Как развивалось видеонаблюдение в последние десятилетия

Обратиться к истории развития той или иной отрасли либо ее сегмента всегда не только интересно, но и поучительно: это помогает понять современные тенденции и, возможно, сделать какие-то полезные выводы.

Первые шаги российского видеонаблюдения

Видеонаблюдение как массовый и всепроникающий сегмент систем безопасности фактически развивается у нас не более 30 лет. Усилия новгородского завода промышленных телевизионных установок здесь не в счет. Подобная установка (по-моему, ПТУ-56) попалась мне по работе в конце 70-х гг. Это была громоздкая ламповая система на поворотном устройстве, естественно, черно-белого изображения стандартного телевизионного разрешения. В общедоступный оборот видеокамеры наблюдения начали входить с середины 90-х. Я близко познакомился с этим, естественно импортным, оборудованием в 1997 г. В те времена это был "край непуганых птиц". Наценка в 100–200% была обычным делом. Продавалась это все исключительно за валюту. Практически снабжение всего бывшего СССР, от Молдавии и Белоруссии до Дальнего Востока, происходило через Москву. Отправки товара производились пассажирскими поездами, которые больше напоминали товарные. (Транспортных компаний, кроме почты, тогда еще не было.)

На одной из первых (а может быть, и просто первой) выставок по безопасности "Технологии безопасности" я впервые познакомился с видеонаблюдением. С этого момента оно стало моей второй, а может быть и третьей, специальностью. Тогда эта выставка проходила в московском Манеже.

Некоторые аспекты трансформации форумов по видеонаблюдению

Примечательно сильное различие посетителей первых выставок и выставок последнего десятилетия. В те далекие времена многие посетители были в прошлом сотрудники конструкторских бюро и НИИ ВПК (военно-промышленного комплекса). Их эта техника живо интересовала, они хорошо понимали принципы ее построения, и к тому же многие из них уже работали в компаниях по видеонаблюдению. В конечном итоге ваш покорный слуга также пришел из ВПК. Но в последнее десятилетие основной вопрос к стендистам на выставках был "Сколько стоит?". С одной стороны, это обусловлено унификацией и стандартизацией оборудования. С другой стороны, главным человеком в компании стал менеджер по продаже, который должен "втюхать" заказчику свою продукцию. И вполне возможно, что он чуть ранее предлагал унитазы, садовые инструменты или материалы для стройки. В принципе подобный менеджмент мне хорошо знаком по учебным занятиям с ними о видеонаблюдении в последние годы.

Некоторое оживление наступало, лишь когда появлялись новые технологии наблюдения – WDR (double scan CCD) или DPS PIXIM либо новые форматы – HD-SDI, HD-CVI, HD-TVI AHD и 4K.

Форумы по безопасности как показатель развития отрасли

Казалось бы, показателем развития этого сегмента индустрии безопасности могут служить специализированные выставки по безопасности. И естественно, наиболее крупные и представительные – это столичные форумы: "Технологии безопасности" как наиболее старейший, затем чуть позднее Securika (MIPS) как наиболее крупный и наконец All-over-IP как самый "молодой" представитель выставочного сообщества.

К сожалению, статистика по этим выставкам довольна скупа. Кроме того, два ковидных года и текущие санкции несколько сбивают общую картину. Однако по доступному для анализа временному отрезку 2000-х гг. для MIPS можно отметить некоторую стабильность числа экспонентов при более чем двукратном росте числа посетителей и занимаемой площади. Личные впечатления убеждают, что представительность систем видеонаблюдения как таковых постоянно сокращается.

Некоторые тенденции развития

Здесь необходимо отметить, что за этот почти 30-летний период появилось такое мощное технологическое явление, как индустрия информационных технологий (ИТ), которой в том же 1997 г. просто не было. Кроме того, существенно расширился сегмент контроля доступа, инженерной защиты, пожарной безопасности и т.п. С развитием цифровизации возник огромный сектор передачи и защиты информации. Все это привело к расширению предложения больших комплексных систем, объединяющих все направления безопасности, включая и видеонаблюдение. На этом фоне, разумеется, сократилось и предложение самого собственно видеонаблюдения.

Невооруженным взглядом заметно укрупнение и даже некоторая монополизация как поставщиков, так и производителей. Снижение представления видеонаблюдения можно было бы списать на отсутствие потребности многих компаний в участии в форумах. Такой метод поиска покупателей и производителей первых лет развития сегмента – на выставках и форумах – с появлением Интернета просто отпал. Остался только вопрос престижа для экспонентов и возможность посмотреть и "пощупать" своими руками изделия – для посетителей. Кроме всего прочего можно констатировать экономическую гибель многих и многих небольших компаний, с которыми мы начинали это тогда перспективное дело. Ведь практически пропали мелкие потребители в квартирах, гаражах, ларьках и маленьких магазинчиках. Да и криминальная обстановка несколько успокоилась. Я сам в начале 2000-х оборудовал 4–5 квартир 4–5-камерными системами. А сейчас жители довольствуются подъездными домофонами.

Некоторые технические направления

Теперь необходимо сказать хотя бы несколько слов о технологических успехах и потерях видеонаблюдения за эти годы. Можно констатировать, что IP-наблюдение практически победило как аналоговое, так и цифровое наблюдение с индивидуальной передачей каждого канала. На мой взгляд, это обусловлено универсальностью и относительной простотой построения этих систем (для ИТ-специалистов) с прекрасной возможностью объединения с другими системами безопасности (контроль доступа, пожарная безопасность, комплексы "умный дом" и т.д.). Кроме того, произошел переход всего научно-технического персонала в ИТ-область. Относительной проблемой можно считать представление "айтишников" о видеокамере как о стандартном датчике, который всегда выдает требуемую информацию, вне зависимости от условий наблюдения.

Практически все камеры перешли на сенсоры CMOS (КМОП) как более дешевые и экономичные устройства. Базовым форматом изображения уже можно считать Full HD и даже более, однако с переходом на форматы 4K и 8K придется в силу многих причин сильно подождать.

Видеорегистраторы как отдельные устройства стали "всеядными", обрабатывая одновременно как потоки IP, так и различные аналоговые и квазианалоговые (HD-CVI, HD-TVI, AHD) сигналы. Примечательно, что до сих пор жив формат 960Н Effio якобы более высокого разрешения, который наделал много шума и сильно рекламировался в предыдущие десятилетия. Он, безусловно, обеспечивал большее разрешение аналогового изображения по горизонтали (в этом я многократно убеждался по таблице), однако вертикальное разрешение оставалось прежним и мешало росту четкости изображения.

Технологические потери

К сожалению, рынком были отвергнуты замечательные технические решения из-за стремления во что бы то ни стало снизить стоимость камеры. Это отдельные инфракрасные (ИК) или видимые осветители, которые обеспечивают полное отсутствие обратного рассеяния при дожде, снеге и тумане. Мне здесь могут ответить, что есть эффективные методы цифровой обработки изображений. Но для цифровой обработки необходимо накопление по времени или площади изображения. Да и зачем вначале ухудшать изображение, чтобы потом его чистить? Так делают, удаляя следы виньетирования и снижения яркости по углам изображения при плохой оптике. Кстати, с результатами цифровой обработки все могут познакомиться на примере старых реставрированных фильмов, где герои превращаются в пластиковых кукол. Нельзя забывать о том, что видеонаблюдение обязано передавать все детали исходной картинки.

Другим техническим решением было создание двухкамерных моделей для наблюдения днем цветным модулем с типовым сенсором, а ночью черно-белым модулем с большим сенсором меньшего разрешения. Конечно, сейчас почти все камеры, особенно для наружного наблюдения, имеют режим "день-ночь", часто даже с подвижным срезающим ИК-фильтром, но потери света в цветных светофильтрах Байера (CGMY или RGB) остаются. Примечательно, что до сих пор предлагаются камеры с электронным переключением режимов "день-ночь", не имеющим никаких преимуществ в ночном режиме.

Недостаток чувствительности ночью компенсируется режимом накопления (DSS), обычно установленным в меню по умолчанию. Вышеперечисленные технические решения, естественно, используются для специализированных дорогостоящих моделей, но, к сожалению, для массового рынка они утрачены.

Достижения и проблемы в оптике

Объектив как важнейший компонент видеокамеры за эти годы также значительно преобразился. Широко распространились вариофокальные объективы ввиду их значительного удешевления. Причиной этого явился практически полный переход на пластик. Сейчас часто zoom-объективы заменяют моторизованными вариофокальными моделями. С широким использованием ближнего ИК-диапазона для ночного наблюдения в камерах "день-ночь" применяются модели с расширенным спектральным диапазоном. Уже общим местом стало применение автоматической фокусировки. Наряду с этим великолепием есть и "темные пятна". Правда, на Солнце они тоже есть. Из-за пластика и упрощения конструкции совершенно безобразные механизмы настройки диафрагмы, фокусировки и изменения фокусного расстояния. В ручных конструкциях предельно снижены секторы управления. Это же способствует снижению точности регулировки для моторизованных моделей. Механизмы изменения диафрагмы уже "докатились" до одной шторки. Постоянное снижение апертур усиливает эффект затенения углов кадров, которое пытаются компенсировать цифровой обработкой изображения. И тому подобные "усовершенствования"…

Цифровые успехи

За эти годы, которые совпали со стремительным развитием цифровой техники, необычайно распространилась и усовершенствовалась цифровая обработка телевизионных изображений.

В регистраторах, правда, типовой детектор активности лишь значительно увеличил число зон тревоги. Дополнительно появилась возможность выдавать тревожную и видеоинформацию на один или несколько смартфонов. Компьютерные системы, имеющие принципиально более гибкую и программируемую структуру, сейчас практически не знают пределов. Во всяком случае, так обещают ИТ-специалисты. Да, существуют действующие системы, обеспечивающие слежение за объектом, с селекцией по угловым размерам, форме, цвету, направлению движения и скорости. Достаточно надежно читаются номера автомобилей со стандартной графикой. Вполне удовлетворительно распознаются лица людей, особенно при высоком разрешении камер, нормальной освещенности и удачном ракурсе объекта. Правда, для таких операций самые благодатные объекты – это те, кто сам заинтересован в правильном распознавании (проходная, турникет общественного транспорта или финансовый терминал). Цифровая же обработка изображения с целью улучшения его качества весьма сомнительна. Ведь для видеоизображения системы безопасности важна не ложно понятая красота картинки, а ее адекватность реальному объекту наблюдения.

Размышления об импортозамещении

В заключение несколько слов о широко распространяемых мифах об импортозамещении. Эти заклинания я слышу уже более сорока лет.
Современная высокотехнологичная индустрия взаимосвязана и нуждается в широкой международной кооперации. Ни в одной развитой стране мира никакое изделие не изготавливается от начала и до конца. Чтобы производство чипов, сенсоров и других элементов электроники было рентабельным, их надо производить миллиардными партиями на весьма дорогостоящем оборудовании.

И в конце несколько примеров из жизни. Вы часто встречались с компьютером, сделанным полностью из наших компонентов? Когда я пришел на работу в ВПК СССР в 1966 г., мы разрабатывали прибор НА ЛАМПАХ (!), хотя в мире уже появились транзисторы; а это был ВПК.

В середине 70-х гг. в нашей системе мы использовали ИК-лазер и тепловизор французского производства, которые вынужденно поместили в серые стальные корпуса: мы же делали системы для Советской армии. И наконец, наши современные поезда с красивыми именами птиц, которые, по сообщениям СМИ, на 90% локализованы в нашей стране. Но ведь этот процент определен по массе всего поезда!

Из всего этого можно сделать естественный вывод, что видеонаблюдение как наиболее эффективный сегмент индустрии безопасности, вышло из "подросткового" и вступило во вполне "зрелый" возраст. И в этом возрасте видеонаблюдение чаще всего может рассматриваться как наиболее важный, но всего лишь фрагмент единой цифровой системы безопасности.

И в этих условиях разработчик и пользователь должны быть очень внимательными и понимать, что отечественные разработки на поверку могут оказаться устаревшими китайскими образцами. Всегда нужно ориентироваться на типовые образцы ведущих брендов, тем более что сейчас вся продукция собирается из типовых элементов по типовым схемам и конструкциям.

Редакция советует

Ведущий отечественный разработчик и производитель видеокамер – научно-производственное предприятие "Бeвард" (BEWARD) сумел применить и адаптировать в России весь накопленный мировой опыт в области IP-решений и максимально снизить их стоимость. IP-системы видеонаблюдения BEWARD дают качество изображения на 20–30% выше общепринятых в этой области стандартов и задействуют на 30% меньше дискового пространства для хранения видеоданных.