El video como motor de progreso: la evolución de los sistemas de vigilancia

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Las se√Īales visuales se han utilizado para transmitir informaci√≥n durante milenios. Existe la leyenda de que con la ayuda de un gran espejo montado en el faro de Alejandr√≠a, los antiguos griegos observaban los barcos. Y con la llegada del primer casino, los servicios de seguridad utilizaron un sistema espejo para monitorear las salas de juego. Podemos decir que era un prototipo de un sistema moderno de videovigilancia, pero su desarrollo real comenz√≥ con la aparici√≥n de un tubo de televisi√≥n (iconoscopio), inventado en 1931 por nuestro compatriota, el ingeniero ruso-estadounidense Vladimir Zvorykin.

Una nueva era de video vigilancia comenz√≥ en los a√Īos 70 con el desarrollo de grabadoras de video dom√©sticas. La grabaci√≥n de video estuvo disponible para particulares, y las c√°maras comenzaron a aparecer en todas partes: en hogares, tiendas, bancos, instituciones educativas. La desventaja de estos sistemas era que las cintas se desgastaban r√°pidamente. Result√≥ problem√°tico grabar en la noche y con poca luz. Aunque el concepto result√≥ ser bueno, la tecnolog√≠a a√ļn no ha alcanzado su punto m√°ximo. Los sistemas de videovigilancia tuvieron que superar muchos problemas para convertirse en una de las tecnolog√≠as m√°s populares.

70-80: Sistemas de videovigilancia basados ‚Äč‚Äčen videograbadoras


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Los sistemas de CCTV tradicionales incluían cámaras analógicas en blanco y negro, cada una de las cuales estaba conectada a la videograbadora a través de un cable coaxial separado.

El multiplexor tambi√©n se convirti√≥ en una parte importante del sistema: este dispositivo tom√≥ datos de varias c√°maras (de 4 a 16) y cre√≥ una se√Īal de salida de video para mostrar varias im√°genes diferentes en una pantalla. El multiplexor hizo que el sistema fuera escalable, pero a expensas de una resoluci√≥n m√°s baja.

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Los primeros modelos de videograbadoras de consumo no usaban casetes, sino bobinas con cinta magnética

La videograbadora estaba grabando en cintas VHS, lo que tenía muchos problemas. Por ejemplo, no podían almacenar más de 8 horas de video y, por lo tanto, necesitaban un reemplazo regular o una reutilización constante. Más del 40% del costo de un sistema analógico fue el costo de la grabación.

La industria de la videovigilancia necesitaba con urgencia aumentar el tama√Īo de los dispositivos de almacenamiento. Esto llev√≥ a la aparici√≥n de nuevos modos de c√°mara lenta: se grab√≥ cada segundo, cuarto, octavo o decimosexto fotograma. La tecnolog√≠a permiti√≥ ahorrar espacio al ofrecer las siguientes caracter√≠sticas de grabaci√≥n: 15 cuadros / segundo, 7.5 cuadros / segundo, 3.75 cuadros / segundo y 1.875 cuadros / segundo.

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C√°mara Sony XC-1

En enero de 1980, seis a√Īos y tres meses despu√©s del inicio del desarrollo, se lanz√≥ la primera c√°mara CCD en color del mundo. La c√°mara anal√≥gica XC-1 se instal√≥ a bordo del autob√ļs de la aerol√≠nea All Nippon Airways y se us√≥ para transferir im√°genes desde la cabina al compartimento de pasajeros durante el despegue y el aterrizaje.

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Kodak SP-2000

En el mismo a√Īo, Kodak cre√≥ un sistema de an√°lisis de movimiento para capturar objetos que se mueven r√°pidamente. Posteriormente, la grabaci√≥n podr√≠a verse a una velocidad m√°s lenta. La c√°mara Kodak SP-2000 utilizaba un CCD muy r√°pido, y se utilizaba tecnolog√≠a avanzada de grabaci√≥n con cinta magn√©tica para realizar disparos a alta velocidad a una velocidad de grabaci√≥n de hasta 2000 fotogramas por segundo.

90: sistemas de videovigilancia basados ‚Äč‚Äčen DVR


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A mediados de la d√©cada de 1990, con la llegada de la grabadora de video digital (DVR), la industria de la videovigilancia experiment√≥ su primera revoluci√≥n digital. A pesar del uso generalizado de c√°maras anal√≥gicas, los DVR han mejorado la calidad del video al digitalizar la se√Īal.

El puerto Ethernet permitió la transmisión de video digital a largas distancias a través de Internet. Más tarde, el módem se incorporó al DVR. Aunque la capacidad de monitorear video de manera remota era una gran ventaja, al principio era imposible usar el servicio: el ancho de banda disponible para los módems telefónicos variaba de 10 a 50 kbit / s.
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Uno de los primeros DVR del mercado de consumo de ReplayTV

La mayor√≠a de los DVR ten√≠an varias entradas de video, generalmente 4, 16 o 32, por lo que asumieron las funciones del multiplexor. Adem√°s, las grabadoras reemplazaron la videograbadora y, por lo tanto, redujeron el n√ļmero de componentes en el sistema de videovigilancia.

Como los primeros discos duros DVR seguían siendo muy caros, cada fabricante de hardware utilizaba sus propios algoritmos de compresión para almacenar datos, lo que limitaba seriamente la elección de los usuarios en los dispositivos. El problema se resolvió solo después de 1998, cuando apareció el popular estándar MPEG-4.

Otro problema importante es la escalabilidad. La mayor√≠a de las grabadoras de video digital ofrec√≠an 16 o 32 entradas, lo que dificultaba la construcci√≥n de sistemas que no fueran m√ļltiplos de 16, por ejemplo, con 10 o 35 c√°maras.

Este per√≠odo incluye los primeros intentos serios de participar en an√°lisis de video. Despu√©s del relativo √©xito de la industria en los a√Īos 80, se hizo evidente que una persona no puede mantener efectivamente un sistema de seguridad. Despu√©s de solo 20 minutos de ver las transmisiones, la atenci√≥n de una persona se reduce cr√≠ticamente. Este problema puede resolverse automatizando el proceso de monitoreo: el personal debe usarse solo para evaluar y responder a los eventos detectados. Este enfoque se document√≥ por primera vez en el programa de Gesti√≥n de Proyectos de Investigaci√≥n Avanzada del Departamento de Defensa (DARPA), Image Understanding for Battlefield Awareness (1996).

1996: primeras c√°maras IP


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Axis present√≥ las primeras c√°maras IP en 1996. La primera c√°mara digital en color Axis NetEye 200 del mundo ten√≠a el tama√Īo de la palma de la mano y se instal√≥ como un servidor independiente. Con un navegador, puede tomar fotograf√≠as y usarlas para cualquier aplicaci√≥n web o enviarlas a trav√©s de Internet. Para la c√°mara, desarrollaron una carcasa externa con calefacci√≥n, protecci√≥n del termostato contra el sol y la lluvia.

Las primeras cámaras IP fueron tomadas con una resolución en el rango de 320 × 240 a 1000 × 1000, pero los dos formatos más populares fueron 4CIF (704 × 480) y VGA (640 × 480). En general, estos indicadores no excedieron las capacidades de las cámaras analógicas más antiguas. La cámara Axis NetEye 200 grabó 1 fotograma por segundo en formato CIF y 1 fotograma cada 17 segundos en 4CIF.

En los a√Īos 90, los fabricantes de videovigilancia encontraron un nicho en el mercado que no se hab√≠a utilizado anteriormente: el control del hogar y la seguridad de los seres queridos. La c√°mara de monitoreo para ni√Īeras fue un gran √©xito, ya que les dio a los padres la oportunidad de ver lo que hacen las ni√Īeras y las amas de casa mientras est√°n en casa con sus hijos. La popularidad de estas c√°maras ha llevado a la industria a desarrollar c√°maras de alta resoluci√≥n a√ļn m√°s compactas que se pueden colocar en casi cualquier lugar.

90-2000: sistemas basados ‚Äč‚Äčen un codificador de video


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El codificador de video se conecta a cámaras analógicas, digitaliza y comprime el video. Luego envía el video a través de la red IP a través del conmutador de red al servidor.

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Codificador de video del eje

De hecho, las tareas que antes realizaba el DVR ahora están divididas: la digitalización y la compresión las realiza el codificador de video y la grabación y almacenamiento del video por parte del servidor de la PC. Esta separación hizo posible conectar no solo cámaras analógicas sino también IP al sistema.

Cero: sistemas de video basados ‚Äč‚Äčen Network Video Recorder (NVR) y DVR h√≠bridos


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NVR y DVR híbridos son dispositivos con software preinstalado para administrar video desde codificadores de video y cámaras de red. El NVR solo procesa entradas de video en red, mientras que el DVR híbrido puede procesar video simultáneamente desde la red y cámaras analógicas. Estos dispositivos son fáciles de usar porque las funciones de grabación y administración de video están disponibles en una caja.

Nuestro tiempo: c√°maras IP


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En un sistema de video basado en cámaras IP, la transmisión se transmite a través de la red al servidor. Este sistema aprovecha al máximo la tecnología digital y garantiza una calidad de imagen constante desde las cámaras hasta el espectador.

Las redes IP permiten que varias cámaras de red utilicen el mismo cable físico (par trenzado). Además, puede transferir energía e información a la entrada / salida (PoE) a través de un solo cable. También puede transmitir audio bidireccional, comandos PTZ, configurar cámaras de forma remota y trabajar con análisis de video.

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IQinvision introdujo una de las primeras cámaras IP de megapíxeles en 2002. La cámara IP IQInvision IQEYE3 de 1.3 megapíxeles con zoom digital de 16x ya admitía la elección de zonas de detección, detector de movimiento, conexión inalámbrica y estaba equipada con una lente varifocal.

Varios usuarios pueden ver simultáneamente diferentes partes de la misma escena e incluso mover, inclinar y agrandar el video archivado. Las características de la cámara incluyeron aceleración de ancho de banda, encuadre, modo día / noche y más.

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Hace 17 a√Īos, las c√°maras de hardware y software ya admit√≠an disparar a hasta 50 cuadros / segundo, visualizar im√°genes a trav√©s de un navegador web y enviar notificaciones por correo electr√≥nico y FTP.
Solo en 2003, grandes empresas como Samsung, Sony y Panasonic comenzaron a utilizar la nueva tecnolog√≠a. Otras compa√Ī√≠as, como Arecont Vision, introdujeron c√°maras de 2 megap√≠xeles solo en 2004.

En 2011, Hikvision y Dahua presentaron las primeras c√°maras masivas. Las c√°maras IP de los fabricantes chinos podr√≠an presumir de un menor costo ... y han llevado a un aumento significativo en el n√ļmero de sistemas de videovigilancia IP en el hogar. El primer intento de iniciar la transmisi√≥n de video desde la c√°mara a trav√©s del cableado se remonta a 2011: apareci√≥ la c√°mara Rainbow 220, transmitiendo datos a trav√©s de una toma de corriente.

Para 2014, se vendieron m√°s c√°maras IP en el mundo que las anal√≥gicas. Un a√Īo despu√©s, aparecieron en el mercado las primeras c√°maras 4K.

Esto no quiere decir que para 2019, la evolución de las cámaras haya llegado a un final lógico. En el mercado, vemos muchos dispositivos con diferentes características. Las cámaras analógicas no han desaparecido, porque ahora los clientes quieren el sistema "más simple y asequible". En los negocios, prácticamente no hay puntos de venta sin cámaras. El "zoológico" de los sistemas es difícil de mantener y actualizar, por lo que en Ivideon tomamos un camino diferente: en lugar de una carrera armamentista de hierro, "bombeamos" la nube y el análisis de video. Y cualquier propietario de un negocio que ya tenga un sistema de videovigilancia puede conectarse con nosotros y obtener una consulta gratuita completando el formulario en esta página .

Fuentes:

Historia de la c√°mara digital y la imagen digital.
Evolución de los sistemas de video vigilancia.
La evolución de los sistemas de videovigilancia
Galería de fotos de HPWREN

Source: https://habr.com/ru/post/439870/


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