O poder da engenharia e a evolução das câmeras de vídeo em Sochi Câmeras: uma queda de preço 10 vezes em 10 anos

Agradecemos aos leitores pelos comentários no post anterior, obrigado pelas perguntas e discussões respeitosas. Neste post, falaremos sobre nossa experiência em trabalhar com webcams na rua em nosso projeto Sochi, uma câmera sobre como o equipamento evoluiu ao longo de 10 anos.

Talvez, a propósito, alguns leitores do último post tenham notado que nos fizeram um pequeno truque. Ocorreu a alguém enviar um recurso sem fins lucrativos com acesso aberto. Nós até rimos). Esperamos que mais dessas dificuldades não surjam e que todos os interessados ​​e interessados ​​sem problemas, como eles dizem, sejam publicados no site Sochi.Kamer.

Sochi.Camera - um site com transmissões de mais de 300 câmeras instaladas em Sochi e seus arredores. O site e todo o serviço são sem fins lucrativos, criados e mantidos às suas próprias custas pelo provedor de Internet local "Business Connection" , por quase 10 anos.

Projeto Sochi - A câmera começou em 24 de abril de 2009. Foi então que as três primeiras câmeras, instaladas por ordem do Comitê de Aplicação Sochi-2014, ficaram on-line. Estas eram vistas da praia perto do restaurante Tinkoff ( agora restaurante Stargorod ), uma vista panorâmica do centro de negócios Olimpiysky e uma vista do rio Sochi . Agora, é claro, nesses locais as câmeras não são as que foram instaladas na época, porque durante esse período, de acordo com as estimativas mais conservadoras, até cinco gerações de câmeras foram alteradas. Essas gerações de câmeras são arbitrárias, nós mesmos as designamos dessa maneira e mantemos essas cronologias. Mas, de fato, existem equipamentos ainda mais antigos do que os que recordaremos hoje. Em geral, vamos olhar para toda a evolução com mais detalhes e também falar sobre os parâmetros mais importantes das câmeras para seu uso efetivo em projetos como.

As primeiras câmeras instaladas foram a Axis211. Nesta foto, uma das três primeiras câmeras. Agora ela está no servidor "Business Connection" e trabalha, é claro, em condições muito mais poupadoras do que em 2009.



As câmeras desta geração não foram fornecidas na íntegra; era necessário comprar uma caixa separada, suporte (perna), lente e a própria câmera. Era necessário montar a câmera com cuidado por conta própria, para que, em condições de alta umidade e maior carga de vento, funcionasse de maneira estável por anos. Esse design, além do inconveniente da auto-montagem, também apresentava muitas outras desvantagens. Por exemplo, a câmera tinha dois óculos - a própria lente e o vidro da caixa. Devido ao projeto malsucedido e ao uso da montagem “manual”, os dois óculos geralmente embaciam e produzem dupla turbidez. A resistência a vandalismo não era alta - a câmera do restaurante Tinkoff foi roubada completamente uma vez e a outra vez a lente foi roubada, substituindo-a por uma mais barata.

O preço também, para dizer o mínimo, não era uma vantagem da câmera - 40-45 mil rublos em 2009, o que é muito caro. Em geral, a instalação e manutenção das primeiras câmeras não era fácil, e a imagem era tão positiva para os padrões atuais. Em seguida, foi utilizado o formato MJPEG (Motion JPEG) - esse nem é um vídeo, mas um fluxo de 24 imagens jpg por segundo. Para o formato MJPEG, usamos um mecanismo simples chamado software DVR Linux. Foram transferidos 10 Mb / s de cada câmera, apesar de a imagem ter 640x480 pixels. Um quadro pequeno, enlameado e se contorcendo com uma carga muito séria na rede, que também não era tão poderosa quanto é agora.

Representantes da segunda geração (veja a foto abaixo) eram estruturalmente pouco diferentes da primeira geração; também eram comprados em partes e montados de forma independente. Então já estava claro que você precisava alterar o formato do vídeo e alteramos o software do servidor, mudamos para FFmpeg emparelhado com nginx e começamos a usar MPEG 4 e RTSP. Tivemos que substituir as câmeras que não suportavam formatos de streaming de vídeo.

A qualidade do vídeo aumentou um pouco e, devido a uma alteração no formato e na substituição do mecanismo, o consumo de recursos diminuiu. Uma desvantagem significativa do uso da biblioteca FFMPEG foi que não houve reinicialização automática. Pelo menos todos os nossos experimentos nessa direção terminaram em fracasso. Ou seja, quando o fluxo da câmera foi interrompido por algum motivo, por exemplo, a câmera foi desligada e ligada devido à fonte de alimentação ou apenas alguns dos pacotes foram perdidos nos canais de comunicação - a transmissão dessa câmera no site não foi restaurada, embora a própria câmera estivesse disponível. Monitoramos esse negócio e reiniciámos o processo FFMPEG quando isso foi detectado. Lembro que isso acontecia várias vezes ao dia e, no final, estávamos terrivelmente cansados. Nós até adicionamos um reinício ao Cron, em geral não foi o caso. É sobre esse estágio e começou a testar o Wowza.



A terceira geração de câmeras (veja a foto abaixo) possibilitou a transmissão da imagem na proporção de 16: 9, e não 4: 3, e o site teve que ser reescrito. Em seguida, fizemos isso completamente no ActionScript. Próximos problemas com o Flash, vulnerabilidades, hacks e vazamentos não eram esperados, era uma plataforma muito popular. O player já usava o formato 720p e, posteriormente, 1080p, iniciou uma transição gradual para a imagem widescreen. Além disso, houve outra circunstância muito importante que influenciou a mudança de geração. Em conexão com o cancelamento da restrição de licenciamento, câmeras com suporte para o codec H.264 apareceram no mercado em grandes quantidades. Tornou-se possível gravar e transmitir um vídeo de dois megapixels com uma taxa de bits aceitável para transmissão na Internet.



A quarta geração de câmeras . Essas câmeras já foram vendidas em condições montadas, o que, é claro, facilitou muito sua instalação e operação. Então começamos a filmar câmeras modulares antigas e colocá-las montadas em fábrica. Às vezes, as lentes são trocadas se, em vez das de grande angular padrão, forem necessárias lentes de foco médio ou telefoto para a composição de quadro desejada.

Em algum lugar ao mesmo tempo, devido à política de licenciamento da Wowza e ao cancelamento de uma licença vitalícia para o produto ao mudar da 3ª para a 4ª versão deste mecanismo, iniciamos os primeiros experimentos com o mecanismo Flussonic.

Recusamos lentes varifocais em quase todas as câmeras. O problema com eles era que, independentemente de como configuramos a câmera durante a instalação, não importando o quão apertados os parafusos e os anéis de retenção, as configurações foram perdidas devido ao aquecimento e ao resfriamento, a imagem ficou nublada e os ângulos borrados. Em geral, como dizem os fotógrafos, a imagem estava desfocada. Para câmeras fixas, devido à falta de configurações adicionais, a imagem é sempre mais estável. Além disso, são mais baratos, o que, dados os custos modestos do projeto, também era importante.

Claro, muitas vezes teve que pegar e instalar a lente manualmente. Pegamos lentes grande angulares; as lentes de foco médio e telefoto foram encomendadas separadamente e instaladas manualmente em vez das de fábrica, perdendo naturalmente todas as garantias. Por exemplo, em uma câmera no aeroporto ), que está olhando para decolagem / pouso, mudou manualmente a lente de uma lente de fábrica de 3,6 mm pré-instalada para 16 mm encomendada no Aliexpress.

Ou outro exemplo interessante com uma câmera grande angular no aquário ), que fica bem ao lado da parede do aquário. Lá eu tive que fazer "miopia" artificial na câmera. Nós o desmontamos completamente, ajustamos mecanicamente para focalizar 15 cm da lente e enchemos a linha com supercola para que o foco não se mova.

Temos muitos casos especiais em que você precisa usar esses truques, mas existem muitas instalações típicas bem desenvolvidas, nas quais nossa experiência nos permite instalar rapidamente a câmera e usá-la de maneira eficaz.

Quanto às lentes varifocais, hoje elas permanecem apenas nas câmeras PTZ PTZ. A nitidez é ajustada automaticamente neles, o efeito de aquecimento e resfriamento é compensado pela eletrônica e, portanto, está tudo bem com a imagem.



O corpo dessas câmeras ficou quase perfeito, a roda giratória facilita a seleção da direção desejada, a montagem de fábrica permite evitar problemas com a infiltração de umidade e a câmera cai. No entanto, o "barril" de fábrica para trocar o "par trançado" está localizado fora, e isso é uma desvantagem significativa. Mesmo estando na caixa de junção, ainda pode permitir a oxidação dos contatos. Essa é uma das razões pelas quais esse tipo de câmera está sendo substituído por modelos mais modernos.

A propósito, as câmeras fotográficas não são descartadas. Eles são usados ​​em condições mais simples, como a primeira câmera da foto 1, ou armazenados em um armazém. A empresa "Comunicação empresarial" planeja usá-los para criar um objeto de arte moderna - "árvore de câmeras da web". Essa "árvore" será montada quando se mudar para um novo escritório, os esboços estão prontos e haverá um local para as câmeras de cada geração.



A quinta geração atual de câmeras é o codec de vídeo H.265 e o formato de áudio AAC. Um estojo de bulbo com uma dobradiça grande e conveniente e um cabo Ethernet no interior é o melhor que pode ser no momento; completamente apertado, conveniente para instalação e fixação



Dependendo do local de instalação planejado - a distância do objeto, o ângulo necessário, a cena planejada, por exemplo, um cruzamento ou um panorama - é selecionada uma lente pré-instalada com uma distância focal de 3, 6, 12 ou 16 mm.

A escolha da matriz é importante, não deve ser barulhenta, embaçada. Depende muito da lente em si. É muito difícil determinar a qualidade da lente e da matriz sem testar, acontece que uma câmera de marca cara mostra pouco e o noname chinês mostra excelente. Então, nós apenas selecionamos várias câmeras, descobrindo experimentalmente o que funciona melhor.

Confiabilidade e resistência à umidade são muito importantes. Temos alta umidade, portanto, ensinados pela experiência, usamos apenas câmaras herméticas, onde todos os fios estão conectados dentro do gabinete.

Tentamos não usar modelos com alguns "chips" novos, se realmente não precisamos deles. Por exemplo, não precisamos de análises de vídeo, gravação local em um cartão de memória, iluminação infravermelha, selecionamos câmeras sem elas. Acontece da melhor maneira: preço baixo, cerca de 4.000 rublos. por câmera e qualidade HD muito boa.
Atualmente , a maioria das câmeras fixas na rede são Omny SNR , ActiveCam e Hikvision . As câmeras PTZ são principalmente Hikvision PTZ. Eles têm controles convenientes e um modo de patrulha mais estável. Às vezes, câmeras PTZ de outras marcas perdem essas configurações (pontos, velocidade de transição entre pontos, tempo em um ponto) durante quedas de energia e o passeio precisa ser configurado novamente.

Esta é a nossa experiência com webcams. Estamos aguardando novas perguntas!