identifikácia osôb a vozidiel, sledovanie objektu v toku — dnes sú na to schopné aj nie najdrahšie IP kamery. Pri dostatočne výkonnom serveri a potrebnom softvére sa možnosti zabezpečovacej infraštruktúry stávajú prakticky bezhraničnými. A veď kedysi takéto systémy nedokázali ani zaznamenávať video.
Od pantelegrafu po mechanický televízor
Prvé pokusy o prenášanie obrazov na diaľku sa podnikali už v druhej polovici 19. storočia. V roku 1862 vytvoril florentský opat Giovanni Caselli zariadenie, ktoré dokázalo nielen prenášať, ale aj prijímať obraz cez elektrické vedenia — panteleograf. Ibaže nazvať tento prístroj „mechanickým televízorom“ sa dalo len s veľkými rezervami: vlastne taliansky vynálezca vytvoril prototyp faxu.
Panteleograf Giovanniho Caselliho
Elektrochémický telegraf Caselliho fungoval nasledovne. Prenášaný obraz bol najprv „konvertovaný“ do vhodného formátu, prekreslením nevodivými atramentmi na doske z cínovej fólie, a potom fixovaný svorkami na zakrivenej medenej podložke. V úlohe čítacej hlavy pôsobila zlatá ihla, snímajúca kovový list riadok po riadku s krokom 0,5 mm. Keď sa ihla ocitla nad oblasťou s nevodivými atramentmi, uzemňovací obvod sa rozpojil a prúd bol dodávaný k drôtom spájajúcim vysielajúci panteleograf s prijímacím. V tom istom čase sa ihla prijímača pohybovala nad listom hrubej papiera, nasiaknutého zmesou želatíny a hexakyanoferrátu draselného. V dôsledku pôsobenia elektrického prúdu sa spojenie stmavlo, čím sa vytvoril obraz.
Tento prístroj mal množstvo nedostatkov, medzi ktorými sa musí vyzdvihnúť nízka výkonnosť, potreba synchronizácie prijímača a vysielača, od presnosti ktorej závisela kvalita konečného obrazu, ako aj náročnosť a drahota údržby, v dôsledku čoho vek pantelegraphu bol mimoriadne krátky. Tak napríklad prístroje Kazelli, používané na telegrafnej linke Moskva – Petrohrad, fungovali niečo vyše 1 roka: boli uvedené do prevádzky 17. apríla 1866, v deň otvorenia telegrafného spojenia medzi dvoma metropolami, a pantelegraphy boli demontované už na začiatku roku 1868.
Oveľa praktickejší sa ukázal obrazový telegraf, vytvorený v roku 1902 Arthurom Kornoom na základe prvého fotocitlivého prvku, ktorý vymyslel ruský fyzik Alexander Stojletov. Zariadenie získalo svetovú slávu 17. marca 1908: v tento deň bola pomocou obrazového telegrafu z policajnej stanice v Paríži do Londýna odovzdaná fotografia zločinca, vďaka čomu policajtom neskôr podarilo vypátrať a zadržať páchateľa.
Arthur Korn a jeho obrazový telegraf
Podobný agregát zabezpečoval slušnú detailnosť fotografického obrazu a už nevyžadoval jeho osobitnú prípravu, no na prenos obrázku v reálnom čase sa stále nehodil: spracovanie jednej fotografie trvalo približne 10–15 minút. Zato obrazový telegraf sa dobre etabloval v kriminalistike (úspešne ho používala polícia na prenos snímok, fotofixácií a odtlačkov prstov medzi oddeleniami a dokonca medzi krajinami), ako aj v spravodajskom žurnalizme.
Skutočný prelom v tejto oblasti nastal v roku 1909: práve vtedy sa Georges Rinu podarilo dosiahnuť prenos obrazu s obnovovacou frekvenciou 1 snímka za sekundu. Keďže telefotografický prístroj mal „senzor“, predstavovaný mozaikou zo selenových fotocitlivých prvkov, a jeho rozlišovacia schopnosť bola iba 8 × 8 „pixelov“, nikdy sa nedostal za hranice laboratórnych stien. Avšak samotný fakt jeho vzniku položil potrebný základ pre ďalšie výskumy v oblasti prenosu obrazu.
Na tomto poli vynikl skotský inženýr John Logie Baird, který se zapsal do historie jako první člověk, jenž dokázal přenést obraz na dálku v reálném čase, a proto je považován za „otce“ mechanického televizoru (a vlastně i televize jako takové). Vzhledem k tomu, že Baird málem přišel o život během svých experimentů po zásahu elektrickým proudem o síle 2000 voltů při výměně fotoelektrického prvku ve své vlastní kameře, je tento titul zcela zasloužený.
John Logie Baird, vynálezce televize
V Bairdově vynálezu byl použit speciální disk, jehož návrh vytvořil německý technik Paul Nipkow v roce 1884. Nipkowův disk z neprůhledného materiálu s řadou otvorů stejného průměru, uspořádaných po spirále od středu disku ve stejných úhlových rozestupech, byl využíván jak pro skenování obrazu, tak pro jeho zobrazení na přijímacím zařízení.
Zařízení Nipkowova disku
Objektiv zaostřoval obraz fotografovaného objektu na povrch rotačního disku. Světlo procházející otvory dopadalo na fotoelement, čímž se obraz převáděl na elektrický signál. Vzhledem k tomu, že byly otvory uspořádány po spirále, každý z nich v podstatě prováděl řádkové skenování určité části obrazu, zaostřeného objektivem. Stejný disk byl také přítomen v reprodukčním zařízení, avšak za ním byla umístěna výkonná elektrická žárovka, která vnímala kolísající jasnost, a před ním — zvětšovací čočka nebo systém čoček pro promítání obrazu na obrazovku.
Princip fungování mechanických televizních systémů
Bairdův přístroj používal Nipkowův disk s 30 otvory (v důsledku toho mělo getované obraz rozlišení pouze 30 řádků na výšku) a mohl skenovat objekty frekvencí 5 snímků za sekundu. První úspěšný experiment s přenosem černobílého obrazu se uskutečnil 2. října 1925: tehdy se inženýrovi poprvé podařilo přenést polotónový obraz loutky ventriloquisty z jednoho zařízení na druhé.
Počas experimentu zazvonil kuriér, ktorý mal doručiť dôležitú korešpondenciu. Nadšený úspechom Baird chytil zahanbeného mladíka za ruku a viedol ho do svojej laboratória: netrpezlivo chcel posúdiť, ako si jeho výtvor poradí s prenosom obrazu ľudskej tváre. Tak sa 20-ročný William Edward Thain, ktorý sa ocitol na správnom mieste v správny čas, zapísal do histórie ako prvý človek, ktorý „vstúpil do televízora“.
V roku 1927 Baird uskutočnil prvé televízne vysielanie medzi Londýnom a Glasgowom (na vzdialenosť 705 km) cez telefónne vedenia. V roku 1928 založená inžinierom spoločnosť Baird Television Development Company Ltd úspešne realizovala prvý na svete transatlantický prenos televízneho signálu medzi Londýnom a Hartsdale (štát New York). Demonštrácia možností 30-pásmovej Bairdovej sústavy sa ukázala ako najlepšia reklama: už v roku 1929 ju prevzala BBC a úspešne ju používala počas nasledujúcich 6 rokov, až kým ju nevytlačila dokonalejšia technológia na báze katódových rúr.
Ikonoskop — predzvesť novej éry
Vynález elektronovej trubice svet dlží nášmu bývalému krajanovi Vladimírovi Kozmičovi Zvorikínovi. V rokoch občianskej vojny inžinier zaujímal stranu bieleho hnutia a utiekol cez Jekaterinburg do Omska, kde sa zaoberal vybavením rádiových staníc. V roku 1919 Zvorikín odcestoval na pracovnú cestu do New Yorku. Práve v tom čase prebehla Omská operácia (november 1919), ktorej výsledkom bolo dobytie mesta Červenou armádou prakticky bez boja. Keďže inžinier už nemal kam sa vrátiť, zostal v nútenej emigrácii a stal sa zamestnancom spoločnosti Westinghouse Electric (dnes CBS Corporation), ktorá už vtedy patrila medzi popredné elektrotechnické korporácie v USA, kde súbežne pracoval na prenosových technológiách obrazu na diaľku.
Vladimir Kozmič Zvorikin, tvorca ikonoskopu
Do roku 1923 sa inžinierovi podarilo vytvoriť prvé televízne zariadenie, ktorého základom bola prenosová elektronická trubica s mozaikovým fotokatódou. Avšak nové vedenie nebralo práce vedca vážne, takže dlhý čas musel Zvorykin uskutočňovať výskum samostatne za veľmi obmedzených zdrojov. Možnosť vrátiť sa k plnohodnotnej výskumnej činnosti sa mu naskytla až v roku 1928, keď sa vedec zoznámil s iným emigrantom z Ruska - Davidom Sarnoffom, ktorý v tom čase zastával post viceprezidenta spoločnosti Radio Corporation of America (RCA). Sarnoff, ktorý našiel myšlienky vynálezcu veľmi perspektívne, vymenoval Zvorykina za vedúceho laboratória elektroniky RCA a veci sa pohli z mŕtveho bodu.
V roku 1929 predstavil Vladimír Kozmič funkčný prototyp vysoko-vakuovej televíznej trubice (kineškopu) a v roku 1931 dokončil prácu na prijímacom zariadení, ktoré nazval „ikonoskop“ (z gréckeho eikon - „obraz“ a skopeo - „pozerať sa“). Ikonoskop sa skladal z vákuovej sklenenej baňky, vnútri ktorej bola umiestnená svetlocitlivá cieľ a elektronická pištoľ umiestnená pod uhlom k nej.
Princíp schemy ikonoskopu
Svetlocitlivá cieľ s rozmermi 6 × 19 cm bola predstavovaná tenkou platničkou izolátora (miklej), na ktorú boli nanesené mikroskopické (veľkosti niekoľkých desiatok mikrónov) strieborné kvapôčky v množstve asi 1 200 000 kusov, pokryté céziom, a na druhej strane - súvislou striebornou vrstvou, z ktorej sa snímal výstupný signál. Pri osvetlení ciela pod vplyvom fotoefektu kvapôčky striebra získavali kladný náboj, ktorého veľkosť závisela od úrovne osvetlenia.
Originálny ikonoskop vo výstave Českého národného múzea techniky
Ikonoskop sa stal základom prvých systémov elektronickej televízie. Jeho výskyt významne zlepšil kvalitu prenášaného obrazu vďaka mnohonásobnému zvýšeniu počtu prvkov v televíznom obraze: z 300 × 400 bodov v prvých modeloch na 1000 × 1000 bodov vo vyspelějších. Hoci zariadenie malo určité nedostatky, medzi ktoré patrila nízka citlivosť (na plnohodnotné snímanie bola potrebná osvetlenosť minimálne 10 tisíc luxov) a trapézové skreslenia spôsobené nesúladom optickej osi s osou lúčovej trubice, vynález Zvorikina sa stal dôležitým míľnikom v histórii videonahrávania a do značnej miery určil ďalší smer rozvoja odvetvia.
Na ceste od "analógu" k "digitálu"
Ako to často býva, rozvoj určitých technológií podporujú vojenské konflikty, a videonahrávanie v tomto prípade nie je výnimkou. Počas druhej svetovej vojny Tretí režim začal aktívny vývoj balistických rakiet dlhého dosahu. Prvé prototypy slávneho "zbrane odplaty" V-2 však neboli spoľahlivé: rakety sa často vybuchovali pri štarte alebo padali čoskoro po vzlete. Keďže pokročilé systémy telemetrie vtedy ešte v podstate neexistovali, jediným spôsobom, ako určiť príčinu neúspechov, bolo vizuálne sledovanie procesu vypustenia; lenže to bolo veľmi riskantné.
Príprava na vypustenie balistickej rakety V-2 na strelnici v Peenemünde
Aby sa uľahčila úloha vývojárom raketových zbraní a neohrozili sa ich životy, nemecký elektrotechnik Walter Bruch navrhol takzvaný CCTV systém (uzatvorený okruh televízie). Potrebné zariadenie bolo nainštalované na strelnici v Peenemünde. Dielo nemeckého elektrotechnika umožnilo vedcom sledovať priebeh testov z bezpečnej vzdialenosti 2,5 kilometra, bez obáv o svoje životy.
Napriek všetkým výhodám mala systém videa Brucha jeden zásadný nedostatok: chýbalo mu zariadenie na videozaznamenávanie, a preto operátor nemohol na sekundu odísť od svojho pracovného miesta. Závažnosť tohto problému sa dá oceniť na základe výskumu, ktorý nedávno vykonala IMS Research. Podľa jeho výsledkov zdravý, dobre odpočinutý človek prehliadne až 45% dôležitých udalostí už po 12 minútach sledovania, a po 22 minútach dosiahne tento ukazovateľ úroveň 95%. A ak v oblasti testovania raketových zbraní tento fakt nehral zvláštnu úlohu, pretože vedci nemuseli sedieť pred obrazovkami niekoľko hodín po sebe, v prípade bezpečnostných systémov sa absencia možnosti videozaznamenávania významne prejavila na ich účinnosti.
Toto pokračovalo až do roku 1956, keď sa na svetlo dostal prvý videomagnetofón Ampex VR 1000, ktorý vytvoril opäť náš bývalý kraj pre Alexander Matvejevič Pjatov. Rovnako ako Zvorykin, vedec sa postavil na stranu Bielych, po porážke sa najprv emigroval do Číny, kde v jednej z energetických spoločností v Šanghaji pracoval 7 rokov, potom chvíľu žil vo Francúzsku, a nakoniec na konci 20. rokov sa presťahoval na trvalý pobyt do USA a v roku 1932 získal americké občianstvo.
Alexander Matvejevič Pjatov a prototyp prvého na svete videomagnetofónu Ampex VR 1000
Počas nasledujúcich 12 rokov Pjatov pracoval v spoločnostiach ako General Electric, Pacific Gas and Electric a Dalmo-Victor Westinghouse, avšak v roku 1944 sa rozhodol založiť vlastnú firmu a zaregistroval Ampex Electric and Manufacturing Company. Pôvodne sa Ampex špecializoval na výrobu vysoko presných prenosov pre radarové systémy, ale po vojne sa činnosť spoločnosti presunula na perspektívnejšie smerovanie – výrobu zariadení na magnetické nahrávanie zvuku. V období od 1947 do 1953 spoločnosť Pjatova uviedla na trh niekoľko veľmi úspešných modelov magnetofónov, ktoré sa uplatnili v oblasti profesionálnej žurnalistiky.
V roku 1951 sa Poniatov a jeho hlavní technickí poradcovia Charles Ginzburg, Walter Selsted a Miron Stoljarov rozhodli posunúť veci ďalej a vyvinuli zariadenie na záznam videa. V tom istom roku vytvorili prototyp Ampex VR 1000B, ktorý využíval princíp priečneho záznamu informácií otáčajúcimi sa magnetickými hlavami. Takáto konštrukcia umožnila dosiahnuť potrebnú úroveň výkonu na záznam televízneho signálu s frekvenciou niekoľko megahertzov.
Schéma priečneho záznamu video signálu
Prvý komerčný model série Apex VR 1000 sa objavil na trhu o 5 rokov neskôr. V čase uvedenia na trh sa zariadenie predávalo za 50 tisíc dolárov, čo bola vtedy obrovská suma. Na porovnanie: v rovnakom roku bol Chevy Corvette dostupný len za 3000 dolárov, pričom tento automobil patrí, na minútu, do kategórie športových áut.
Práve vysoká cena zariadení dlho brzdila rozvoj videomonitoringu. Aby sme ilustrovali tento fakt, stačí povedať, že pri príprave na návštevu thajskej kráľovskej rodiny v Londýne polícia nainštalovala na Trafalgarskom námestí len 2 kamery (a to — na zabezpečenie bezpečnosti najvyšších predstaviteľov štátu), a po skončení všetkých podujatí bola zabezpečovací systém demontovaný.
Kráľovná Veľkej Británie Alžbeta II. a princ Philip, vojvoda z Edinburghu, víta kráľa Thajska Bhumibola a kráľovnú Sirikit
Zavedenie funkcií priblíženia, panorámy a otáčania podľa časovača umožnilo optimalizovať náklady na budovanie bezpečnostných systémov vďaka zníženiu počtu zariadení potrebných na monitoring územia, avšak realizácia takýchto projektov si stále vyžadovala značné finančné investície. Napríklad mestský systém videomonitoringu vyvinutý pre mesto Olian (štát New York), ktorý bol uvedený do prevádzky v roku 1968, stál mestské úrady 1,4 milióna dolárov a jeho nasadenie trvalo 2 roky, pričom celá infraštruktúra pozostávala len z 8 videokamier. A samozrejme, o akomkoľvek nepretržitom nahrávaní sa vtedy nedalo hovoriť: videorekordér sa spúšťal len na pokyn operátora, pretože film a samotné zariadenie boli príliš drahé a prevádzka v režime 24/7 bola nemysliteľná.
Všetko sa zmenilo s rozšírením štandardu VHS, za ktorý vďačíme japonskému inžinierovi Shizuo Takanovi, ktorý pracoval vo firme JVC.
Shizuo Takano, tvorca formátu VHS
Formát predpokladal použitie azimutálneho záznamu, pri ktorom sú zapojené naraz dve videohlavice. Každá z nich nahrávala jedno televízne pole a mala pracovné medzery, odchýlené od kolmo smeru o rovnaký uhol 6° v opačných smeroch, čo umožnilo znížiť krížové rušenie medzi susednými videopáskami a výrazne znížiť rozostup medzi nimi, čím sa zvýšila hustota záznamu. Videohlavice boli umiestnené na bubne s priemerom 62 mm, ktorý sa otáčal frekvenciou 1500 otáčok za minútu. Okrem naklonených dráh videzáznamu sa pozdĺž horného okraja magnetického pásu nahrávali dve stopy zvukového sprevádzania, oddelené ochranou mezerou. Pozdĺž dolného okraja pásu bola nahraná riadiaca dráha, obsahujúca snímkové synchrónne impulzy.
Pri použití formátu VHS sa na kazetu nahrával kompozitný videosignál, čo umožnilo použiť jediný komunikačný kanál a zásadne zjednodušiť prepájanie medzi prijímajúcim a vysielacím zariadením. Okrem toho, na rozdiel od populárnych formátov Betamax a U-matic, kde sa používal U-typ mechanizmu načítania magnetického pásu s rotačnou platformou, čo bolo charakteristické aj pre všetky predchádzajúce kazetové systémy, bol formát VHS založený na novom princípe nazývanom M-načítanie.
Schéma M-načítania magnetického pásu v kazete VHS
Vyťahovanie a načítanie magnetického pásu sa realizovalo pomocou dvoch vodidiel, z ktorých každé pozostávalo z vertikálneho valca a naklonenej valcovitej podpory, ktorá určovala presný uhol vstupu pásu na bubon otáčajúcich sa hláv, čo zabezpečovalo naklonenie dráhy videonahrávky k základným okrajom. Uhly vstupu a výstupu pásu z bubna boli rovné uhlu naklonenia plochy otáčania bubna k základu mechanizmu, vďaka čomu sa oba kotúče kazety nachádzali v jednej rovine.
Mechanizmus M-načítania sa ukázal byť spoľahlivejším a pomáhal znižovať mechanickú záťaž na pás. Absencia rotačnej platformy zjednodušovala výrobu samotných kaziet, ako aj videorekordérov, čo priaznivo ovplyvnilo ich náklady. Vďaka tomu VHS zaznamenal presvedčivé víťazstvo vo „vojne formátov“, čo sprístupnilo videodobrávku skutočne širokému publiku.
Videokamery taktiež nezostávali stáť na mieste: na miesto zariadení s elektrónkovou rúrkou prišli modely založené na CCD maticiach. Svet vďačí za príchod posledných Willardovi Boylovi a Georgovi Smithovi, ktorí pracovali v AT&T Bell Labs na polovodičových pamäťových zariadeniach. Počas svojich výskumov fyzici objavili, že vytvorené integrované obvody sú pod vplyvom fotoelektrického efektu. Už v roku 1970 predstavili Boyle a Smith prvé lineárne fotoprijímače (CCD linky).
V roku 1973 začala spoločnosť Fairchild masovú výrobu CCD matíc s rozlíšením 100 × 100 pixelov, a v roku 1975 Steve Sasson z Kodak vytvoril na základe takejto matice prvý digitálny fotoaparát. Avšak jeho používanie bolo úplne nemožné, pretože proces vytvárania obrazu trval 23 sekúnd a jeho nahrávanie na 8 mm kazetu trvalo takmer o polovicu dlhšie. Okrem toho fotoaparát poháňalo 16 nikl-kadmiumových batérií a celé zariadenie vážilo 3,6 kg.
Steve Sasson a prvý digitálny fotoaparát Kodak v porovnaní so súčasnými "kompaktnými" fotoaparátmi
Hlavný prínos k rozvoju trhu s digitálnymi kamerami prispela spoločnosť Sony a osobne Kazuo Iwama, ktorý v tom čase viedol Sony Corporation of America. Práve on presadil investovanie obrovských prostriedkov do vývoja vlastných CCD čipov, vďaka čomu spoločnosť už v roku 1980 predstavila prvú farebnú CCD videokameru XC-1. Po smrti Kazua v roku 1982 bola na jeho hrobe postavená náhrobná doska s integrovanou CCD maticou.
Kazuo Iwama, prezident Sony Corporation of America v 70. rokoch 20. storočia
A september 1996 znamenal udalosť, ktorú možno porovnať so vynálezom ikonoskopa. Práve vtedy švédska spoločnosť Axis Communications predstavila prvú na svete "digitálnu kameru s funkciami webového servera" NetEye 200.
Axis Neteye 200 — prvá na svete IP kamera
Aj pri vydaní NetEye 200 sa ťažko dal nazvať klasickou kamerou v pravom slova zmysle. Zariadenie zaostávalo za svojimi náprotivkami takmer vo všetkých aspektoch: jeho výkon sa pohyboval od 1 snímky za sekundu vo formáte CIF (352 × 288, alebo 0,1 Mp) až po 1 snímku za 17 sekúnd v 4CIF (704 × 576, 0,4 Mp), pričom záznam sa uchovával nie v samostatnom súbore, ale ako sekvencia obrazov JPEG. Hlavnou prednosťou produktu Axis však nebolo rýchlosť snímania ani ostrosť obrázkov, ale prítomnosť vlastného RISC procesora ETRAX a integrovaného Ethernet portu 10Base-T, čo umožnilo pripojiť kameru priamo k routeru alebo sieťovej karte PC ako bežné sieťové zariadenie a riadiť ju pomocou dodaných Java aplikácií. Tento inovačný prístup prinútil mnohých výrobcov systémov vide_monitorovania radikálne prehodnotiť svoje názory a na dlhé roky určil smerovanie rozvoja odvetvia.
Viac možností — vyššie náklady
Napriek búrlivému rozvoju technológií zostáva aj po toľkých rokoch finančná stránka otázky jedným z kľúčových faktorov pri navrhovaní systémov vide_monitorovania. Hoci vedecko-technický pokrok výrazne znížil náklady na vybavenie, čo umožňuje zostaviť systém podobný tomu, ktorý bol inštalovaný na konci 60. rokov v Oleáne, doslova za pár stoviek dolárov a pár hodín reálneho času, takáto infraštruktúra už nedokáže uspokojiť mnohonásobne zvýšené požiadavky súčasného podnikania.
Veľkou mierou je to spôsobené presunom priorít. Zatiaľ čo predtým sa videov surveillance používala iba na zabezpečenie bezpečnosti na strážených územiach, dnes je hlavným motorom rozvoja odvetvia (podľa Transparency Market Research) maloobchod, ktorému tieto systémy pomáhajú riešiť rôzne marketingové úlohy. Typický scenár — určenie konverzných koeficientov na základe informácií o počte návštevníkov a počte zákazníkov, ktorí prešli cez pokladne. Ak k tomu pridáme systém rozpoznávania tváre, integrovavši ho so súčasným vernostným programom, získame možnosť skúmať správanie zákazníkov v súvislosti so sociálnodemografickými faktormi na účely následného vytvorenia personalizovaných ponúk (individuálnych zliav, zľavových balíčkov atď.).
Problém spočíva v tom, že zavedenie podobného systému videoanalytiky je spojené s významnými nákladmi na kapitál a prevádzku. Kameňom úrazu tu je rozpoznávanie tvárí zákazníkov. Jedná sa o iný prístup — skenovať tvár z profilu pri bezkontaktných platbách a úplne iný — v prúde (v predajni), z rôznych uhlov a v rôznych svetelných podmienkach. Tu dostatočnú účinnosť dokáže preukázať iba trojrozmerné modelovanie tvárí v reálnom čase s použitím stereokamier a algoritmov strojového učenia, čo nevyhnutne povedie k zvýšeniu zaťaženia celej infraštruktúry.
Vzhľadom na to, spoločnosť Western Digital vyvinula koncept Core to Edge storage for Surveillance a ponúkla klientom komplexný súbor moderných riešení pre systémy videoreegistrácie „od kamery po server“. Kombinácia pokročilých technológií, spoľahlivosti, kapacity a výkonu umožňuje vybudovať harmonickú ekosystému, schopnú vyriešiť prakticky akúkoľvek zadanú úlohu a optimalizovať náklady na jej nasadenie a údržbu.
Vlajkovou loďou našej spoločnosti je rodina špecializovaných pevných diskov pre systémy videov surveillance WD Purple s kapacitou od 1 do 18 terabajtov.
Úložiská purpurovej série boli špeciálne navrhnuté na celodennú prevádzku v systémoch videomonitorovania s vysokým rozlíšením a zahŕňajú najnovšie výdobytky spoločnosti Western Digital v oblasti výroby pevných diskov.
- Platforma HelioSeal
Vyššie modely línie WD Purple s kapacitou od 8 do 18 TB sú založené na platforme HelioSeal. Skrine týchto úložísk sú úplne hermetické a hermetická komora je naplnená nie vzduchom, ale zriedeným héliom. Zníženie odporu vzdušného prostredia a ukazovateľov turbulencie umožnilo zmenšiť hrúbku magnetických platní a dosiahnuť vyššiu hustotu zápisu pomocou metódy CMR, vďaka zvýšenej presnosti polohovania hlavy (s použitím technológie Advanced Format Technology). V dôsledku toho prechod na WD Purple zabezpečuje nárast kapacity až o 75 % v rovnakých rackoch bez nutnosti škálovania infraštruktúry. Okrem toho sú úložiská s héliom o 58 % energeticky efektívnejšie v porovnaní s bežnými HDD vďaka zníženiu spotrebovanej energie potrebnej na roztočenie a otáčanie vretienka. Dodatočné úspory sú zabezpečené znížením nákladov na klimatizáciu: pri rovnakej záťaži je WD Purple v priemere o 5°C chladnejší než jeho ekvivalenty.
- Technológia AllFrame AI
Najmenšie prerušenia počas zápisu môžu viesť k strate kriticky dôležitých videodat, čo znemožní následnú analýzu získaných informácií. Aby sa tomu predišlo, do firmvéru diskov 'purpurovej' série bola implementovaná podpora voliteľného rozdelenia Streaming Feature Set protokolu ATA. Medzi jeho možnosti patrí optimalizácia využitia cache v závislosti od počtu spracovávaných video streamov a riadenie priority vykonávania príkazov čítania/zápisu, vďaka čomu sa minimalizuje pravdepodobnosť preskočenia snímok a objavenia artefaktov obrazu. Na druhej strane inovatívna sada algoritmov AllFrame AI umožňuje prevádzku pevných diskov v systémoch, ktoré spracovávajú významný počet izochronných streamov: disky WD Purple podporujú súčasnú prácu so 64 kamerami s vysokým rozlíšením a sú optimalizované pre vysoko zaťažené systémy videoanalytiky a Deep Learning.
- Technológia Time Limited Error Recovery
Jedným z bežných problémov pri práci s vysocholoadovanými servermi je spontánny rozpad RAID poľa, spôsobený prekročením povoleného času na opravu chýb. Možnosť Time Limited Error Recovery pomáha predchádzať vypnutiu HDD, ak sa časový limit prekročí za 7 sekúnd: aby sa to nestalo, disk pošle RAID kontroléru príslušný signál, po ktorom bude procedúra opravy odložená do doby, keď sa systém nachádza v nečinnosti.
- Systém monitorovania Western Digital Device Analytics
Kľúčové úlohy, ktoré sa musia riešiť pri navrhovaní systémov videa, sú predĺženie obdobia bezporuchového fungovania a skrátenie času nečinnosti z dôvodu poruchy. S pomocou inovatívneho softvérového komplexu Western Digital Device Analytics (WDDA) administrátor získa prístup k množstvu parametrových, prevádzkových a diagnostických údajov o stave úložných zariadení, čo umožňuje rýchlo identifikovať akékoľvek problémy v prevádzke systému videa, vopred plánovať technickú údržbu a včas určiť pevné disky, ktoré je potrebné vymeniť. Všetko uvedené pomáha podstatne zvýšiť odolnosť bezpečnostnej infraštruktúry a minimalizovať pravdepodobnosť straty kriticky dôležitých údajov.
Špeciálne pre moderné digitálne kamery vyvinula spoločnosť Western Digital radu vysokonáročných pamäťových kariet WD Purple. Rozšírený cyklus prepisovania a odolnosť voči nepriaznivým vplyvom vonkajšieho prostredia umožňujú používať tieto karty pre zariadenia ako vnútorné, tak vonkajšie kamery videa, ako aj pre využitie v rámci autonómnych bezpečnostných systémov, v ktorých microSD karty zohrávajú úlohu hlavných úložných zariadení.
V súčasnosti séria pamäťových kariet WD Purple zahŕňa dve produktové línie: WD Purple QD102 a WD Purple SC QD312 Extreme Endurance. Prvá obsahuje štyri modifikácie flash pamätí s kapacitou od 32 do 256 GB. V porovnaní so spotrebiteľskými riešeniami boli karty WD Purple špeciálne prispôsobené pre moderné digitálne systémy videa zavedením množstva dôležitých vylepšení:
- Odolnosť voči vode (produkt je schopný odolať ponoreniu do hĺbky 1 metra v sladkej alebo slanej vode) a rozšírený rozsah pracovných teplôt (od -25 °C do +85 °C) umožňujú efektívne využívanie kariet WD Purple na vybavenie vnútorných aj vonkajších videozariadení bez ohľadu na poveternostné a klimatické podmienky;
- Ochrana pred statickými magnetickými poliami s indukciou do 5000 Gs a odolnosť voči silným vibráciám a nárazom až do 500 g úplne vylučujú pravdepodobnosť straty kriticky dôležitých údajov, aj v prípade poškodenia kamery;
- Zaručený počet 1000 cyklov programovania/vymazania umožňuje viacnásobné predĺženie životnosti pamäťových kariet, aj pri nepretržitom nahrávaní, a tým výrazne znižuje náklady na údržbu bezpečnostného systému;
- Funkcia vzdialeného monitorovania pomáha rýchlo sledovať stav každej karty a efektívnejšie plánovať vykonávanie servisných prác, a tým dodatočne zvyšuje spoľahlivosť bezpečnostnej infraštruktúry;
- Zhodnosť s triedami rýchlosti UHS Speed Class 3 a Video Speed Class 30 (pre karty s objemom od 128 GB) robí karty WD Purple vhodnými na používanie v kamerách s vysokým rozlíšením, vrátane panoramatických modelov.
Rad WD Purple SC QD312 Extreme Endurance zahŕňa tri modely: s kapacitou 64, 128 a 256 gigabajtov. Na rozdiel od WD Purple QD102, tieto pamäťové karty sú schopné vydržať oveľa väčšiu záťaž: ich pracovný zdroj je 3000 cyklov P/E, čo robí tieto flash úložiská ideálnym riešením na prevádzku na vysoko chránených objektoch, kde sa nahráva v režime 24/7.
Zdroj: habr.com
