الفيديو كمحرك للتقدم: تطور أنظمة المراقبة

المصدر

وقد استخدمت الإشارات البصرية لنقل المعلومات لآلاف السنين. هناك أسطورة أنه بمساعدة مرآة كبيرة مثبتة على منارة الإسكندرية ، شاهد الإغريق القدماء السفن. ومع ظهور أول كازينو ، استخدمت خدمات الأمن نظام مرآة لمراقبة غرف الألعاب. يمكننا القول أنه كان نموذجًا أوليًا لنظام المراقبة بالفيديو الحديث ، لكن تطوره الحقيقي بدأ بظهور أنبوب تلفزيوني (الايقونوسكوب) ، اخترعه مواطننا المهندس الروسي الأمريكي فلاديمير زفوريكين عام 1931.

بدأت حقبة جديدة من المراقبة بالفيديو في السبعينيات مع تطور مسجلات الفيديو المنزلية. أصبح تسجيل الفيديو متاحًا للأفراد ، وبدأ ظهور الكاميرات في كل مكان: في المنازل والمتاجر والبنوك والمؤسسات التعليمية. وكان عيب هذه الأنظمة أن الأشرطة تآكلت بسرعة. اتضح أن تسجيل مشكلة في الليل وفي الإضاءة الخافتة. على الرغم من أن الفكرة أصبحت جيدة ، إلا أن التكنولوجيا لم تصل بعد إلى ذروتها. كان على أنظمة المراقبة بالفيديو التغلب على العديد من المشكلات حتى تصبح في نهاية المطاف واحدة من أكثر التقنيات شعبية.

70-80s: أنظمة المراقبة بالفيديو على أساس VCR

تضمنت أنظمة CCTV التقليدية كاميرات تناظرية بالأبيض والأسود ، تم توصيل كل واحدة منها بجهاز VCR عبر كابل متحد المحور.

أصبح المضاعف أيضًا جزءًا مهمًا من النظام - أخذ هذا الجهاز البيانات من عدة كاميرات (من 4 إلى 16) وأنشأ إشارة خرج فيديو واحدة لإظهار عدة صور مختلفة على شاشة واحدة. جعل المضاعف النظام قابلاً للتطوير ، ولكن على حساب دقة أقل.


النماذج الأولى من أجهزة VCR للمستهلكين لم تستخدم الكاسيتات ، لكن الملفات ذات الشريط المغناطيسي

كان VCR يسجل على أشرطة VHS ، والتي كان بها الكثير من المشاكل. على سبيل المثال ، لم يتمكنوا من تخزين أكثر من 8 ساعات من الفيديو ، وبالتالي ، احتاجوا إلى استبدال منتظم أو إعادة استخدام مستمر. أكثر من 40 ٪ من تكلفة نظام تمثيلي كانت تكلفة التسجيل.

هناك حاجة ماسة لصناعة المراقبة بالفيديو لزيادة حجم أجهزة التخزين. وأدى ذلك إلى ظهور أوضاع جديدة للحركة البطيئة - تم تسجيل كل إطار من الثانية أو الرابعة أو الثامنة أو السادسة عشرة. سمحت التكنولوجيا بتوفير مساحة من خلال تقديم خصائص التسجيل التالية: 15 لقطة / ثانية ، 7.5 إطارات / ثانية ، 3.75 إطارات / ثانية و 1.875 لقطة / ثانية.


كاميرا سوني XC-1

في كانون الثاني (يناير) 1980 ، أي بعد ست سنوات وثلاثة أشهر من بدء التطوير ، تم إصدار أول كاميرا CCD ملونة في العالم. تم تثبيت الكاميرا التمثيلية XC-1 على متن حافلة خطوط All Nippon Airlines وتم استخدامها لنقل الصور من مقصورة القيادة إلى مقصورة الركاب أثناء الإقلاع والهبوط.


كوداك SP-2000

في نفس العام ، قامت كوداك ببناء نظام لتحليل الحركة لالتقاط الأشياء سريعة الحركة. وبالتالي ، يمكن مشاهدة التسجيل بسرعة أبطأ. استخدمت كاميرا Kodak SP-2000 CCD سريعًا للغاية ، وتم استخدام تقنية تسجيل الشريط الممغنطة المتقدمة لإجراء تصوير فائق السرعة بسرعة تسجيل تصل إلى 2000 إطار في الثانية.

90s: أنظمة المراقبة بالفيديو على أساس DVR

بحلول منتصف التسعينيات ، ومع ظهور مسجل الفيديو الرقمي (DVR) ، شهدت صناعة المراقبة بالفيديو ثورتها الرقمية الأولى. على الرغم من الاستخدام الواسع النطاق للكاميرات التناظرية ، فقد حسنت DVRs جودة الفيديو من خلال رقمنة الإشارة.

يسمح منفذ Ethernet بنقل الفيديو الرقمي عبر مسافات طويلة عبر الإنترنت. في وقت لاحق ، تم بناء المودم في DVR. على الرغم من أن القدرة على مراقبة الفيديو عن بعد كانت ميزة كبيرة ، إلا أنه في البداية كان من المستحيل استخدام الخدمة - عرض النطاق الترددي المتاح لأجهزة المودم الهاتفية يتراوح بين 10 و 50 kbit / s.

واحدة من أوائل DVRs السوق الاستهلاكية من ReplayTV

كان لمعظم مسجلات الفيديو الرقمية العديد من مدخلات الفيديو ، عادة 4 أو 16 أو 32 ، لذلك استولوا على وظائف المضاعف. بالإضافة إلى ذلك ، استبدلت المسجلات جهاز تسجيل الفيديو وبالتالي خفضت عدد المكونات في نظام المراقبة بالفيديو.

نظرًا لأن محركات الأقراص الصلبة DVR الأولى لا تزال باهظة الثمن ، استخدمت كل شركة مصنّعة للأجهزة خوارزميات الضغط الخاصة بها لتخزين البيانات ، مما يحد بشكل خطير من اختيار المستخدمين في الأجهزة. لم يتم حل المشكلة إلا بعد عام 1998 ، عندما ظهر معيار MPEG-4 الشهير.

قضية رئيسية أخرى هي قابلية التوسع. عرضت معظم مسجلات الفيديو الرقمية 16 أو 32 إدخالًا ، مما جعل من الصعب بناء أنظمة لم تكن متعددة من 16 ، على سبيل المثال ، مع 10 أو 35 كاميرا.

تتضمن هذه الفترة المحاولات الجادة الأولى للانخراط في تحليلات الفيديو. بعد النجاح النسبي لهذه الصناعة في الثمانينيات ، أصبح من الواضح أن الشخص لا يمكنه الحفاظ على نظام الأمن بشكل فعال. بعد 20 دقيقة فقط من مشاهدة البث ، يتم تقليل انتباه الشخص بشكل كبير. يمكن حل هذه المشكلة عن طريق أتمتة عملية المراقبة - يجب استخدام الموظفين فقط لتقييم الأحداث المكتشفة والرد عليها. تم توثيق هذا النهج لأول مرة في برنامج إدارة مشاريع البحوث المتقدمة (DARPA) التابع لوزارة الدفاع ، "فهم الصورة للتوعية في ساحة المعركة" (1996).

1996: أول كاميرات IP

قدمت أكسيس أول كاميرات IP في عام 1996. كانت أول كاميرا ملونة رقمية Axis NetEye 200 في العالم بحجم راحة اليد وتثبيتها كخادم مستقل. باستخدام متصفح ، يمكنك التقاط الصور واستخدامها لأي تطبيق ويب أو إرسالها عبر الإنترنت. بالنسبة للكاميرا ، قاموا بتطوير علبة خارجية مع التدفئة وحماية الحرارة من الشمس والمطر.

تم تصوير أول كاميرات IP بدقة تتراوح من 320 × 240 إلى 1000 × 1000 ، لكن التنسيقين الأكثر شيوعًا هما 4CIF (704 × 480) و VGA (640 × 480). بشكل عام ، لم تتجاوز هذه المؤشرات قدرات الكاميرات التناظرية القديمة. سجلت كاميرا Axis NetEye 200 إطارًا واحدًا في الثانية بتنسيق CIF وإطارًا واحدًا كل 17 ثانية في 4CIF.

في التسعينيات ، وجد مصنعو المراقبة بالفيديو مكانًا في السوق لم يستخدم من قبل - السيطرة على المنزل وسلامة الأحباء. لقد كانت كاميرا مراقبة المربية نجاحًا كبيرًا ، حيث أتاحت للآباء فرصة مشاهدة ما تقوم به المربيات والمدبرات في المنزل أثناء وجودها في المنزل مع أطفالها. دفعت شعبية هذه الكاميرات الصناعة إلى تطوير المزيد من الكاميرات عالية الدقة المدمجة التي يمكن وضعها في أي مكان تقريبًا.

90-2000s: الأنظمة المعتمدة على تشفير الفيديو

يتصل مشفر الفيديو بالكاميرات التمثيلية ويقوم بتحويل وضغط الفيديو. ثم يرسل الفيديو عبر شبكة IP من خلال تبديل الشبكة إلى الخادم.


المحور فيديو التشفير

في الواقع ، يتم الآن تقسيم المهام التي تم تنفيذها من قبل DVR الآن - يتم تنفيذ الرقمنة والضغط بواسطة مشفر الفيديو وتسجيل الفيديو وتخزينه بواسطة خادم الكمبيوتر. هذا الفصل جعل من الممكن توصيل ليس فقط التناظرية ولكن أيضا كاميرات IP إلى النظام.

صفر: أنظمة الفيديو القائمة على مسجل فيديو الشبكة (NVR) و DVRs المختلطة

NVR و DVRs المختلطان هي أجهزة مزودة ببرنامج مثبت مسبقًا لإدارة الفيديو من أجهزة تشفير الفيديو وكاميرات الشبكة. يقوم NVR بمعالجة مدخلات الفيديو الشبكية فقط ، في حين أن DVR المختلط يمكنه معالجة الفيديو من الشبكة والكاميرات التناظرية في وقت واحد. هذه الأجهزة سهلة الاستخدام لأن وظائف تسجيل وإدارة الفيديو متوفرة في صندوق واحد.

عصرنا: كاميرات IP

في نظام فيديو يعتمد على كاميرات IP ، يتم بث دفق البث عبر الشبكة إلى الخادم. يستفيد هذا النظام بالكامل من التكنولوجيا الرقمية ويضمن جودة صورة ثابتة من الكاميرات إلى المشاهد.

تسمح شبكات IP لكاميرات الشبكة المتعددة باستخدام نفس الكبل المادي (الزوج الملتوي). بالإضافة إلى ذلك ، يمكنك نقل الطاقة والمعلومات إلى الإدخال / الإخراج (PoE) عبر كابل واحد. يمكنك أيضًا نقل الصوت ثنائي الاتجاه وأوامر PTZ وتكوين الكاميرات عن بُعد والعمل مع تحليلات الفيديو.



تم تقديم واحدة من كاميرات IP megapixel الأولى في عام 2002 من قبل IQinvision. كاميرا 1.3 إنش IQIvision IQEYE3 IP بدقة 1.3 ميجابكسل مع تقريب رقمي 16x تدعم بالفعل اختيار مناطق الكشف ، وكاشف الحركة ، والاتصال اللاسلكي ، وقد تم تجهيزها بعدسات مختلفة.

يمكن للعديد من المستخدمين عرض أجزاء مختلفة من نفس المشهد في وقت واحد وحتى نقل الفيديو المؤرشفة أو تكبيره أو تكبيره. وشملت ميزات الكاميرا اختناق عرض النطاق الترددي ، تأطير ، وضع النهار / الليل ، وأكثر من ذلك.



قبل 17 عامًا ، كانت كاميرات الأجهزة والبرامج تدعم بالفعل التقاط ما يصل إلى 50 إطارًا / ثانية ، وعرض الصور من خلال متصفح ويب ، وإرسال الإشعارات عبر البريد الإلكتروني و FTP.
فقط في عام 2003 ، بدأت الشركات الكبرى مثل سامسونج وسوني وباناسونيك في استخدام التكنولوجيا الجديدة. قدمت شركات أخرى ، مثل Arecont Vision ، كاميرات بدقة 2 ميغابكسل فقط في عام 2004.

في عام 2011 ، قدمت Hikvision و Dahua الكاميرات الجماعية الأولى. يمكن أن تفتخر كاميرات IP من الشركات المصنعة الصينية بتكلفة أقل ... وقد أدت إلى زيادة كبيرة في عدد أنظمة المراقبة بالفيديو IP المنزلية. تعود أول محاولة لبدء تشغيل دفق الفيديو من الكاميرا عبر الأسلاك إلى عام 2011: ظهرت كاميرا راينبو 220 ، وهي تنقل البيانات عبر مأخذ التيار الكهربائي.

بحلول عام 2014 ، تم بيع كاميرات IP في العالم أكثر من الكاميرات التناظرية. وبعد مرور عام ، ظهرت أول كاميرات 4K في السوق.

هذا لا يعني أنه بحلول عام 2019 ، وصل تطور الكاميرات إلى نهاية منطقية. في السوق ، نرى العديد من الأجهزة ذات الخصائص المختلفة. لم تختف الكاميرات التناظرية ، لأن العملاء يريدون الآن نظام "أبسط وأكثر بأسعار معقولة". في مجال الأعمال ، لا توجد منافذ بدون كاميرات. من الصعب الحفاظ على "حديقة الحيوان" للأنظمة وتحديثها ، لذلك اتخذنا في Ivideon مسارًا مختلفًا - بدلاً من سباق التسلح الحديدي ، نقوم "بضخ" السحابة وتحليلات الفيديو. وأي صاحب عمل لديه بالفعل نظام مراقبة بالفيديو يمكنه الاتصال بنا والحصول على استشارة مجانية عن طريق ملء النموذج على هذه الصفحة .

المصادر:

تاريخ الكاميرا الرقمية والتصوير الرقمي
تطور أنظمة المراقبة بالفيديو
تطور أنظمة المراقبة بالفيديو
HPWREN معرض الصور