Chức năng của các hệ thống giám sát hiện đại từ lâu đã vượt xa khả năng ghi video. Xác định chuyển động trong khu vực quan tâm, đếm và xác định người và phương tiện, theo dõi đối tượng đang tham gia giao thông - ngày nay ngay cả những camera IP đắt tiền nhất cũng không có khả năng thực hiện tất cả những điều này. Nếu bạn có một máy chủ đủ năng suất và phần mềm cần thiết, khả năng của cơ sở hạ tầng bảo mật sẽ gần như vô hạn. Nhưng ngày xưa những hệ thống như vậy thậm chí không thể ghi được video.
Từ máy truyền tin đến TV cơ khí
Những nỗ lực đầu tiên để truyền hình ảnh qua khoảng cách xa được thực hiện vào nửa sau thế kỷ 1862. Năm XNUMX, tu viện trưởng Florentine Giovanni Caselli đã tạo ra một thiết bị không chỉ có khả năng truyền mà còn nhận hình ảnh qua dây điện - máy ghi âm. Nhưng gọi thiết bị này là “TV cơ” thì có lẽ hơi quá: trên thực tế, nhà phát minh người Ý đã tạo ra nguyên mẫu máy fax.
Pantelegraph của Giovanni Caselli
Điện báo điện hóa của Caselli hoạt động như sau. Hình ảnh truyền đi trước tiên được “chuyển đổi” thành định dạng phù hợp, vẽ lại bằng mực không dẫn điện trên một tấm staniol (lá thiếc), sau đó cố định bằng kẹp trên đế đồng cong. Một cây kim vàng đóng vai trò như một đầu đọc, quét từng dòng một tấm kim loại với bước 0,5 mm. Khi kim ở trên khu vực có mực không dẫn điện, mạch nối đất được mở và dòng điện được cung cấp cho các dây nối máy truyền tín hiệu với máy thu. Đồng thời, kim thu di chuyển trên một tờ giấy dày ngâm trong hỗn hợp gelatin và kali hexacyanoferrate. Dưới tác dụng của dòng điện, kết nối bị tối đi, do đó hình ảnh được hình thành.
Một thiết bị như vậy có rất nhiều nhược điểm, trong đó cần nêu rõ năng suất thấp, cần phải đồng bộ hóa máy thu và máy phát, độ chính xác của nó phụ thuộc vào chất lượng của hình ảnh cuối cùng, cũng như cường độ lao động và cường độ lao động cao. chi phí bảo trì, do đó tuổi thọ của máy truyền tin trở nên cực kỳ ngắn. Ví dụ, các thiết bị Caselli được sử dụng trên đường dây điện báo Moscow-St. Petersburg đã hoạt động được hơn 1 năm: được đưa vào hoạt động vào ngày 17 tháng 1866 năm 1868, ngày liên lạc điện báo giữa hai thủ đô được mở, các máy điện báo đã được tháo dỡ. vào đầu năm XNUMX.
Máy điện báo bildtelegraph, được Arthur Korn tạo ra vào năm 1902 trên cơ sở tế bào quang điện đầu tiên do nhà vật lý người Nga Alexander Stoletov phát minh, hóa ra lại thực tế hơn nhiều. Thiết bị này trở nên nổi tiếng thế giới vào ngày 17 tháng 1908 năm XNUMX: vào ngày này, với sự trợ giúp của máy điện báo, bức ảnh của một tên tội phạm đã được truyền từ đồn cảnh sát Paris đến London, nhờ đó cảnh sát sau đó đã xác định được và bắt giữ kẻ tấn công. .
Arthur Korn và máy điện báo của ông
Một thiết bị như vậy cung cấp độ chi tiết tốt trong ảnh chụp và không cần phải chuẩn bị đặc biệt nữa, nhưng nó vẫn không phù hợp để truyền ảnh theo thời gian thực: mất khoảng 10–15 phút để xử lý một bức ảnh. Nhưng bildtelegraph đã bén rễ sâu trong khoa học pháp y (nó đã được cảnh sát sử dụng thành công để chuyển các bức ảnh, hình ảnh nhận dạng và dấu vân tay giữa các phòng ban và thậm chí cả các quốc gia), cũng như trong báo chí.
Một bước đột phá thực sự trong lĩnh vực này diễn ra vào năm 1909: khi đó Georges Rin đã đạt được khả năng truyền hình ảnh với tốc độ làm mới 1 khung hình mỗi giây. Vì thiết bị chụp ảnh từ xa có một “cảm biến” được biểu thị bằng một tấm khảm các tế bào quang điện selen và độ phân giải của nó chỉ là 8 × 8 “pixel”, nên nó không bao giờ vượt ra ngoài các bức tường trong phòng thí nghiệm. Tuy nhiên, chính sự xuất hiện của nó đã đặt cơ sở cần thiết cho những nghiên cứu sâu hơn trong lĩnh vực phát sóng hình ảnh.
Kỹ sư người Scotland John Baird đã thực sự thành công trong lĩnh vực này, người đã đi vào lịch sử với tư cách là người đầu tiên truyền được hình ảnh đi xa trong thời gian thực, đó là lý do tại sao ông được coi là “cha đẻ” của ngành cơ khí. truyền hình (và truyền hình nói chung) nói chung). Xét đến việc Baird suýt mất mạng trong các thí nghiệm của mình, bị điện giật 2000 volt khi thay thế tế bào quang điện trong máy ảnh do anh tạo ra, thì danh hiệu này hoàn toàn xứng đáng.
John Baird, người phát minh ra truyền hình
Sáng tạo của Baird sử dụng một chiếc đĩa đặc biệt do kỹ thuật viên người Đức Paul Nipkow phát minh vào năm 1884. Một đĩa Nipkow làm bằng vật liệu mờ đục với một số lỗ có đường kính bằng nhau, được sắp xếp theo hình xoắn ốc một vòng từ tâm đĩa với khoảng cách góc bằng nhau với nhau, được sử dụng cho cả việc quét hình ảnh và để hình thành nó. trên thiết bị thu.
Thiết bị đĩa Nipkow
Ống kính tập trung hình ảnh của đối tượng lên bề mặt của đĩa quay. Ánh sáng đi qua các lỗ sẽ chạm vào tế bào quang điện, nhờ đó hình ảnh được chuyển thành tín hiệu điện. Vì các lỗ được sắp xếp theo hình xoắn ốc nên mỗi lỗ thực sự thực hiện quét từng dòng một khu vực cụ thể của hình ảnh được ống kính lấy nét. Chính xác thì chiếc đĩa đó cũng có trong thiết bị phát lại, nhưng đằng sau nó có một chiếc đèn điện cực mạnh giúp cảm nhận sự dao động của ánh sáng và phía trước nó là một ống kính phóng đại hoặc hệ thống thấu kính chiếu hình ảnh lên màn hình.
Nguyên lý hoạt động của hệ thống truyền hình cơ học
Thiết bị của Baird sử dụng đĩa Nipkow có 30 lỗ (kết quả là hình ảnh thu được chỉ quét dọc 30 dòng) và có thể quét các vật thể với tần số 5 khung hình mỗi giây. Thí nghiệm thành công đầu tiên trong việc truyền hình ảnh đen trắng diễn ra vào ngày 2 tháng 1925 năm XNUMX: sau đó người kỹ sư lần đầu tiên có thể truyền hình ảnh bán sắc của một hình nộm người nói tiếng bụng từ thiết bị này sang thiết bị khác.
Trong quá trình thử nghiệm, một người chuyển phát nhanh có nhiệm vụ chuyển thư quan trọng đã bấm chuông cửa. Được khích lệ bởi thành công của anh, Baird đã nắm lấy tay chàng trai trẻ chán nản và dẫn anh vào phòng thí nghiệm của mình: anh háo hức đánh giá xem đứa con tinh thần của mình sẽ đối phó như thế nào với việc truyền hình ảnh khuôn mặt người. Vì vậy, William Edward Tainton, 20 tuổi, đến đúng nơi, đúng thời điểm, đã đi vào lịch sử với tư cách là người đầu tiên “lên TV”.
Năm 1927, Baird thực hiện buổi phát sóng truyền hình đầu tiên giữa London và Glasgow (khoảng cách 705 km) qua dây điện thoại. Và vào năm 1928, Công ty TNHH Phát triển Truyền hình Baird, do một kỹ sư thành lập, đã thực hiện thành công việc truyền tín hiệu truyền hình xuyên Đại Tây Dương đầu tiên trên thế giới giữa London và Hartsdale (New York). Việc trình diễn khả năng của hệ thống Baird 30 băng tần hóa ra lại là quảng cáo hay nhất: vào năm 1929, nó đã được BBC áp dụng và sử dụng thành công trong 6 năm tiếp theo, cho đến khi nó được thay thế bằng thiết bị tiên tiến hơn dựa trên ống tia âm cực .
Iconscope - điềm báo của một kỷ nguyên mới
Thế giới có được sự xuất hiện của ống tia âm cực nhờ người đồng hương cũ của chúng ta, Vladimir Kozmich Zvorykin. Trong Nội chiến, người kỹ sư đứng về phía phong trào da trắng và chạy trốn qua Yekaterinburg đến Omsk, nơi anh ta tham gia thiết bị cho các đài phát thanh. Năm 1919, Zvorykin đi công tác ở New York. Đúng lúc này, chiến dịch Omsk diễn ra (tháng 1919 năm XNUMX), kết quả là Hồng quân gần như chiếm được thành phố mà không cần giao tranh. Vì người kỹ sư không còn nơi nào để quay về nên anh ta phải di cư bắt buộc, trở thành nhân viên của Westinghouse Electric (hiện là Tập đoàn CBS), vốn đã là một trong những tập đoàn kỹ thuật điện hàng đầu ở Hoa Kỳ, nơi anh ta đồng thời tham gia nghiên cứu về trường truyền hình ảnh qua một khoảng cách.
Vladimir Kozmich Zvorykin, người tạo ra kính biểu tượng
Đến năm 1923, kỹ sư này đã tạo ra được thiết bị tivi đầu tiên dựa trên ống điện tử truyền qua với cực âm khảm. Tuy nhiên, chính quyền mới không coi trọng công việc của nhà khoa học nên Zvorykin phải tự mình tiến hành nghiên cứu trong một thời gian dài trong điều kiện nguồn lực vô cùng hạn chế. Cơ hội quay trở lại hoạt động nghiên cứu toàn thời gian chỉ đến với Zworykin vào năm 1928, khi nhà khoa học gặp một người di cư khác từ Nga, David Sarnov, người lúc đó giữ chức phó chủ tịch Tập đoàn Radio Hoa Kỳ (RCA). Nhận thấy ý tưởng của nhà phát minh rất hứa hẹn, Sarnov bổ nhiệm Zvorykin làm người đứng đầu phòng thí nghiệm điện tử RCA, và vấn đề đã thành công.
Năm 1929, Vladimir Kozmich đã trình bày một nguyên mẫu hoạt động của ống truyền hình chân không cao (kinescope), và vào năm 1931, ông đã hoàn thành công việc trên một thiết bị thu mà ông gọi là “iconscope” (từ tiếng Hy Lạp eikon - “hình ảnh” và skopeo - “ Nhìn"). Iconscope là một bình thủy tinh chân không, bên trong có cố định một mục tiêu nhạy sáng và một súng điện tử đặt ở một góc với nó.
Sơ đồ của máy soi biểu tượng
Một mục tiêu cảm quang có kích thước 6 × 19 cm được thể hiện bằng một tấm cách điện mỏng (mica), trên một mặt của nó có các giọt bạc cực nhỏ (vài chục micron mỗi tấm) với số lượng khoảng 1 mảnh, được phủ bằng Caesium, được áp dụng và mặt khác - lớp phủ bạc đặc, từ bề mặt mà tín hiệu đầu ra được ghi lại. Khi mục tiêu được chiếu sáng dưới tác động của hiệu ứng quang điện, các giọt bạc thu được điện tích dương, độ lớn của điện tích này phụ thuộc vào mức độ chiếu sáng.
Một kính biểu tượng nguyên bản được trưng bày tại Bảo tàng Công nghệ Quốc gia Séc
Iconscope hình thành nền tảng của hệ thống truyền hình điện tử đầu tiên. Sự xuất hiện của nó giúp cải thiện đáng kể chất lượng của hình ảnh được truyền đi do số lượng phần tử trong hình ảnh truyền hình tăng lên gấp nhiều lần: từ 300 × 400 pixel ở các mẫu đầu tiên lên 1000 × 1000 pixel ở các mẫu cao cấp hơn. Mặc dù thiết bị này không phải không có những nhược điểm nhất định, bao gồm độ nhạy thấp (để chụp toàn cảnh, cần chiếu sáng ít nhất 10 nghìn lux) và biến dạng keystone do trục quang không khớp với trục của ống chùm tia, phát minh của Zvorykin đã trở thành một phát minh quan trọng. cột mốc quan trọng trong lịch sử giám sát video, trong quá trình xác định phần lớn định hướng phát triển ngành trong tương lai.
Trên đường từ “analog” sang “kỹ thuật số”
Như thường lệ, sự phát triển của một số công nghệ nhất định được tạo điều kiện thuận lợi bởi xung đột quân sự và giám sát video trong trường hợp này cũng không ngoại lệ. Trong Thế chiến thứ hai, Đế chế thứ ba bắt đầu tích cực phát triển tên lửa đạn đạo tầm xa. Tuy nhiên, những nguyên mẫu đầu tiên của “vũ khí trả đũa” nổi tiếng V-2 không đáng tin cậy: tên lửa thường phát nổ khi phóng hoặc rơi ngay sau khi cất cánh. Vì về nguyên tắc các hệ thống đo từ xa tiên tiến chưa tồn tại nên cách duy nhất để xác định nguyên nhân thất bại là quan sát trực quan quá trình phóng, nhưng điều này cực kỳ rủi ro.
Chuẩn bị phóng tên lửa đạn đạo V-2 tại bãi thử Peenemünde
Để giúp các nhà phát triển tên lửa thực hiện nhiệm vụ dễ dàng hơn và không khiến tính mạng của họ gặp nguy hiểm, kỹ sư điện người Đức Walter Bruch đã thiết kế cái gọi là hệ thống CCTV (Truyền hình mạch kín). Các trang thiết bị cần thiết đã được lắp đặt tại sân tập Peenemünde. Việc tạo ra một kỹ sư điện người Đức cho phép các nhà khoa học quan sát tiến trình thử nghiệm từ khoảng cách an toàn 2,5 km mà không lo sợ cho tính mạng của mình.
Bất chấp tất cả những ưu điểm, hệ thống giám sát video của Bruch có một nhược điểm rất đáng kể: nó không có thiết bị ghi video, điều đó có nghĩa là người điều hành không thể rời khỏi nơi làm việc của mình trong một giây. Mức độ nghiêm trọng của vấn đề này có thể được đánh giá qua một nghiên cứu do IMS Research thực hiện ở thời đại chúng ta. Theo kết quả của ông, một người khỏe mạnh, được nghỉ ngơi đầy đủ sẽ bỏ lỡ tới 45% các sự kiện quan trọng chỉ sau 12 phút quan sát, và sau 22 phút con số này sẽ lên tới 95%. Và nếu trong lĩnh vực thử nghiệm tên lửa, thực tế này không đóng vai trò đặc biệt, vì các nhà khoa học không cần phải ngồi trước màn hình nhiều giờ liền, thì liên quan đến hệ thống an ninh, việc thiếu khả năng quay video đã ảnh hưởng đáng kể. hiệu quả của chúng.
Điều này tiếp tục cho đến năm 1956, khi máy quay video đầu tiên Ampex VR 1000, được tạo ra lại bởi người đồng hương cũ của chúng ta, Alexander Matveevich Ponyatov, đã nhìn thấy ánh sáng ban ngày. Giống như Zworykin, nhà khoa học đứng về phía Bạch quân, sau thất bại của họ, ông lần đầu tiên di cư đến Trung Quốc, nơi ông làm việc 7 năm tại một trong những công ty điện lực ở Thượng Hải, sau đó sống một thời gian ở Pháp, sau đó ở cuối những năm 1920, ông chuyển hẳn sang Mỹ và nhận quốc tịch Mỹ vào năm 1932.
Alexander Matveevich Ponyatov và nguyên mẫu máy quay video đầu tiên trên thế giới Ampex VR 1000
Trong 12 năm tiếp theo, Ponyatov đã làm việc cho các công ty như General Electric, Pacific Gas and Electric và Dalmo-Victor Westinghouse, nhưng vào năm 1944, ông quyết định bắt đầu kinh doanh riêng và đăng ký Công ty Sản xuất và Điện Ampex. Lúc đầu, Ampex chuyên sản xuất các bộ truyền động có độ chính xác cao cho hệ thống radar, nhưng sau chiến tranh, hoạt động của công ty được định hướng lại sang một lĩnh vực hứa hẹn hơn - sản xuất thiết bị ghi âm từ tính. Trong giai đoạn từ 1947 đến 1953, công ty của Poniatov đã sản xuất một số mẫu máy ghi âm rất thành công, được sử dụng trong lĩnh vực báo chí chuyên nghiệp.
Năm 1951, Poniatov và các cố vấn kỹ thuật trưởng Charles Ginzburg, Weiter Selsted và Miron Stolyarov quyết định tiến xa hơn và phát triển một thiết bị ghi video. Cùng năm đó, họ đã tạo ra nguyên mẫu Ampex VR 1000B, sử dụng nguyên lý ghi thông tin chéo dòng với đầu từ xoay. Thiết kế này cho phép cung cấp mức hiệu suất cần thiết để ghi tín hiệu truyền hình với tần số vài megahertz.
Sơ đồ ghi video xuyên dòng
Mẫu thương mại đầu tiên của dòng Apex VR 1000 được ra mắt 5 năm sau đó. Vào thời điểm phát hành, thiết bị được bán với giá 50 nghìn đô la, một số tiền rất lớn vào thời điểm đó. Để so sánh: chiếc Chevy Corvette, ra mắt cùng năm, được chào bán với giá chỉ 3000 USD, và chiếc xe này, trong một thời điểm, thuộc danh mục xe thể thao.
Chính chi phí thiết bị cao trong một thời gian dài đã có tác dụng hạn chế sự phát triển của giám sát video. Để minh họa cho thực tế này, đủ để nói rằng để chuẩn bị cho chuyến thăm của hoàng gia Thái Lan tới London, cảnh sát chỉ lắp đặt 2 máy quay video ở Quảng trường Trafalgar (và điều này nhằm đảm bảo an toàn cho các quan chức hàng đầu của nhà nước) , và sau tất cả các sự kiện, hệ thống an ninh đã bị dỡ bỏ.
Nữ hoàng Elizabeth II và Hoàng tử Philip, Công tước xứ Edinburgh gặp Vua Bhumibol của Thái Lan và Nữ hoàng Sirikit
Sự xuất hiện của các chức năng phóng to, xoay và bật hẹn giờ giúp tối ưu hóa chi phí xây dựng hệ thống an ninh bằng cách giảm số lượng thiết bị cần thiết để kiểm soát lãnh thổ, tuy nhiên, việc thực hiện các dự án như vậy vẫn cần đầu tư tài chính đáng kể. Ví dụ, hệ thống giám sát video thành phố được phát triển cho thành phố Olean (New York), đưa vào hoạt động năm 1968, tiêu tốn của chính quyền thành phố 1,4 triệu USD và phải mất 2 năm để triển khai, mặc dù thực tế là tất cả cơ sở hạ tầng đã được hoàn thiện. chỉ được đại diện bởi 8 máy quay video. Và tất nhiên, không có chuyện bàn tán về bất kỳ việc ghi hình suốt ngày đêm nào: máy quay video chỉ được bật theo lệnh của người điều hành, vì cả phim lẫn bản thân thiết bị đều quá đắt và chúng hoạt động 24/7. đã không còn nữa.
Mọi thứ đã thay đổi với sự phổ biến của tiêu chuẩn VHS, sự xuất hiện của nó mà chúng tôi mang ơn kỹ sư người Nhật Shizuo Takano, người từng làm việc tại JVC.
Shizuo Takano, người tạo ra định dạng VHS
Định dạng này liên quan đến việc sử dụng ghi phương vị, sử dụng hai đầu video cùng một lúc. Mỗi người trong số họ ghi lại một trường truyền hình và có khoảng cách làm việc lệch khỏi hướng vuông góc cùng một góc 6° theo hướng ngược nhau, điều này giúp giảm nhiễu xuyên âm giữa các rãnh video liền kề và giảm đáng kể khoảng cách giữa chúng, tăng mật độ ghi . Đầu video được đặt trên một trống có đường kính 62 mm, quay với tần số 1500 vòng / phút. Ngoài các rãnh ghi video nghiêng, hai rãnh âm thanh được ghi dọc theo mép trên của băng từ, cách nhau bằng một khe bảo vệ. Một rãnh điều khiển chứa các xung đồng bộ hóa khung được ghi dọc theo mép dưới của băng.
Khi sử dụng định dạng VHS, tín hiệu video tổng hợp được ghi vào băng cassette, điều này có thể thực hiện được bằng một kênh liên lạc duy nhất và đơn giản hóa đáng kể việc chuyển đổi giữa các thiết bị thu và phát. Ngoài ra, không giống như các định dạng Betamax và U-matic phổ biến trong những năm đó, sử dụng cơ chế nạp băng từ hình chữ U với bàn xoay, đặc trưng cho tất cả các hệ thống băng cassette trước đây, định dạng VHS dựa trên nguyên tắc mới. của cái gọi là M - trạm xăng.
Sơ đồ nạp phim từ M trong băng VHS
Việc tháo và tải băng từ được thực hiện bằng hai nĩa dẫn hướng, mỗi nĩa bao gồm một con lăn thẳng đứng và một giá đỡ hình trụ nghiêng, giúp xác định góc chính xác của băng trên trống của các đầu quay, đảm bảo độ nghiêng của băng từ. đường ghi video đến cạnh cơ sở. Các góc vào và ra của băng từ trống bằng góc nghiêng của mặt phẳng quay của trống với đế của cơ cấu, do đó cả hai cuộn của băng cassette đều nằm trong cùng một mặt phẳng.
Cơ chế tải M hóa ra đáng tin cậy hơn và giúp giảm tải cơ học lên màng. Việc không có bệ quay đã đơn giản hóa việc sản xuất cả băng cassette và VCR, điều này có tác động tích cực đến giá thành của chúng. Phần lớn nhờ vào điều này, VHS đã giành được chiến thắng vang dội trong “cuộc chiến định dạng”, khiến việc giám sát video thực sự có thể tiếp cận được.
Máy quay video cũng không đứng yên: các thiết bị có ống tia âm cực được thay thế bằng các mẫu được chế tạo trên cơ sở ma trận CCD. Thế giới có được sự xuất hiện của cái sau nhờ Willard Boyle và George Smith, những người đã làm việc tại AT&T Bell Labs về các thiết bị lưu trữ dữ liệu bán dẫn. Trong quá trình nghiên cứu, các nhà vật lý phát hiện ra rằng các mạch tích hợp mà họ tạo ra chịu hiệu ứng quang điện. Vào năm 1970, Boyle và Smith đã giới thiệu bộ tách sóng quang tuyến tính đầu tiên (mảng CCD).
Năm 1973, Fairchild bắt đầu sản xuất hàng loạt ma trận CCD với độ phân giải 100 × 100 pixel, và vào năm 1975, Steve Sasson từ Kodak đã tạo ra chiếc máy ảnh kỹ thuật số đầu tiên dựa trên ma trận như vậy. Tuy nhiên, nó hoàn toàn không thể sử dụng được, vì quá trình tạo hình ảnh mất 23 giây và quá trình ghi sau đó trên băng cassette 8 mm kéo dài lâu hơn gấp rưỡi. Ngoài ra, 16 viên pin niken-cadmium được sử dụng làm nguồn điện cho máy ảnh và toàn bộ máy nặng 3,6 kg.
Máy ảnh kỹ thuật số đầu tiên của Steve Sasson và Kodak so với máy ảnh ngắm và chụp hiện đại
Đóng góp chính cho sự phát triển của thị trường máy ảnh kỹ thuật số là của Tập đoàn Sony và cá nhân Kazuo Iwama, người đứng đầu Tập đoàn Sony Hoa Kỳ trong những năm đó. Chính ông là người đã nhất quyết đầu tư số tiền khổng lồ vào việc phát triển chip CCD của riêng mình, nhờ đó vào năm 1980, công ty đã giới thiệu máy quay video CCD màu đầu tiên, XC-1. Sau cái chết của Kazuo vào năm 1982, một tấm bia mộ có gắn ma trận CCD đã được lắp đặt trên mộ của ông.
Kazuo Iwama, chủ tịch tập đoàn Sony của Mỹ những năm 70 của thế kỷ XX
Chà, tháng 1996 năm 200 được đánh dấu bằng một sự kiện có thể so sánh tầm quan trọng với việc phát minh ra kính biểu tượng. Sau đó, công ty Axis Communications của Thụy Điển đã giới thiệu “máy ảnh kỹ thuật số có chức năng máy chủ web” NetEye XNUMX đầu tiên trên thế giới.
Axis Neteye 200 - camera IP đầu tiên trên thế giới
Ngay cả tại thời điểm phát hành, NetEye 200 khó có thể được gọi là máy quay video theo nghĩa thông thường. Thiết bị này kém hơn so với các đối tác của nó về mọi mặt theo đúng nghĩa đen: hiệu suất của nó thay đổi từ 1 khung hình mỗi giây ở định dạng CIF (352 × 288 hoặc 0,1 MP) đến 1 khung hình mỗi 17 giây ở 4CIF (704 × 576, 0,4 MP), Hơn nữa , bản ghi thậm chí không được lưu trong một tệp riêng biệt mà dưới dạng một chuỗi hình ảnh JPEG. Tuy nhiên, tính năng chính của đứa con tinh thần Axis không phải là tốc độ chụp hay độ rõ của hình ảnh mà là sự hiện diện của bộ xử lý ETRAX RISC của riêng nó và cổng Ethernet 10Base-T tích hợp, giúp kết nối máy ảnh trực tiếp với bộ định tuyến hoặc card mạng PC như một thiết bị mạng thông thường và điều khiển nó bằng các ứng dụng Java đi kèm. Chính bí quyết này đã buộc nhiều nhà sản xuất hệ thống giám sát video phải xem xét lại hoàn toàn quan điểm của họ và xác định hướng phát triển chung của ngành trong nhiều năm.
Thêm cơ hội - thêm chi phí
Bất chấp sự phát triển nhanh chóng của công nghệ, thậm chí sau nhiều năm, khía cạnh tài chính của vấn đề vẫn là một trong những yếu tố then chốt trong việc thiết kế hệ thống giám sát video. Mặc dù NTP đã góp phần giảm đáng kể chi phí thiết bị, nhờ đó ngày nay có thể lắp ráp một hệ thống tương tự như hệ thống được lắp đặt vào cuối những năm 60 ở Olean với giá chỉ vài trăm đô la và vài giờ thực tế. Theo thời gian, cơ sở hạ tầng như vậy không còn có khả năng đáp ứng nhu cầu đa dạng của hoạt động kinh doanh hiện đại.
Điều này phần lớn là do sự thay đổi ưu tiên. Nếu trước đây giám sát video chỉ được sử dụng để đảm bảo an ninh trong khu vực được bảo vệ thì ngày nay động lực chính cho sự phát triển của ngành (theo Nghiên cứu Thị trường Minh bạch) là bán lẻ, trong đó các hệ thống như vậy giúp giải quyết các vấn đề tiếp thị khác nhau. Một kịch bản điển hình là xác định tỷ lệ chuyển đổi dựa trên số lượng khách truy cập và số lượng khách hàng đi qua quầy thanh toán. Nếu chúng tôi thêm hệ thống nhận dạng khuôn mặt vào hệ thống này, tích hợp nó với chương trình khách hàng thân thiết hiện có, chúng tôi sẽ có thể nghiên cứu hành vi của khách hàng dựa trên các yếu tố nhân khẩu học xã hội để hình thành các ưu đãi cá nhân hóa tiếp theo (giảm giá cho từng cá nhân, gói với mức giá ưu đãi, vân vân.).
Vấn đề là việc triển khai một hệ thống phân tích video như vậy sẽ tốn rất nhiều vốn và chi phí vận hành. Trở ngại ở đây là nhận dạng khuôn mặt của khách hàng. Quét khuôn mặt của một người từ phía trước khi thanh toán trong quá trình thanh toán không tiếp xúc là một việc và thực hiện việc đó khi tham gia giao thông (trên tầng bán hàng), từ các góc độ khác nhau và trong các điều kiện ánh sáng khác nhau là một việc khác. Ở đây, chỉ mô hình ba chiều khuôn mặt trong thời gian thực bằng cách sử dụng camera âm thanh nổi và thuật toán học máy mới có thể chứng minh đủ hiệu quả, điều này sẽ dẫn đến sự gia tăng tải trọng không thể tránh khỏi trên toàn bộ cơ sở hạ tầng.
Cân nhắc điều này, Western Digital đã phát triển khái niệm lưu trữ Core to Edge cho Giám sát, cung cấp cho khách hàng một bộ giải pháp hiện đại toàn diện cho hệ thống ghi video “từ camera đến máy chủ”. Sự kết hợp giữa các công nghệ tiên tiến, độ tin cậy, năng lực và hiệu suất cho phép bạn xây dựng một hệ sinh thái hài hòa có thể giải quyết hầu hết mọi vấn đề nhất định và tối ưu hóa chi phí triển khai và bảo trì.
Dòng sản phẩm chủ lực của công ty chúng tôi là dòng ổ cứng chuyên dụng WD Purple dành cho hệ thống giám sát video với dung lượng từ 1 đến 18 terabyte.
Ổ đĩa Purple Series được thiết kế đặc biệt để sử dụng XNUMX/XNUMX trong các hệ thống giám sát video độ phân giải cao và kết hợp những tiến bộ mới nhất của Western Digital trong công nghệ ổ cứng.
- Nền tảng HelioSeal
Các mẫu cũ hơn của dòng WD Purple có dung lượng từ 8 đến 18 TB đều dựa trên nền tảng HelioSeal. Vỏ của các ổ đĩa này được làm kín tuyệt đối và khối kín không chứa đầy không khí mà bằng heli tinh khiết. Việc giảm điện trở của môi trường khí và các chỉ báo nhiễu loạn giúp giảm độ dày của tấm từ, cũng như đạt được mật độ ghi lớn hơn bằng phương pháp CMR do tăng độ chính xác của việc định vị đầu (sử dụng Công nghệ định dạng nâng cao). Do đó, việc nâng cấp lên WD Purple sẽ cung cấp thêm tới 75% dung lượng trong cùng một giá đỡ mà không cần phải mở rộng quy mô cơ sở hạ tầng của bạn. Ngoài ra, ổ đĩa helium còn tiết kiệm năng lượng hơn 58% so với ổ cứng thông thường bằng cách giảm mức tiêu thụ điện năng cần thiết để quay và quay trục chính. Tiết kiệm thêm nhờ giảm chi phí điều hòa không khí: ở cùng mức tải, WD Purple mát hơn các sản phẩm tương tự ở mức trung bình 5°C.
- Công nghệ AI AllFrame
Sự gián đoạn nhỏ nhất trong quá trình ghi có thể dẫn đến mất dữ liệu video quan trọng, điều này sẽ khiến việc phân tích thông tin nhận được sau đó không thể thực hiện được. Để ngăn chặn điều này, sự hỗ trợ cho phần Bộ tính năng phát trực tuyến tùy chọn của giao thức ATA đã được đưa vào phần sụn của các ổ đĩa dòng “màu tím”. Trong số các khả năng của nó, cần nêu bật việc tối ưu hóa việc sử dụng bộ đệm tùy thuộc vào số lượng luồng video được xử lý và kiểm soát mức độ ưu tiên thực hiện lệnh đọc/ghi, từ đó giảm thiểu khả năng bị rớt khung hình và xuất hiện các hiện tượng giả hình ảnh. Đổi lại, bộ thuật toán AllFrame AI cải tiến giúp có thể vận hành ổ cứng trong các hệ thống xử lý số lượng đáng kể các luồng đẳng thời: Ổ WD Purple hỗ trợ hoạt động đồng thời với 64 camera độ phân giải cao và được tối ưu hóa cho phân tích video có tải cao và Deep Hệ thống học tập.
- Công nghệ phục hồi lỗi có giới hạn thời gian
Một trong những vấn đề thường gặp khi làm việc với các máy chủ có tải trọng cao là mảng RAID bị phân rã tự phát do vượt quá thời gian sửa lỗi cho phép. Tùy chọn Khôi phục lỗi có giới hạn thời gian giúp tránh tắt ổ cứng nếu thời gian chờ vượt quá 7 giây: để ngăn điều này xảy ra, ổ đĩa sẽ gửi tín hiệu tương ứng đến bộ điều khiển RAID, sau đó quy trình sửa sẽ bị hoãn lại cho đến khi hệ thống không hoạt động.
- Hệ thống giám sát phân tích thiết bị kỹ thuật số phương Tây
Các nhiệm vụ chính cần phải giải quyết khi thiết kế hệ thống giám sát video là tăng thời gian vận hành không gặp sự cố và giảm thời gian ngừng hoạt động do trục trặc. Bằng cách sử dụng gói phần mềm Western Digital Device Analytics (WDDA) cải tiến, quản trị viên có quyền truy cập vào nhiều dữ liệu tham số, vận hành và chẩn đoán về trạng thái của ổ đĩa, cho phép bạn nhanh chóng xác định mọi sự cố trong hoạt động của hệ thống giám sát video, lên kế hoạch bảo trì trước và kịp thời xác định ổ cứng cần thay thế. Tất cả những điều trên giúp tăng đáng kể khả năng chịu lỗi của cơ sở hạ tầng bảo mật và giảm thiểu khả năng mất dữ liệu quan trọng.
Western Digital đã phát triển dòng thẻ nhớ WD Purple có độ tin cậy cao dành riêng cho máy ảnh kỹ thuật số hiện đại. Tài nguyên ghi lại mở rộng và khả năng chống lại các ảnh hưởng tiêu cực của môi trường cho phép các thẻ này được sử dụng cho thiết bị của cả camera quan sát bên trong và bên ngoài, cũng như được sử dụng như một phần của hệ thống an ninh tự động trong đó thẻ nhớ microSD đóng vai trò là thiết bị lưu trữ dữ liệu chính.
Hiện nay dòng thẻ nhớ WD Purple bao gồm 102 dòng sản phẩm là WD Purple QD312 và WD Purple SC QD32 Extreme Endurance. Phiên bản đầu tiên bao gồm bốn sửa đổi của ổ đĩa flash có dung lượng từ 256 đến XNUMX GB. So với các giải pháp dành cho người tiêu dùng, WD Purple đã được điều chỉnh cụ thể cho các hệ thống giám sát video kỹ thuật số hiện đại thông qua việc giới thiệu một số cải tiến quan trọng:
- khả năng chống ẩm (sản phẩm có thể chịu được khi ngâm ở độ sâu 1 mét trong nước ngọt hoặc nước mặn) và phạm vi nhiệt độ hoạt động mở rộng (từ -25 °C đến +85 °C) cho phép sử dụng thẻ WD Purple một cách hiệu quả như nhau để trang bị cả hai quay video các thiết bị trong nhà và ngoài trời bất kể điều kiện thời tiết và khí hậu;
- bảo vệ khỏi từ trường tĩnh với cảm ứng lên tới 5000 Gauss và khả năng chống rung và sốc mạnh lên tới 500 g loại bỏ hoàn toàn khả năng mất dữ liệu quan trọng ngay cả khi máy quay video bị hỏng;
- nguồn tài nguyên được đảm bảo gồm 1000 chu kỳ lập trình/xóa cho phép bạn kéo dài tuổi thọ của thẻ nhớ lên nhiều lần, ngay cả ở chế độ ghi suốt ngày đêm và do đó, giảm đáng kể chi phí chung cho việc duy trì hệ thống bảo mật;
- chức năng giám sát từ xa giúp theo dõi nhanh trạng thái của từng thẻ và lập kế hoạch bảo trì hiệu quả hơn, đồng nghĩa với việc tăng thêm độ tin cậy của cơ sở hạ tầng bảo mật;
- Việc tuân thủ UHS Speed Class 3 và Video Speed Class 30 (đối với thẻ 128 GB trở lên) khiến thẻ WD Purple phù hợp để sử dụng trong các máy ảnh độ phân giải cao, bao gồm cả các mẫu toàn cảnh.
Dòng WD Purple SC QD312 Extreme Endurance bao gồm ba model: 64, 128 và 256 gigabyte. Không giống như WD Purple QD102, những thẻ nhớ này có thể chịu được tải lớn hơn đáng kể: tuổi thọ hoạt động của chúng là chu kỳ 3000 P/E, điều này khiến các ổ đĩa flash này trở thành giải pháp lý tưởng để sử dụng trong các cơ sở được bảo vệ nghiêm ngặt, nơi việc ghi dữ liệu được thực hiện 24/7.
Nguồn: www.habr.com