От соглядатаев до IP-технологий. История видеонаблюдения
Современные видеокамеры поражают своими возможностями. Они могут давать обзор в 360 град., находить, зуммировать и вести объект, работать в полной темноте и распознавать лица людей. С чего началась история видеонаблюдения, что изменилось за последние 20 лет?
На протяжении всего времени своего существования человеку было важно знать, что происходит за пределами его жилища. Неандерталец, прежде чем выйти наружу, потихоньку выглядывал из пещеры, проверяя, нет ли поблизости опасных зверей. Правителю (вождю, князю, фараону, царю) более развитого общества необходимо было знать, что происходит на подвластных ему землях. Подобная информация собиралась в двух целях:
- открытый сбор сведений велся для контроля происходящего в стране, слежения за ходом работ при строительстве пирамид, дворцов, плотин и т.д.;
- тайное получение информации было направленно на нейтрализацию внешних и внутренних угроз государству.
Прообразы средств видеонаблюдения
До создания электронных средств видеонаблюдения их роль выполняли люди. В городах это были соглядатаи, агенты, работающие на службы правопорядка, – полицейские, стражники, центурионы. При сооружении крупных объектов – надсмотрщики и мастера. Они докладывали руководителю, а тот правителю, что хочет подвластный ему народ и что необходимо властелину, чтобы удержаться на троне. Правители, которые были глухи к народным нуждам, часто заканчивали свою жизнь на эшафоте. Большую опасность для монархов представляло и их окружение. Правящая элита часто вступала в заговор с целью посадить на трон своего кандидата. Свергнутого монарха редко оставляли в живых. Таким образом, если он хотел жить, то должен был знать и контролировать намерения своих близких подданных.
Чтобы раскрывать заговоры, пользовались услугами тайных агентов, а также средствами слежения тех времен: тайными глазками в стенах, особыми слуховыми коридорами для прослушивания разговоров в комнатах гостей. В различных источниках встречается также упоминание о приборе, через который король мог наблюдать, что происходит в тронном зале. Скорее всего, речь идет о системе зеркал, установленных под углом в 45 град., с помощью которых и передавалось изображение. Позже такой способ использовался в перископах подводных лодок.
Мечты видеть на расстоянии отражались в сказках. Хрустальный шар, волшебное зеркало, тарелочка с наливным яблочком – это не что иное, как сказочные прообразы современных средств видеонаблюдения.
Первые приборы для передачи изображений на расстояние
В XX веке сказки о ковре-самолете, хрустальном шаре, самодвижущейся повозке и других волшебных предметах стали превращаться в реальность.
Первое в мире устройство, способное передавать картинку на расстоянии, создал в 1931 г. в США русский инженер Зворыкин. Своему изобретению он дал название «иконоскоп» (от греческих слов eikn – изображение и skopo – смотрю).
В иконоскопе изображение с объектива поступает на мозаику, состоящую из множества конденсаторов, один вывод которых подключен к глобуле серебра, а другой к «земляному» выводу. В результате на конденсаторах накапливается заряд, пропорциональный падающему на мозаику свету.
Далее электронный луч, образованный системами развертки и фокусировки, пробегает по экрану, считывая видеосигнал.
Позже иконоскопы были заменены более чувствительными и совершенным передающими телевизионными трубками. Это суперортиконы, видиконы и некоторые другие.
28 ноября 1933 г. инженером Шмаковым был изобретен супер-иконоскоп. Он на порядок превосходил чувствительность иконоскопа Зворыкина.
Отечественная камера КТП-67 1975 г. выпуска была оборудована видиконом и объективом «Юпитер-М», имела моторизированный фокус и управляемый поворотный механизм. Размер камеры был обусловлен использованием видикона. Для его работы требовались блоки строчной и кадровой развертки, блок высокого напряжения, блок синхронизации, и все это на дискретных элементах.
Технические характеристики:
- чувствительность 0,1 лк;
- разрешение от 380 до 420 телевизионных линий;
- угол обзора от 3,4 до 90 град;
- угол обзора при использования поворотного устройства до 360 град;
- питание 24 В;
- потребляемый ток 250 мА;
- длина 390 мм, ширина 220 мм, высота 140 мм;
- Вес 4 кг
Матрицы камер видеонаблюдения
Четкость изображения видеокамеры зависит от используемого в ней светочувствительного сенсора (матрицы). Размер камер сильно уменьшился после появления матриц CCD (ПЗС, прибор с зарядовой связью). Они были изобретены в 1969 г. Уиллардом Бойлом и Джорджем Смитом в Лабораториях Белла (AT&T Bell Labs). Способность элемента памяти матрицы принять заряд благодаря фотоэлектрическому эффекту дала возможность сделать использование ПЗС в видеонаблюдении основным. В 1970 г. у исследователей из Лабораторий получилось снимать картинку с помощью простых линейных устройств.
Под воздействием света в любом пикселе матрицы возникают электроны. В течение заданного промежутка времени все пиксели постепенно заполняются электронами, пропорционально количеству попавшего в него света. По окончании этого времени электрические заряды, накопленные определенным пикселем, по очереди подаются на «выход» прибора и измеряются.
Таким образом, для каждого последующего момента времени мы можем получить значение накопленного заряда и определить, какому пикселю на матрице (номер строки и номер столбца) он соответствует.
Вначале использовались монохромные матрицы. Позже их заменили цветные. Так как ночью невозможно получить качественное цветное изображение, применялся специальный фильтр, переводивший камеру в черно-белый режим в условиях плохой освещенности.
Используя специальные фильтры матрицы, разделяют цветное изображения на составляющие.
Камеры на основе ПЗС матриц использовались в течении многих лет, но возросла скорость процессоров видеокамеры, и связанное с этим появление мегапиксельных камер привело к тому, что скорость последовательного сканирования стала недостаточной. Поэтому производители были вынуждены перейти на КМОП-матрицы (КМОП – комплементарная структура «металл – оксид – полупроводник», англ. CMOS).
CMOS-технология предусматривает размещение электронных компонентов непосредственно в любом пикселе светочувствительной матрицы. Главное преимущество технологии – малое энергопотребление в статическом состоянии. Это дает возможность использовать такие матрицы в составе энергонезависимых устройств, например в датчиках движения и системах наблюдения, находящихся большую часть времени в режиме сна или ожидания события.
Важным преимуществом матрицы КМОП является единство технологии с остальными, цифровыми элементами аппаратуры. Это приводит к возможности объединения на одном кристалле аналоговой, цифровой и обрабатывающей части, что послужило основой для миниатюризации камер для самого разного оборудования и снижения их стоимости ввиду отказа от дополнительных процессорных микросхем. Возможность считывания нужных групп пикселей резко убыстрила обработку изображения.
Дополнительные усилительные схемы могут быть размещены в любом месте по цепи прохождения сигнала. Это позволяет улучшить работу камеры в условиях недостаточного освещения. Возможность изменения коэффициента усиления для каждого цвета улучшает балансировку белого.
Производство КМОП-матриц намного дешевле в сравнении с ПЗС-матрицами, особенно при больших размерах матриц.
К 2008 г. КМОП практически заменили ПЗС.
Видеонаблюдение началось с дорог
С момента изобретения передающей трубки Зворыкина до ее реального применения прошло четверть века. Только в 1956 г. в Гамбурге были применены видеокамеры для управления движением на перекрестках. Полицейский видел дорожную ситуацию на мониторе и по мере надобности переключал светофор.
В 1959 г. в Ганновере и Мюнхене видеонаблюдение стало применяться для контроля, ставшего более интенсивным уличного движения. В 1965 г. система видеофиксации на улицах Мюнхена была расширена до 14 камер, каждая из них имела возможность дистанционного управления поворотом и трансфокатором.
В 1968 г. в США, в городе Олен, была впервые применена система видеонаблюдения для охраны территории складов. Правда, для создания 8-камерной системы потребовалось два года и 1,5 млн долларов. Но, несмотря на высокую стоимость, идея стала популярной.
Посты видеонаблюдения оснащались десятками мониторов: каждой камере был нужен свой. Операторам было трудно контролировать такое количество экранов, их внимание рассеивалось. Поэтому появились первые устройства мультиплексирования – квадраторы. Они объединяли четыре исходных видеосигнала в один общий. На мониторе выводилась картинка, состоящая из четырех изображений, каждое из которых представляла собой уменьшенное отображение с одной из видеокамер. Это дало возможность резко уменьшить количество экранов в центре видеонаблюдения.
С появлением мониторов с большими экранами появилась возможность применять в видеосистемах мультиплексоры, работающие с 8, 9, 16 камерами. По своим возможностям они подразделялись на три вида:
- симплексные мультиплексоры позволяли только просматривать изображения;
- дуплексные мультиплексоры обеспечивали просмотр изображения и запись его на видеомагнитофон;
- триплексные мультиплексоры – просмотр изображения, запись на видеомагнитофон и просмотр сохраненного контента.
Устройства видеозаписи
С появлением первых видеосистем возникла потребность в сохранении полученной информации. Оператор должен был, не отрываясь, следить за изображением на мониторах, чтобы не пропустить ничего важного.
В 1951 г. появились первые VTR-устройства (Video Tape Recorder), записывающие изображение на магнитную ленту. Размером они были со шкаф и стоили немало. Первый видеомагнитофон, созданный в 1956 г., был способен полноценно записывать звук и изображение на магнитную ленту при помощи магнитных видеоголовок, но стоил при этом 50 тыс. долларов. Однако это не помешало стремительному росту популярности устройства: уже через полгода видеомагнитофон стал применяться во всех ведущих телевизионных студиях США. Но до охранных видеомагнитофонов было еще далеко.
Охранные видеорегистраторы предназначены для записи событий, контролируемых системой видеонаблюдения. Основное отличие охранных видеомагнитофонов от бытовых – возможность записи на стандартную (обычно трехчасовую) видеокассету в течение длительного времени (до 960 часов), а в случае тревоги переход на более качественную видеозапись.
Охранный видеомагнитофон обеспечивает работу в различных режимах, с его помощью можно искать запись, сделанную в определенное время или день, а также записи событий с тревогой. По принципу работы в режиме длительной записи охранные видеомагнитофоны различались на Time Lapse (прерывистая запись) и Real Time (видеомагнитофоны реального времени), отличающиеся записью меньшего количества кадров в секунду, чем в поступающем видеосигнале.
Сейчас такие видеомагнитофоны уже не применяются, они вытеснены устройствами цифровой записи. Мультиплексор с записью на жесткий диск – это то, что мы называем видеорегистратором. С развитием технологий емкость и скорость считывания винчестеров все время увеличивались. Сейчас их емкость достигает 2 Тбайт, при скорости 100 Мбит/с. Это дает возможность записывать большие объемы информации.
Из личного опыта
Когда в 2000 г. я начал заниматься видеонаблюдением, еще доживали свой век советские камеры, подобные описанным выше КТП-67. Качество картинки было очень низким. Если днем еще можно было что-нибудь рассмотреть, то ночью мы видели только светлые пятна от фонарей. В других подразделениях нашей организации были черно-белые камеры оборудованные ПЗС-матрицами импортного производства. Использовались также квадраторы и дуплексные мультиплексоры. Особо важные участки записывались на видеомагнитофон. Единой системы видеонаблюдения у нас не было.
Централизованное оборудование Московской области системами видеонаблюдения началось с 2005 г. Система безопасности представляла собой модульное программное обеспечение, связанное по схеме трехуровневой клиент-серверной модели. В комплект поставки входили две платы на четыре канала видео и звука каждая. По тем временам система обладала хорошими характеристиками:
- аппаратное сжатие;
- аппаратный детектор движения (до 100 зон детекции на канал);
- формат видео изображения и записей – mpeg-4 (стандарт H.264);
- поддерживаемые разрешения: 352/288 (CIF), 704/288 (HD1), 704/576 (D1);
- до 25 кадр/с по каналу независимо от разрешения;
- переменный/постоянный (с возможностью выбора) битрейт;
- синхронный звук по всем каналам.
К 2007 г. вся область была оборудована подобными системами. Однообразие оборудования позволило облегчить обслуживание и ремонт.
IP-системы
В 2007 г. появилась первая ласточка IP-систем. Она представляла собой переходное устройство между аналогом и IP. Основу четырехкамерной системы составляла большая камера, которая имела три входа для аналоговых камер и выход на UTP-линию. Внутри устройства сигнал от четырех камер оцифровывался и подавался на разъем для передачи на компьютер. К камере можно было подключить аналоговый монитор. Скорости передачи по витой паре не хватало, поэтому сигнал на изображении то и дело зависал. Но все-таки пара десятков этих устройств были установлены.
В 2009 г. у нас появилась полноценная система IP-видеонаблюдения. В комплект входили системный блок, свич, блок питания и четыре камеры. В комплект ПО входила утилита, с помощью которой обнаруживались IP-адреса камер. После их надо было прописывать в программе, с указанием параметров настройки.
Поскольку видеокамеры имели сравнительно небольшой битрейт, проблем с нагрузкой сети не возникало. Камеры подключали к свичу, находящемуся рядом с системном блоком.
В 2011 г. на вооружение поступила система, которая могла работать уже с 32 камерами, причем как с IP, так и с аналогом (при использовании дополнительных плат видео захвата). К ней можно было подключать до 10 клиентских рабочих мест.
В 2015 г. один сервер уже мог работать с 80 камерами, причем можно было использовать несколько серверов в одной системе. Система отличалась удобным интерфейсом и автоматической настройкой. Подключались также модули видеоаналитики.
В сравнительной таблице видно, как менялись характеристики устройств в последние 10 лет.
Редакция советует
Современные системы видеонаблюдения предлагают: ведущий мировой производитель и разработчик решений в области видеонаблюдения компания Dahua Technology, компания, специализирующаяся на разработке, производстве технических средств видеонаблюдения, мониторинга и автоматизации производственных процессов, – «БИК-Информ», производитель и поставщик оборудования для систем безопасности, автоматизации и диспетчеризации научно-внедренческое предприятие (НВП) «Болид».
Технологии видеонаблюдения: история, эволюция, перспективы
В настоящее время мы пользуемся высокотехнологичными предметами, и они нам кажутся обыденными, хотя несколько десятков лет назад считались фантастикой. В том числе и технологии видеонаблюдения . И сегодня уже трудно назвать сферу жизни, где видеокамеры не используются. Они стали молчаливыми и объективными помощниками в частных компаниях, в государственных учреждениях и в домах обычных людей. Однако мало кто задумывается, с чего началась история видеонаблюдения и каковы его перспективы. Об этом наша статья.
Первые упоминания о видеонаблюдении
Далеко не все знают, когда появились камеры видеонаблюдения . Первое упоминание о процессе съемки, с целью обеспечения безопасности, было в начале XX века (1913 г.). Речь шла о фотографировании с дальнего расстояния заключенных в лондонской тюрьме для малолетних преступников и женщин Holloway.
А следующее историческое упоминание о камерах наблюдения уже относятся к временам Великой Отечественной Войны (1942 г.). И этот исторический факт относится уже к созданию системного видеомониторинга для немецкой компании Siemens. Она использовалась для отслеживания неисправностей при запуске ракет на полигоне.
Прародительницей уличного видеонаблюдения стала также Германия. Во второй половине 50-ых годов XX века в Гамбурге появилась уличная система наблюдения.
Интересно, что основателем видеонаблюдения с записью стали США, когда в промежуток 1970-1980 годов началась массовая реализация аналоговых систем с записью на видеокассеты. В 90-х годах появились технологии, позволяющие фиксировать происходящее с нескольких камер наблюдения на один носитель (кассету).
Но веком, когда появилось видеонаблюдение , какое мы его знаем сейчас, считается XXI век. Именно он стал новым этапом на пути формирования видеотехнологий. Тогда появились IP-системы, сетевое наблюдение, цифровые регистраторы и Wi-Fi, дающий возможность проведения беспроводного видеомониторинга.
Облачное видеонаблюдение XXI века
В XXI веке все больше людей отдают предпочтение облачному видеонаблюдению. Аналоговые методы уходят с рынка, т.к. становятся неудобными в эксплуатации и требуют больших финансовых вложений для монтажа системы.
Облачное видеонаблюдение – это метод мониторинга в реальном времени, при котором записи хранятся на отдельном сервере, подключенному удаленно. Это говорит о том, что для использования технологии цифрового видеонаблюдения потребуется только интернет, мобильное приложение и само оборудование. А ежемесячная плата будет состоять из оплаты сети и выбранного тарифа .
Международный сервис облачного хранения Faceter предлагает в качестве снимающего устройства использовать обычный телефон или профессиональную камеру, в зависимости от сферы применения. Например, для бизнеса подойдет IP-камера, а для дома – смартфон. А монитором может выступать монитор, телевизор, ПК, планшет или телефон с камерой от 1,3 МП.
Чтобы система заработала, нужно сделать всего 3 действия:
- Установить мобильное приложение Faceter на телефон. Для Аndroid – здесь , а для iOS – тут .
- Зафиксировать устройство наблюдения (телефон или камера) в нужном месте и запустить в приложении режим камеры.
- Настроить систему видеоаналитики под нужные параметры. С этой задачей справится, даже подросток.
Видеоаналитика, как один из трендов рынка IT
Еще в 2018 году аналитическая американская компания Mordor Intelligence на основе своих исследований выдвинула теорию, что большая часть разработок в сфере видеонаблюдения будет касаться видеоаналитики. И ее прогнозы сбылись. Сегодня основным драйвером роста рынка IT стала именно интеллектуальная видеоаналитика, в основе которой лежат нейронные сети и компьютерное зрение.
Система Faceter обладает интеллектуальными возможностями и уведомит владельца в случае обнаружения нарушений правил. Например, визит постороннего лица на вашу территорию, согласно «черному» списку или отхождение от норм обслуживания наемным персоналом. Подробнее тему видеоаналитики вы можете изучить в этой статье: « Видеоаналитика для бизнеса в 2020 году: возможности и решаемые проблемы ».
Перспективы и ограничители рынка видеонаблюдения
Согласно работам аналитиков компании Allied Market Research, мировой рынок видеонаблюдения увеличится до 87-88 млн. долларов к 2025 году. Предполагается, что ежегодный рост будет держаться на уровне 14%. Такой статистике помогают выявленные перспективные направления и сдерживающие факторы.
- увеличение потребности в контроле над областями с высокой степенью риска. Предполагается, что правительство, финансовые, медицинские и муниципальные структуры будут повышать уровень безопасности и мониторинга. В результате видеонаблюдение распространится на общественные места, транспорт, корпоративные предприятия;
- переходы на IP-технологии. Постепенно IT-компании проводят ликбез населения в сфере технологий. Облачное видеоконтроль дает весомые преимущества и люди начинают узнавать, что видеонаблюдение – это недорого и просто. В связи с этим население начинает все больше внедрять технологии мониторинга в свою жизнь, влияя на рост рынка;
- новые тенденции развития умных городов. В мире появляется тенденция урбанизации. Города начинают строить целые сети видеонаблюдения, что дает выгодные возможности для роста рынка.
Аналитики компании Allied Market Research считают, что рынок сдерживают только крупные затраты на организацию хранения видеоархивов и отсутствие нужного уровня профессионального и практического опыта в работе с IP-устройствами.
Заключение
Видеонаблюдение начало свое развитие очень давно, но технологии еще не достигли своего пика. Лучшим решением для видеомониторинга в 2020 году считается облачная система.
Если вам нужно видеонаблюдение для дома или бизнеса, то рекомендуем присмотреться к приложению Faceter . С ним вы самостоятельно установите систему и решите домашние и коммерческие задачи по увеличению безопасности и контролю происходящего.
Как возникло видеонаблюдение
Точная дата первого использования телекамер в охранных системах, к сожалению, неизвестна, однако известна дата первого использования фотоаппаратов с целью обеспечения безопасности. В 1913 году, в тюрьме Холловэй использовалась система «современного фотографического наблюдения». Охранники производили негласное фотографирование заключенных с больших расстояний.
Причиной для таких действий был отказ в фотографировании для досье 18 политических активисток, арестованных за жестокие действия во время демонстраций. Каждый раз, когда они замечали направленную на них камеру, они старались сделать все, чтобы результат фотографирования был бесполезен – закрывали лицо руками, корчили рожи, отказывались стоять на месте. Использование испорченных фотографий для дальнейшей идентификации было бесполезно. Этих экстремисток называли суфражистками.
Суфражистки в тюрьме Холловэй, 1913 год
Следующее упоминание камер наблюдения можно найти в 1942 году. Инженер Вальтер Брюх установил систему видеонаблюдения для компании Сименс на испытательном ракетном полигоне в Пенемунде, Германия. Система служила для отслеживания неисправностей при запуске ракет «V-2».
Вальтер Брюх
В 1956 году в Гамбурге, Германия, полицией были проведены испытания уличной системы видеонаблюдения, названной «Zauberspiegel» («волшебное зеркало»). Система была представлена прессе во время конференции. Полицейский наблюдал в монитор за движением транспорта на улице и переключал сигналы светофора нажатием одной кнопки. В 1959 году в Ганновере и Мюнхене началось использование системы видеонаблюдения для мониторинга возросшего уличного трафика.
В 1960 году полиция Франкфурта-на-Майне ввела в эксплуатацию первую автоматическую систему фотографирования нарушений правил дорожного движения на светофорах. В дополнение к ситуации на дорогах, автоматические камеры следили за обстановкой в местах скопления людей. В 1965 году система видеонаблюдения за дорожной обстановкой Мюнхена была расширена до 14 камер, каждая из которых имела функции панорамирования, поворота и приближения.
Центр наблюдения телевизионной системы контроля, Мюнхен, 1973 год
Несмотря на то, что немцы первыми стали использовать системы телевизионного наблюдения, Великобритания была первой страной, начавшей эксперимент по установке постоянных стационарных камер в публичных местах для обеспечения безопасности. В июле 1960 года полиция Лондона устанавливает две временные камеры на Трафальгарской площади для наблюдения за толпой, пришедшей наблюдать за официальным визитом тайской королевской семьи.
Визит тайской королевской семьи в Великобританию, 1960 год
5 ноября 1960 года. Полиция Лондона использует те же две камеры для наблюдения за действиями участников праздника «День Гая Фокса». В 1961 году система видеонаблюдения установлена в Лондонском железнодорожном вокзале.
1964 год. Полиция Ливерпуля проводит эксперименты с четырьмя телекамерами наблюдения в городском центре. Камеры устанавливались на крышах зданий и производили негласное слежение за людскими скоплениями. Вероятно, это был один из первых случаев скрытого видеонаблюдения.
Телекамеры наблюдения в центре Ливерпуля, 1964 год
1965 год. Британская железнодорожная компания устанавливает камеры около Дэгенхэма для наблюдения за путями, которые неоднократно подвергались вандализму.
1967 год. Британская компания «Photo-Scan» начинает продвижение систем видеонаблюдения на рынке для защиты от магазинных воров.
Сентябрь 1968 года, Олин, штат Нью-Йорк. На встрече в клубе один из управляющих складом пожаловался, что компания обязала его приобрести сторожевого пса для защиты после того, как склад был ограблен. Майкл Арнольд, владелец компании Allband Cablevision Co. предложил ему установить на складе камеры для устрашения грабителей. Идея приобрела необычайную популярность среди владельцев бизнеса.
Потребовалось 2 года и 1,4 миллиона долларов по курсу 1968 года, чтобы спроектировать и развернуть систему охранного телевидения на 8 камер. Олин стал первым городом, в котором системы охранного телевидения начали использоваться по своему прямому назначению – для предотвращения преступлений.
Установленные камеры отсылали изображения в департамент полиции 24 часа в сутки. Они имели механизм поворота вправо и влево по таймеру, захватывая большое пространство на прилегающих улицах, и действительно позволяли предотвращать преступления. Новости о новой системе быстро распространялись. В течение года после установки, 160 начальников полицейских департаментов со всей страны приехали в Олин для ознакомления с принципом работы и возможностями видеонаблюдения.
2 декабря 1969 года. Мэри Ван Бриттан Браун и ее муж, Альберт Браун, получили патент на домашнюю систему безопасности с использованием телевизионного наблюдения. Их система включала в себя четыре глазка и камеру, которая могла двигаться вверх и вниз, к каждому из них. Все, что захватывала камера, отображалось на мониторе. Также предусматривалась система дистанционного отпирания замка. Таким образом патент, по сути, описывал первый прототип видеодомофона.
Иллюстрации из патента Мэри Ван Бриттан Браун, 1969 год
1969 год. Полиция установила камеры в муниципальном здании Нью-Йорка, около здания мэрии.
1973 год. Полиция Нью-Йорка установила 4 камеры наблюдения на площади Таймс-Сквер, в ответ на жалобы жителей на разгульное поведение и приставание проституток. Решение об установке было признано ошибочным, камеры были сняты два года спустя, поскольку не подтвердили свою эффективность. Было произведено всего 10 арестов по вполне тривиальным обвинениям.
1974 год. Монтаж систем видеонаблюдения для слежения за городским трафиком на основных транспортных магистралях в Лондоне.
1975 год. Установка камер наблюдения на станциях лондонской «подземки».
В конце 1970-х годов, на рынке США были представлены видеокассеты формата VHS, которые полностью изменили принципы работы систем видеонаблюдения. Людям более не требовалось проводить все время перед экраном монитора, вся информация записывалась на магнитную пленку. Кроме того, наличие архивной записи с камер позволило разработать концепцию по ее использованию в качестве доказательства совершенного преступления в суде.
Популярность систем охранного телевидения росла в 70-е и 80-е, особенно в среде бизнеса, который чаще всего страдал от воров. Видеосистемами оснащались банки, магазины и автозаправки. Использование пленки для записи имело свои ограничения: записанное изображение было черно-белым, и в основном не позволяло производить распознавание лиц. Кроме того, кассеты часто использовались повторно, что также не улучшало качество записи.
Видеокассета формата VHS
В конце 1980-х годов камеры начали оснащаться матрицами CCD (Charged Coupled Device), которые использовали компьютерную технологию микрочипов. Такое улучшение расширило сферу применения камер, позволив получать приемлемое изображение при плохих условиях освещенности.
CCD матрица
В начале 1990-х появилась технология цифрового мультиплексирования. Она позволила производить запись с нескольких камер на один носитель (кассету). Кроме того, появились технологии записи видеоархива «по кругу» и записи «по движению».
Мультиплексированное изображение с камер наблюдения
Июль 1994 года. Началось использование скрытого видеонаблюдения в банкоматах.
История видеонаблюдения
С самого начала появления систем видеонаблюдения, отношение к нему было несколько спорным. Они создавались для нашей безопасности, но не поставили ли они под угрозу нашу личную жизнь? Как изменилось видеонаблюдение за эти годы? В данной статье мы рассмотрим историю видеонаблюдения и то, и как оно превратилось в технологию, которая стала неотъемлемой частью нашей жизни.
История
Видеонаблюдение — не новая технология; оно существует уже довольно долгое время. Одна из первых систем видеонаблюдения использовалась в 1942 году для наблюдения за запуском ракеты «Фау-2» в Германии. В США коммерческое использование систем видеонаблюдения началось в 1947 году. А в 1957 году несколько компаний внедрили системы видеонаблюдения в образовательных, медицинских и промышленных сферах.
Раннее для видеонаблюдения и телевизионного вещания использовалась одна и та же технология, позволяющая получать только черно-белое изображение с использованием стандартов NTSC. Обратите внимание, в США использовали стандарт NTSC (525 строк при частоте 60 кадров в секунду), а в Европе использовался стандарт PAL (625 строк при частоте 50 кадров в секунду). Камера с 525 вертикальными ТВ-линиями на самом деле создавала только 480 видимых линий. При этом разрешение, определяемое в ТВ-линиях, учитывало одну черную и одну белую линию, поэтому фактическое разрешение было менее, чем 240 ТВ-линий.
Для измерения разрешения использовалась тестовая таблица EIA-1956, которая демонстрировалась на мониторе (мы надеемся, с более высоким разрешением, чем у видеокамеры). В первую очередь данная методика помогала измерить горизонтальное разрешение, поскольку вертикальное разрешение было ограничено фиксированным числом вертикальных линий (525 по стандарту NTSC). Это было очень субъективное измерение, так как инженеры определяли максимальное разрешение как точку, где они не могли различить сходящиеся линии.
Цветные видеокамеры появились в 1950-х годах, и в то время ходили споры о том, лучше ли они подходят для видеонаблюдения. Черно-белые видеокамеры наблюдения обеспечивали более высокое разрешение и низкую светочувствительность, в то время как цветные позволяли идентифицировать человека, к примеру, с помощью цвета его одежды.
Первые системы видеонаблюдения использовались главным образом для просмотра в режиме реального времени, что было связано с отсутствием надежных систем видеозаписи. Существовавшие в то время бобинные магнитофоны Sony и Ampex были довольно сложными в использовании. И лишь появление в 1970 году видеомагнитофонов (VCR) привело к увеличению популярности систем видеонаблюдения.
Эволюция технологии
Компания Axis представила первые IP видеокамеры наблюдения в 1996 году. Эти новые видеокамеры наблюдения использовали для связи сеть Ethernet, а не коаксиальный кабель. Видеосигналы теперь передавались как цифровые кодированные сигналы, а не аналоговые.
Новый способ связи оказался слишком сложным для адептов аналогового видеонаблюдения. Чтобы стать популярной, новой технологии потребовалось некоторое время. Только после того, как IP-видеокамеры начали продавать компьютерные дилеры (которые понимали компьютеры и сети), рынок начал развиваться.
Первые IP видеокамеры наблюдения имели разрешение 4CIF (704 х 480 пикселей) или VGA (640 х 480 пикселей). Это разрешение было похоже на разрешение старых аналоговых камер. Одна из первых мегапиксельных IP-видеокамер наблюдения была выпущена в 2002 году компанией IQinVision. Эти 1,3-мегапиксельные (1280 х 1024 пикселей) видеокамеры наблюдения предлагали разрешение, которое было более чем в четыре раза выше, чем разрешение старых VGA видеокамер наблюдения. В 2004 году появились 2-мегапиксельные видеокамеры наблюдения, например, производства Arecont Vision. Высокое разрешение IP видеокамер наблюдения обеспечивало гораздо более высокое качество видео по сравнению с более старой аналоговой технологией.
Потребовалось некоторое время для производителей традиционных камер видеонаблюдения, чтобы попасть на волну с новой IP технологией. К 2003 году применять новую технологию начали и главные производители традиционных систем видеонаблюдения — Samsung, Sony и Panasonic. К 2007 году они разработали высокопроизводительные мегапиксельные IP-видеокамеры наблюдения. Несмотря на то, что компания Axis, благодаря тому, что первой выпустила на рынок сетевые видеокамеры наблюдения, доминировала на рынке, новые мегапиксельные IP-камеры от компаний, ранее производивших аналоговое оборудование, быстро превзошли видеокамеры Axis. Например, Samsung (Hanwha Techwin) и Sony разработали IP-видеокамеры с более высокой производительностью, при этом в ценовом отношении они также действовали более агрессивно.
К 2014 году впервые было продано больше IP-камер, чем аналоговых. На сегодняшний день только в Соединенных Штатах используется более 30 миллионов камер видеонаблюдения, и более чем 100 миллионов камер по всему миру (среди которых и аналоговые, и IP-камеры). Удивительно, как далеко мы продвинулись за последние 20 лет!
Перемены на рынке видеонаблюдения
Сегодня рынок поделен между недорогими потребительскими видеокамерами наблюдения и профессиональными видеокамерами.
Потребительские видеокамеры
В 2011 году крупные китайские компании Hikvision и Dahua выпустили на рынок дешевые видеокамеры наблюдения. Это привело к резкому увеличению домашних систем IP-видеонаблюдения.
Более дешевые системы IP-видеонаблюдения и простота монтажа позволили крупным организациям устанавливать их самостоятельно без необходимости обращаться к монтажникам. Это также существенно увеличило количество IP систем видеонаблюдения.
Профессиональные видеокамеры наблюдения
В последние несколько лет появились IP-видеокамеры для профессионального рынка безопасности. Это видеокамеры сверхвысокого разрешения, с возможностью использования в условиях более низкой освещенности, с широким динамическим диапазоном и другими высокотехнологичными функциями.
В 2015 году появились 4K видеокамеры наблюдения с ультра высоким разрешением. Sony была одной из первых компаний, которая разработала матрицу для этого нового класса камер. Этот термин первоначально использовался для отображения видео на телевизорах и мониторах, и относительно видеокамер существует некоторая путаница. IP-видеокамеры, которые обеспечивают, по меньшей мере, 4000 пикселей по горизонтали, считаются 4K, но на рынке также представлены самые разнообразные решения, именуемые 4K. Например, 8-мегапиксельная Axis 1428, 12-мегапиксельная SNB-9000 от Samsung и 20-мегапиксельная SNC-VM772R от Sony. Все считаются 4K видеокамерами, но при этом обладают различными возможностями.
Важно отметить, что эти камеры с очень высоким разрешением требуют использования гораздо лучших объективов, чем те, что используются в камерах с более низким разрешением. Будьте осторожны, когда вы видите недорогие 4K видеокамеры, вероятно, у них не самый лучший объектив. На объективы для этих видеокамер приходится значительная часть общей стоимости камеры, и они могут стоить более 2000 долларов. Если вы нашли IP камеру 4K, которая стоит менее 1000 долларов, вероятно, вы получите не совсем то разрешение, которое ожидаете.
Больше, чем просто видеонаблюдение
Популярность видеонаблюдения растет. Теперь почти каждый может установить системы IP-видеонаблюдения. Системы видеонаблюдения смотрят за нашими домами, школами, предприятиями и городами. Они используются правоохранительными органами по всему миру. Хорошо это или плохо? Несмотря на обеспокоенность по поводу неприкосновенности частной жизни, большинство сходится во мнении, что видеонаблюдение помогает нам быть в большей безопасности.