El poder del ingenio ingenieril y la evolución de las cámaras de video en Sochi Cámaras: una caída en el precio de 10 veces en 10 años

Agradecemos a los lectores por los comentarios sobre la publicación anterior, gracias por las preguntas y las respetuosas discusiones. En esta publicación hablaremos de nuestra experiencia al trabajar con cámaras web en la calle en nuestro proyecto Sochi. Una cámara, sobre cómo ha evolucionado el equipo a lo largo de 10 años.

Quizás, por cierto, algunos lectores de la última publicación notaron que nos hicieron un pequeño truco allí. A alguien se le ocurrió enviar un recurso sin fines de lucro con acceso abierto. Incluso nos reímos) Esperamos que no surjan más de estas dificultades y que todos los que estén interesados ​​e interesados ​​sin problemas, como dicen, se extingan en el sitio web de Sochi.Kamer.

Sochi.Camera : un sitio con transmisiones de más de 300 cámaras web instaladas en Sochi y sus alrededores. El sitio y el servicio completo son sin fines de lucro, creados y mantenidos por su cuenta por el proveedor local de Internet "Business Connection" , durante casi 10 años.

Proyecto Sochi. La cámara comenzó el 24 de abril de 2009. Fue entonces cuando las tres primeras cámaras, instaladas por orden del Comité de Aplicación de Sochi-2014, se pusieron en línea. Estas fueron vistas de la playa cerca del restaurante Tinkoff ( ahora el restaurante Stargorod ), una vista panorámica desde el centro de negocios Olimpiysky y una vista del río Sochi . Ahora, por supuesto, en esos lugares las cámaras no son las que se instalaron entonces, porque durante este tiempo, según las estimaciones más conservadoras, han cambiado hasta cinco generaciones de cámaras. Estas generaciones de cámaras son arbitrarias, nosotros mismos las designamos así y mantenemos tales cronologías. Pero, de hecho, hay equipos aún más antiguos que los que recordaremos hoy. En general, veamos la evolución completa con más detalle, y también hablemos sobre los parámetros más importantes de las cámaras para su uso efectivo en proyectos como Sochi.

Las primeras cámaras instaladas fueron la Axis211. En esta foto, una de las tres primeras cámaras. Ahora se encuentra en el servidor "Business Connection" y trabaja, por supuesto, en condiciones mucho más moderadas que en 2009.

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Las cámaras de esta generación no se suministraron en su totalidad; era necesario comprar una carcasa, una montura (pata), una lente y la cámara por separado. Era necesario ensamblar cuidadosamente la cámara por sí sola para que en condiciones de alta humedad y mayor carga de viento funcionara de manera estable durante años. Este diseño, además de los inconvenientes del autoensamblaje, también tenía muchas otras desventajas. Por ejemplo, la cámara en realidad tenía dos gafas: la lente en sí y el vidrio de la carcasa. Debido al diseño fallido y al uso del ensamblaje "manual", ambos vidrios a menudo se empañaron y dieron doble turbidez. La resistencia al vandalismo no fue alta: la cámara en el restaurante Tinkoff una vez fue robada por completo, y otra vez se robó la lente, reemplazándola por una más barata.

El precio, por decirlo suavemente, no fue una ventaja para la cámara: 40-45 mil rublos en 2009, lo cual es muy caro. En general, instalar y mantener las primeras cámaras no fue fácil, y la imagen era regular para los estándares actuales. Luego se utilizó el formato MJPEG (Motion JPEG), que ni siquiera es video, sino un flujo de 24 imágenes jpg por segundo. Para el formato MJPEG, utilizamos un motor simple llamado software linux DVR. 10 Mb / s fueron de cada cámara, a pesar de que la imagen era de 640x480 píxeles. Un marco pequeño, fangoso y retorcido con una carga muy grave en la red, que entonces tampoco era tan potente como lo es ahora.

Los representantes de la segunda generación (ver foto a continuación) eran estructuralmente poco diferentes de la primera generación, también se compraron en partes y se ensamblaron de forma independiente. Entonces ya estaba claro que necesita cambiar el formato de video, y cambiamos el software del servidor, cambiamos a FFmpeg emparejado con nginx, y comenzamos a usar MPEG 4 y RTSP. Tuvimos que reemplazar esas cámaras que no admitían la transmisión de formatos de video.

La calidad del video ha aumentado ligeramente, y debido a un cambio en el formato y el reemplazo del motor, el consumo de recursos ha disminuido. Un inconveniente significativo del uso de la biblioteca FFMPEG fue que no hubo reinicio automático. Al menos todos nuestros experimentos en esta dirección terminaron en un fracaso. Es decir, cuando el flujo de la cámara se interrumpió por alguna razón, por ejemplo, la cámara se apagó y se encendió debido a la fuente de alimentación, o solo algunos de los paquetes se perdieron en los canales de comunicación; la transmisión desde esta cámara en el sitio no se restableció, aunque la cámara en sí estaba disponible. Supervisamos este negocio y reiniciamos el proceso FFMPEG cuando se detectó esto. Recuerdo que esto sucedió varias veces al día, y al final estábamos terriblemente cansados. Incluso agregamos un reinicio a Cron, en general no fue el caso. Eso es sobre esta etapa y comenzó a probar a Wowza.

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La tercera generación de cámaras (ver foto a continuación) hizo posible transmitir la imagen en una relación de aspecto de 16: 9 y no de 4: 3, y el sitio tuvo que ser reescrito. Luego lo hicimos completamente en ActionScript. No se esperaban problemas con Flash, vulnerabilidades, hacks y fugas, era una plataforma muy popular. El reproductor ya usaba el formato 720p, y más tarde 1080p, comenzó una transición gradual a la imagen de pantalla panorámica. Además, hubo otra circunstancia muy importante que influyó en el cambio de generación. En relación con la cancelación de la restricción de licencia, las cámaras con soporte para el códec H.264 aparecieron en el mercado en grandes cantidades. Se hizo posible filmar y transmitir un video de dos megapíxeles con una tasa de bits aceptable para transmitir en Internet.

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La cuarta generación de cámaras . Estas cámaras ya se vendieron en condiciones ensambladas, lo que, por supuesto, facilitó enormemente su instalación y operación. Así que comenzamos a filmar cámaras modulares viejas y colocarlas ensambladas de manera industrial. A veces, las lentes se cambiaban si, en lugar de las de gran angular predeterminadas, se requerían lentes de enfoque medio o incluso teleobjetivo para la composición de marco deseada.

En algún lugar al mismo tiempo, debido a la política de licencias de Wowza y la cancelación de una licencia de por vida para un producto al cambiar de la tercera a la cuarta versión de este motor, comenzamos los primeros experimentos con el motor Flussonic.

Rechazamos las lentes varifocales en casi todas las cámaras. El problema con ellos era que no importaba cómo configuramos la cámara durante la instalación, no importa cuán apretados estén los tornillos y los anillos de retención, los ajustes se perdieron debido al calentamiento y enfriamiento, la imagen se volvió turbia, los ángulos se volvieron borrosos. En general, como dicen los fotógrafos, la imagen estaba borrosa. Para cámaras fijas, debido a la falta de configuraciones adicionales, la imagen siempre es más estable. Además, son más baratos, lo que, dados los modestos costos del proyecto, también fue importante.

Por supuesto, a menudo tuve que levantar e instalar la lente manualmente. Tomamos lentes gran angular; Los lentes de enfoque medio y telefoto se ordenaron por separado y se instalaron manualmente en lugar de los de fábrica, lo que naturalmente pierde todas las garantías. Por ejemplo, en una cámara en el aeropuerto ), que está mirando el despegue / aterrizaje, cambió manualmente la lente, de una fábrica predefinida de 3.6 mm a 16 mm ordenada en Aliexpress.

U otro ejemplo interesante con una cámara gran angular en el acuario ), que se encuentra justo al lado de la pared del acuario. Allí tuve que hacer "miopía" artificial en la cámara. Lo desmontamos por completo, lo ajustamos mecánicamente para que se enfocara a 15 cm de la lente, y luego llenamos el hilo con superpegamento para que el foco no se moviera.

Tenemos muchos casos especiales en los que tiene que usar tales trucos, pero hay muchas instalaciones típicas bien desarrolladas en las que nuestra experiencia nos permite instalar rápidamente la cámara y luego usarla de manera efectiva.

En cuanto a las lentes varifocales, hoy solo se han mantenido en cámaras PTZ PTZ. La nitidez se ajusta automáticamente en ellos, el efecto de calentamiento y enfriamiento es compensado por la electrónica y, por lo tanto, todo está bien con la imagen.

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El cuerpo de estas cámaras se ha vuelto casi perfecto, la rueda giratoria facilita la selección de la dirección deseada, el ensamblaje de fábrica le permite evitar problemas con la filtración de humedad y la cámara se cae. Sin embargo, el "barril" de fábrica para cambiar el "par trenzado" se encuentra afuera, y esto es un inconveniente significativo. Incluso estando en la caja de conexiones, puede permitir la oxidación de los contactos. Esta es una de las razones por las que este tipo de cámara está siendo reemplazada por modelos más modernos.

Por cierto, las cámaras fotográficas no se tiran. Se usan en condiciones más simples, como la primera cámara en la foto 1, o se almacenan en un almacén. La compañía "Business Communication" planea usarlos para crear un objeto de arte moderno: "árbol de cámara web". Este "árbol" se montará cuando se mude a una nueva oficina, los bocetos estén listos y habrá un lugar para cámaras de cada generación.

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La quinta generación actual de cámaras es el códec de video H.265 y el formato de audio AAC. Lo mejor que puede ser en este momento es una caja tipo bulet con una bisagra grande y conveniente y un cable de ethernet que se cambie al interior; completamente apretado, conveniente para la instalación y fijación

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Dependiendo de la ubicación de instalación planificada (la distancia al objeto, el ángulo requerido, la escena planificada, por ejemplo, una intersección o un panorama), se selecciona una lente preinstalada con una distancia focal de 3, 6, 12 o 16 mm.

La elección de la matriz es importante, no debe ser ruidosa, borrosa. Mucho depende de la lente en sí. Es muy difícil determinar la calidad de la lente y la matriz sin realizar pruebas, sucede que una cámara de marca costosa se muestra tenuemente, y los no chinos se muestran excelentes. Así que solo seleccionamos muchas cámaras, encontrando experimentalmente lo que funciona mejor.

La fiabilidad y la resistencia a la humedad son muy importantes. Tenemos alta humedad, por lo tanto, según la experiencia, solo usamos cámaras herméticas, donde todos los cables están conectados dentro de la caja.

Intentamos no utilizar modelos con algunos "chips" nuevos si realmente no los necesitamos. Por ejemplo, no necesitamos análisis de video, grabación local en una tarjeta de memoria, iluminación infrarroja, seleccionamos cámaras sin ellas. Resulta óptimo: bajo precio, alrededor de 4.000 rublos. por cámara y muy buena calidad HD.
La mayoría de las cámaras fijas en la red en este momento son Omny SNR , ActiveCam e Hikvision . Las cámaras PTZ son principalmente Hikvision PTZ. Tienen controles convenientes y un modo de patrulla más estable. Las cámaras PTZ de otras marcas a veces pierden estos ajustes (puntos, velocidad de transición entre puntos, tiempo en un punto) durante los cortes de energía, y el recorrido debe configurarse nuevamente.

Esta es nuestra experiencia con cámaras web. ¡Estamos esperando nuevas preguntas!

Source: https://habr.com/ru/post/es411463/


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