La vidéo comme moteur de progrès: l'évolution des systèmes de surveillance

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Les signaux visuels sont utilisés pour transmettre des informations depuis des millénaires. Il y a une légende selon laquelle, à l'aide d'un grand miroir monté sur le phare d'Alexandrie, les anciens Grecs regardaient les navires. Et avec l'avènement du premier casino, les services de sécurité ont utilisé un système de miroir pour surveiller les salles de jeux. On peut dire qu'il s'agissait d'un prototype de système de vidéosurveillance moderne, mais son véritable développement a commencé avec l'apparition d'un tube de télévision (iconoscope), inventé en 1931 par notre compatriote, l'ingénieur russo-américain Vladimir Zvorykin.

Une nouvelle ère de la vidéosurveillance a commencé dans les années 70 avec le développement des magnétoscopes domestiques. L'enregistrement vidéo est devenu accessible aux particuliers, et des caméras ont commencé à apparaître partout: dans les maisons, les magasins, les banques, les établissements d'enseignement. L'inconvénient de ces systèmes était que les bandes s'usaient rapidement. Il s'est avéré problématique d'enregistrer la nuit et en basse lumière. Bien que le concept se soit avéré bon, la technologie n'a pas encore atteint son apogée. Les systèmes de vidéosurveillance ont dû surmonter de nombreux problèmes pour devenir à terme l'une des technologies les plus populaires.

70-80: systèmes de vidéosurveillance basés sur un magnétoscope

Les systèmes de vidéosurveillance traditionnels comprenaient des caméras analogiques noir et blanc, chacune étant connectée au magnétoscope via un câble coaxial séparé.

Le multiplexeur est également devenu une partie importante du système - cet appareil a pris des données de plusieurs caméras (de 4 à 16) et a créé un signal de sortie vidéo pour afficher plusieurs images différentes sur un seul écran. Le multiplexeur a rendu le système évolutif, mais au détriment d'une résolution inférieure.


Les premiers modèles de magnétoscopes grand public n'utilisaient pas de cassettes, mais des bobines avec bande magnétique

Le magnétoscope enregistrait sur des cassettes VHS, ce qui posait beaucoup de problèmes. Par exemple, ils ne pouvaient pas stocker plus de 8 heures de vidéo et avaient donc besoin d'un remplacement régulier ou d'une réutilisation constante. Plus de 40% du coût d'un système analogique a été enregistré.

L'industrie de la vidéosurveillance avait un besoin urgent d'augmenter la taille des dispositifs de stockage. Cela a conduit à l'émergence de nouveaux modes de ralenti - chaque seconde, quatrième, huitième ou seizième image a été enregistrée. La technologie a permis d'économiser de l'espace en offrant les caractéristiques d'enregistrement suivantes: 15 images / sec, 7,5 images / sec, 3,75 images / sec et 1,875 images / sec.


Appareil photo Sony XC-1

En janvier 1980, six ans et trois mois après le début du développement, la première caméra CCD couleur au monde a été lancée. La caméra analogique XC-1 a été installée à bord du bus de la compagnie aérienne All Nippon Airways et a été utilisée pour transférer des images du cockpit vers l'habitacle pendant le décollage et l'atterrissage.


Kodak SP-2000

La même année, Kodak a construit un système d'analyse de mouvement pour capturer des objets en mouvement rapide. Par la suite, l'enregistrement a pu être visionné à une vitesse plus lente. L'appareil photo Kodak SP-2000 a utilisé un CCD très rapide et une technologie d'enregistrement sur bande magnétique avancée a été utilisée pour effectuer des prises de vue à grande vitesse à une vitesse d'enregistrement pouvant atteindre 2000 images par seconde.

Années 90: systèmes de vidéosurveillance basés sur DVR

Au milieu des années 1990, avec l'avènement du Digital Video Recorder (DVR), l'industrie de la vidéosurveillance avait connu sa première révolution numérique. Malgré l'utilisation répandue de caméras analogiques, les DVR ont amélioré la qualité de la vidéo en numérisant le signal.

Le port Ethernet a permis la transmission de vidéo numérique sur de longues distances via Internet. Plus tard, le modem a été intégré au DVR. Bien que la possibilité de surveiller la vidéo à distance soit un gros avantage, il était impossible dans un premier temps d'utiliser le service - la bande passante disponible pour les modems téléphoniques variait de 10 à 50 kbit / s.

L'un des premiers DVR du marché grand public de ReplayTV

La plupart des DVR avaient plusieurs entrées vidéo, généralement 4, 16 ou 32, ils ont donc repris les fonctions du multiplexeur. De plus, les enregistreurs ont remplacé le magnétoscope et ont ainsi réduit le nombre de composants du système de vidéosurveillance.

Étant donné que les premiers disques durs DVR étaient encore très chers, chaque fabricant de matériel a utilisé ses propres algorithmes de compression pour stocker les données, limitant sérieusement le choix des utilisateurs dans les appareils. Le problème n'a été résolu qu'après 1998, lorsque la norme populaire MPEG-4 de masse est apparue.

Un autre problème majeur est l'évolutivité. La plupart des enregistreurs vidéo numériques offraient 16 ou 32 entrées, ce qui rendait difficile la construction de systèmes qui n'étaient pas un multiple de 16, par exemple, avec 10 ou 35 caméras.

Cette période comprend les premières tentatives sérieuses de se lancer dans l'analyse vidéo. Après le succès relatif de l'industrie dans les années 80, il est devenu évident qu'une personne ne peut pas maintenir efficacement un système de sécurité. Après seulement 20 minutes de visionnage des émissions, l'attention d'une personne est considérablement réduite. Ce problème peut être résolu en automatisant le processus de surveillance - le personnel ne doit être utilisé que pour évaluer et réagir aux événements détectés. Cette approche a été documentée pour la première fois dans le programme de gestion avancée des projets de recherche (DARPA) du ministère de la Défense, Image Understanding for Battlefield Awareness (1996).

1996: premières caméras IP

Axis a présenté les premières caméras IP en 1996. La première caméra couleur numérique Axis NetEye 200 au monde était de la taille d'une paume et installée en tant que serveur autonome. À l'aide d'un navigateur, vous pouvez prendre des photos et les utiliser pour n'importe quelle application Web ou les envoyer sur Internet. Pour la caméra, ils ont développé un boîtier externe avec chauffage, protection thermostatique contre le soleil et la pluie.

Les premières caméras IP ont été prises avec une résolution dans la gamme de 320 × 240 à 1000 × 1000, mais les deux formats les plus populaires étaient 4CIF (704 × 480) et VGA (640 × 480). En général, ces indicateurs ne dépassaient pas les capacités des anciennes caméras analogiques. La caméra Axis NetEye 200 a enregistré 1 image par seconde au format CIF et 1 image toutes les 17 secondes en 4CIF.

Dans les années 90, les fabricants de vidéosurveillance ont trouvé sur le marché une niche qui n'avait pas été utilisée auparavant - le contrôle de la maison et la sécurité des proches. La caméra de surveillance des nounous a été un énorme succès, donnant aux parents la possibilité de regarder ce que les nounous et les femmes de ménage font réellement à la maison avec leurs enfants. La popularité de ces caméras a poussé l'industrie à développer des caméras haute résolution encore plus compactes qui peuvent être placées presque n'importe où.

90-2000: systèmes basés sur un encodeur vidéo

L'encodeur vidéo se connecte aux caméras analogiques, numérise et comprime la vidéo. Il envoie ensuite la vidéo sur le réseau IP via le commutateur réseau au serveur.


Encodeur vidéo Axis

En fait, les tâches qui étaient auparavant effectuées par le DVR sont maintenant divisées - la numérisation et la compression sont effectuées par l'encodeur vidéo, et l'enregistrement et le stockage de la vidéo par le serveur PC. Cette séparation a permis de connecter non seulement des caméras analogiques mais également des caméras IP au système.

Zero: systèmes vidéo basés sur un enregistreur vidéo réseau (NVR) et des DVR hybrides

Les NVR et les DVR hybrides sont des appareils dotés d'un logiciel préinstallé pour gérer la vidéo à partir d'encodeurs vidéo et de caméras réseau. Le NVR ne traite que les entrées vidéo réseau, tandis que le DVR hybride peut traiter simultanément la vidéo provenant de caméras réseau et analogiques. Ces appareils sont faciles à utiliser car les fonctions d'enregistrement et de gestion vidéo sont disponibles dans une seule boîte.

Notre temps: les caméras IP

Dans un système vidéo basé sur des caméras IP, le flux de diffusion est transmis via le réseau au serveur. Ce système tire pleinement parti de la technologie numérique et garantit une qualité d'image constante des caméras au spectateur.

Les réseaux IP permettent à plusieurs caméras réseau d'utiliser le même câble physique (paire torsadée). De plus, vous pouvez transférer de l'énergie et des informations à l'entrée / sortie (PoE) via un seul câble. Vous pouvez également transmettre de l'audio bidirectionnel, des commandes PTZ, configurer à distance des caméras et travailler avec des analyses vidéo.



L'une des premières caméras IP mégapixels a été introduite en 2002 par IQinvision. La caméra IP IQInvision IQEYE3 de 1,3 mégapixels avec zoom numérique 16x prenait déjà en charge le choix des zones de détection, du détecteur de mouvement, de la connexion sans fil et était équipée d'un objectif à focale variable.

Plusieurs utilisateurs pouvaient visualiser simultanément différentes parties de la même scène et même déplacer, incliner, agrandir la vidéo archivée. Les fonctionnalités de l'appareil photo comprenaient la limitation de la bande passante, le cadrage, le mode jour / nuit, etc.



Il y a 17 ans, les caméras matérielles et logicielles prenaient déjà en charge la prise de vue jusqu'à 50 images / s, la visualisation d'images via un navigateur Web, l'envoi de notifications par e-mail et FTP.
Ce n'est qu'en 2003 que de grandes entreprises telles que Samsung, Sony et Panasonic ont commencé à utiliser la nouvelle technologie. D'autres sociétés, comme Arecont Vision, n'ont introduit des caméras 2 mégapixels qu'en 2004.

En 2011, Hikvision et Dahua ont présenté les premières caméras de masse. Les caméras IP des fabricants chinois pourraient se vanter d'un coût moindre ... et ont conduit à une augmentation significative du nombre de systèmes de vidéosurveillance IP à domicile. La première tentative de démarrage du flux vidéo depuis la caméra via le câblage remonte à 2011: la caméra Rainbow 220 est apparue, transmettant des données via une prise de courant.

En 2014, plus de caméras IP étaient vendues dans le monde que de caméras analogiques. Un an plus tard, les premières caméras 4K sont apparues sur le marché.

Cela ne veut pas dire qu'en 2019, l'évolution des caméras a pris une fin logique. Sur le marché, nous voyons de nombreux appareils avec des caractéristiques différentes. Les caméras analogiques n'ont pas disparu, car les clients veulent désormais le système "le plus simple et le plus abordable". Dans les affaires, il n'y a pratiquement pas de points de vente sans caméras. Le «zoo» des systèmes est difficile à maintenir et à mettre à jour, donc nous, à Ivideon, avons pris un chemin différent - au lieu d'une course aux armements, nous «pompons» le cloud et l'analyse vidéo. Et tout propriétaire d'entreprise qui dispose déjà d'un système de vidéosurveillance peut se connecter à nous et obtenir une consultation gratuite en remplissant le formulaire sur cette page .

Sources:

Histoire de la caméra numérique et de l'imagerie numérique
Evolution des systèmes de vidéosurveillance
L'évolution des systèmes de vidéosurveillance
Galerie de photos HPWREN