现代监视系统的功能早已超出了视频录制的范围。确定感兴趣区域中的运动，计数和识别人员和车辆，跟踪流中的物体-如今即使是最昂贵的IP摄像机也无法实现所有这些功能。在具有足够高产的服务器和必要的软件的情况下，安全基础结构的可能性几乎变得无限。但是一旦这样的系统甚至无法录制视频。
从受电弓到机械电视
19世纪下半叶，首次尝试进行远距离传输图像。 1862年，佛罗伦萨方丈乔凡尼·卡塞利（Giovanni Caselli）创建了一种装置，该装置不仅可以通过电线传输图像，而且还可以通过电线接收图像-受电弓。这里只是称这个单元为“机械电视”而已：实际上，这位意大利发明家创造了传真机的原型。
乔凡尼·卡塞利（Giovanni Caselli）的
电笔的电报功能如下。首先，通过用非导电墨水在锡纸（锡箔）上重新绘制，然后将其夹紧到弯曲的铜基板上，将透射的图像“转换”为合适的格式。金针用作读取头，以0.5毫米的间距逐行扫描金属板。当针头位于非导电墨水区域上方时，断开接地电路，并且将电流施加到将发送电表和接收电表连接的导线上。同时，接收器针头在一张用明胶和六氰合铁酸钾混合物饱和的厚纸上移动。在电流的影响下，连接变暗，因此形成了图像。
这种设备有很多缺点，其中有必要突出性能低下，对接收器和发送器进行同步的需求，最终图像的质量所依赖的准确性以及维护的繁琐和高昂的维护成本，结果导致电报的寿命极短。因此，例如，莫斯科-圣彼得堡电报线路上使用的Caselli设备工作了一年多一点：1866年4月17日投入运营，在两国首都之间的电报通信开放之日，1868年初就拆除了电表。
更为实用的是bildtelegraph，它是由阿瑟·科恩（Arthur Korn）在俄罗斯物理学家亚历山大·斯托列托夫（Alexander Stoletov）发明的第一个光电池的基础上于1902年创建的。该装置于1908年3月17日举世闻名：那天，在bildtelegraph的帮助下，罪犯的照片从巴黎警察局转移到伦敦，警察随后设法找出并拘留了入侵者。
亚瑟·科恩（Arthur Korn）和他的Bildtelegraphgraph
这样的设备可以很好地拍摄照片图像，不需要任何特殊的准备，但是它仍然不适合实时传输图像：处理一张照片大约需要10-15分钟。但是bildtelegraph在取证方面已经很好地扎根（警察成功地将其用于在部门乃至国家之间转移图片，草图和指纹），以及在新闻新闻中。
1909年在该领域取得了真正的突破：乔治·林（Georges Rin）设法以每秒1帧的刷新率实现了图像传输。由于远摄装置具有一个由硒光电池马赛克表示的“传感器”，并且其分辨率仅为8×8“像素”，因此它永远不会超出实验室的范围。然而，其出现的事实为图像传输领域的进一步研究奠定了必要的基础。
苏格兰工程师约翰·伯德（John Byrd）在该领域确实取得了成功，他成为历史上第一位设法实时传输远距离图像的人，因此成为了机械电视（以及电视行业的“父亲”）。总体）。考虑到伯德（Byrd）在实验期间几乎丧命，在更换了他创建的腔室中的光伏电池时遭受了2000伏的电击，所以这样的头衔绝对当之无愧。
电视发明人约翰·伯德（
Byrd）的创作使用了德国技术员保罗·尼普考（Paul Nipkow）于1884年发明的特殊光盘。由不透明材料制成的Nipkov磁盘用于扫描图像并在接收设备上成像，该Nipkov磁盘以距磁盘中心成螺旋状一圈，彼此之间等距的角度旋转，并具有多个直径相同的孔。
Nipkov磁盘
的设备镜头将被摄对象的图像聚焦在旋转磁盘的表面上。穿过孔的光落在光电管上，因此图像被转换为电信号。由于孔位于螺旋形中，因此每个孔实际上都是对透镜聚焦的图像的特定区域进行逐行扫描。播放设备中确实存在同一张光盘，但是在它的后面是一个强大的电灯，可以感应照明的波动，在它的前面是一个放大透镜或将图像投射到屏幕上的透镜系统。
机械电视系统的工作原理
伯德的设备使用了带30个孔的Nipkow磁盘（因此，所得图像仅扫描了30条垂直线），并且可以每秒5帧的频率扫描物体。 1925年10月2日，成功进行了首次成功的黑白图像转移实验：随后，工程师首次设法将一种口技娃娃的半色调图像从一种设备广播到另一种设备。
在实验过程中，一名快递员在门口响起以传达重要信件。受到成功的启发，伯德用手抓住了这位灰心丧气的年轻人，将他带到他的实验室：他急于欣赏他的创造力如何应对人脸图像的转移。因此，20岁的威廉·爱德华·塔因顿（William Edward Tainton）在正确的时间出现在正确的地方，成为历史上第一位“上电视”的人。
1927年，伯德（Byrd）通过电话线在伦敦和格拉斯哥之间（705公里的距离）进行了首次广播。1928年，由工程师创立的贝尔德电视发展有限公司成功进行了伦敦与纽约哈茨代尔之间的世界上第一个跨大西洋电视传输。证明伯德30车道系统功能的最好的广告是：1929年，它已被英国广播公司采用，并在接下来的6年中成功使用，直到被基于阴极射线管的更先进的设备所取代。
Iconoscope-新时代的预兆
整个世界都归功于我们前同胞弗拉基米尔·科兹米奇·兹沃里金的阴极射线管。内战期间，工程师站在怀特运动的一边，从叶卡捷琳堡逃到鄂木斯克，在那里他从事广播电台的设备工作。 1919年，Zworykin前往纽约出差。就在这个时候，鄂木斯克行动（1919年11月）开始了，其结果是红军几乎没有战斗就占领了这座城市。由于工程师无处可回，他一直被迫移民，成为西屋电气（现为CBS Corporation）的雇员，该公司已经是美国领先的电气工程公司之一，他同时从事远距离图像传输领域的研究。
肖像镜的创造者弗拉基米尔·科兹米奇·兹沃里金（Vladimir Kozmich Zvorykin）
到1923年，工程师设法制造了第一台电视设备，该设备基于带有镶嵌光电阴极的透射电子管。但是，新任老板并没有认真对待这位科学家的工作，因此很长时间以来，兹沃里金不得不在资源极为有限的情况下自行进行研究。只有在1928年，这位科学家遇到了另一位来自俄罗斯的移民戴维·萨诺夫（David Sarnov），他才重返成熟的研究活动，当时他是美国无线电公司（RCA）的副总裁。萨诺夫发现发明家的想法非常有前途，因此任命Zvorykin担任RCA电子实验室的负责人，生意由此起步。
1929年，弗拉基米尔·科兹米奇（Vladimir Kozmich）展示了一个高真空电视管（显像管）的工作原型，并在1931年完成了一个接收装置的工作，他将该装置命名为“像镜”（来自希腊eikon（图像）和skopeo（视线））。该图标镜是一个真空玻璃烧瓶，带有一个光敏靶和一个与之成一定角度的电子枪。
图标的示意图用
绝缘体（云母）薄板表示尺寸为6×19 cm的光敏目标，在其一侧应用显微镜下的（约数十微米大小）银滴，量约120万片，涂有铯，另一侧-固态银涂层，从其表面获取输出信号。当目标在光效应的作用下被照亮时，银滴获得正电荷，其值取决于照度。
捷克国家技术博物馆展览会上的原始图标镜该
图标镜构成了首批电子电视系统的基础。由于电视图像中元素数量的多次增加，它的出现使得可以显着提高传输图像的质量：从最初型号的300×400像素到更高级型号的1000×1000像素。尽管该设备没有出现某些缺点，包括灵敏度低（要进行完整拍摄需要至少一万勒克斯的照度）以及由于光轴与射线管轴的不匹配而导致的梯形失真，但Zvorykin的发明成为视频监控历史上的重要里程碑。从许多方面确定行业发展的进一步载体。
从“模拟”到“数字”的途中
通常，军事冲突促进了某些技术的发展，在这种情况下，视频监视也不例外。第二次世界大战期间，第三帝国开始积极研发远程弹道导弹。但是，著名的“报复武器” V-2的第一批原型在可靠性上并没有不同：导弹经常在开始时爆炸或在起飞后不久掉落。由于当时没有先进的遥测系统，原则上，确定故障原因的唯一方法是肉眼观察发射过程，但这极具风险。
在Peenemünde试验场发射V-2弹道导弹的准备工作
为了方便导弹武器开发人员的工作而不危及生命，德国电气工程师Walter Bruch设计了一种所谓的CCTV系统（闭路电视）。在Peenemünde测试现场安装了必要的设备。一位德国电气工程师的创建使科学家能够在2.5公里的安全距离内观察测试进度，而不必担心自己的生命。
尽管具有所有优点，但Bruch的视频监视系统有一个非常明显的缺点：它没有视频记录设备，这意味着操作员无法一秒钟离开工作场所。这个问题的严重性使得我们可以评估由IMS Research进行的研究。根据其结果，经过12分钟的观察，身体健康，休息良好的人最多将看不到45％的重要事件，而在22分钟后，这一数字将达到95％。而且如果在导弹武器测试领域这一事实没有发挥特殊作用，因为科学家无需连续几个小时坐在屏幕前，那么对于安全系统而言，缺乏视频录制的可能性会极大地影响其有效性。
这种情况一直持续到1956年，当时由我们的前同胞亚历山大·马特维耶维奇·波尼雅托夫再次创造的第一台录像机Ampex VR 1000见了光。像兹沃里金（Zvorykin）一样，这位科学家站在白军的一面，战败后他首先移民到中国，在那里他在上海的一家电力公司工作了7年，然后在法国住了一段时间，此后在1920年代末他永久移居到美国，并于1932年获得美国国籍。
Alexander Matveevich Ponyatov和世界上第一台磁带录音机Ampex VR 1000的原型
在接下来的12年中，Ponyatov设法在General Electric，Pacific Gas and Electric和Dalmo-Victor Westinghouse等公司工作，但在1944年，他决定创立自己的公司并注册了Ampex电气和制造公司。起初，Ampex专门生产用于雷达系统的高精度驱动器，但是在战后，该公司的业务重新定位到了更有希望的方向-磁性录音机的生产。从1947年到1953年，Ponyatov的公司发布了几种非常成功的录音机模型，用于专业新闻领域。
1951年，Ponyatov和他的首席技术顾问Charles Ginsburg，Weiter Sealsted和Miron Stolyarov决定进一步开发视频记录设备。同年，他们创建了原型Ampex VR 1000B，该原型使用通过旋转磁头横向记录信息的原理。这种设计可以提供所需的性能水平，以便记录频率为几兆赫兹的电视信号。
跨线视频录制方案
Apex VR 1000系列的第一个商业型号在5年后就亮了起来。在发行时，该设备的售价为5万美元，在当时是一笔不小的数目。相比之下：同年发布的雪佛兰克尔维特（Chevy Corvette）仅售3000美元，而这款车一分钟内就属于跑车类别。
长期以来，设备成本过高对视频监控的发展产生了制约作用。为了说明这一事实，可以说，在为泰国王室访问伦敦做准备时，警察在特拉法加广场仅安装了2台摄像机（这是为了确保国家最高官员的安全），在所有措施结束时，安全系统被拆除了。
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计时器上逼近，平移和反转功能的出现使得可以通过减少控制领土所需的设备数量来优化建筑安全系统的成本，但是，实施此类项目仍需要大量的财务投资。例如，该市的视频监控系统是为纽约州的奥尔良市开发的，于1968年投入使用，花费了市政府140万美元，并且花费了2年的时间部署，尽管事实上整个基础设施仅由8台摄像机代表。当然，那时也没有任何全天候录音的话题：只有在操作员的命令下才能打开录像机，因为胶卷和设备本身都太昂贵了，而且24/7全天候运行毫无疑问。
随着VHS标准的普及，一切都发生了变化，这要归功于在JVC工作的日本工程师高野静男（Shizuo Takano）。
VHS
格式的创建者高野静男（Shizuo Takano）该格式假定使用方位角记录，其中一次使用两个视频磁头。他们每个人都记录了一个电视场，并且在垂直方向上有两个垂直方向偏离垂直方向相同角度的工作间隙，这使得减少相邻视频轨道之间的串扰并显着减小它们之间的间隙成为可能，从而增加了记录密度。将视频磁头安装在以1500 rpm旋转的62 mm鼓上。除了倾斜的视频记录轨道外，还沿着磁带的上边缘记录了两个音频轨道，并以保护间隙隔开。沿着磁带的底部边缘记录了一个包含帧同步脉冲的控制磁道。
当使用VHS格式时，复合视频信号记录在盒式录像带上，从而可以省去单个通信通道，并显着简化了接收设备和发送设备之间的切换。此外，与当年流行的Betamax和U-matic格式不同，后者使用带有转盘的U形磁带装载机构，这是以前所有盒式磁带系统所特有的，而VHS格式则基于所谓的M的新原理。加油。
在VHS盒式磁带中M填充磁带的方案
使用两个导向叉进行磁带的拆卸和填充，每个导向叉均由一个垂直滚轮和一个倾斜的圆柱形机架组成，该机架确定磁带进入旋转磁头鼓的确切角度，从而确保了视频轨道相对于底座的倾斜度边缘。磁带从感光鼓进入和离开的角度等于感光鼓旋转平面至机构底部的倾斜角度，这是因为两个盒带卷都在同一平面上。
事实证明，M螺纹机构更加可靠，有助于减少薄膜上的机械应力。没有转盘简化了磁带盒本身和VCR的制造，从而有利地影响了其成本。因此，VHS在“格式大战”中赢得了压倒性的胜利，使视频监控真正可访问。
摄像机也没有停滞不前：用基于CCD矩阵的模型代替了带有阴极射线管的设备。后者的出现归因于Willard Boyle和George Smith，他们曾在AT＆T贝尔实验室研究半导体数据存储设备。在他们的研究过程中，物理学家发现他们创建的集成电路受光电效应的作用。早在1970年，博伊尔和史密斯就推出了第一批线性光电检测器（CCD）。
1973年，仙童（Fairchild）开始批量生产100×100像素CCD，1975年，柯达公司的史蒂夫·萨森（Steve Sasson）创建了第一台基于这种矩阵的数码相机。但是，完全不可能使用它，因为形成图像的过程花费了23秒，并且随后在8 mm盒式磁带上的记录持续了半倍的时间。此外，相机使用了16个镍镉电池作为电源，所有这些东西重达3.6千克。
与现代“肥皂盒”相比，史蒂夫·萨森和第一台柯达数码相机
对数码相机市场的发展做出的主要贡献是由索尼公司和当年领导索尼公司的岩田一雄亲自完成的。正是他坚持要投入巨资开发自己的CCD芯片，正是由于这个原因，该公司早在1980年就推出了第一台XC-1彩色CCD摄像机。 1982年Kazuo死后，他的坟墓上安装了一块带有嵌入式CCD矩阵的墓碑。
二十世纪70年代索尼美国公司总裁岩间和夫（Kazuo Iwama）
1996年9月的事件标志着一个重要事件，可以将其与图示镜的发明相比。那时，瑞典公司Axis Communications推出了世界上第一台“具有Web服务器功能的数码相机” NetEye 200。
Axis Neteye 200-世界上第一台IP摄像机
即使在发布时，NetEye 200也很难被称为摄像机。该设备在各个方面都比同类产品差：其性能从CIF格式的每秒1帧（352×288或0.1 Mp）到4CIF的每秒17帧（704×576，0.4 Mp）不等。此外，记录甚至没有保存在单独的文件中，而是保存为JPEG图像序列。但是，Axis创意的主要特征不是拍摄速度和图像的清晰度，而是其自身的RISC处理器ETRAX和内置的10Base-T以太网端口的存在，这使得可以将摄像机直接连接到作为普通网络设备的路由器或PC网卡并进行控制使用捆绑的Java应用程序。正是这种专有技术使许多视频监控系统制造商从根本上重新考虑了他们的观点，并多年来确定了该行业发展的一般载体。
更多机会-更多费用
尽管技术发展迅速，但即使经过了这么多年，该问题的财务方面仍然是视频监控系统设计中的关键因素之一。尽管NTP极大地降低了设备成本，但由于今天NTP可以组装一套类似于60年代后期在Oleans上安装的系统，其成本仅为几百美元和几个小时的实时性，但这样的基础架构不再能够满足现代企业不断增长的需求。 ...
这主要是由于优先事项的转移。如果较早的视频监视仅用于确保保护区的安全，那么今天，行业发展的主要驱动力（根据透明市场研究）是零售业，这种系统有助于解决各种营销问题。典型的情况是根据访问者数量和通过结帐柜台的顾客数量来确定转化率。如果我们在此基础上添加面部识别系统并将其与现有的忠诚度计划相集成，我们将有机会参考社会人口统计学因素研究客户行为，以随后形成个性化的优惠（个人折扣，低价捆绑销售等）。
问题在于，这种视频分析系统的实施充满了巨大的资金和运营成本。这里的重点是面部识别。用非接触式付款在结帐时全脸扫描是一回事，而在流中（在交易大厅中），以不同的角度和在不同的照明条件下扫描则是另一回事。在这里，只有使用立体相机和机器学习算法进行的实时三维人脸建模才能显示出足够的效率，这将不可避免地增加整个基础架构上的负载。
考虑到这一点，西部数据开发了用于监视的核心到边缘存储的概念，为客户提供了一套全面的，最新的摄像机到服务器视频记录解决方案。先进技术，可靠性，容量和性能的结合，使您可以构建一个和谐的生态系统，可以解决几乎所有任务，并优化其部署和维护成本。
我们公司的旗舰产品线是用于视频监控系统WD Purple的专用硬盘系列，容量从1到18 TB。
洋红色系列专为高清视频监控中的24/7使用而设计，旨在整合最新的Western Digital硬盘技术。
- HelioSeal
WD Purple系列的较旧型号具有8至18 TB的容量，基于HelioSeal平台。这些驱动器的外壳是绝对密封的，HDA并非充满空气，而是充满了稀有的氦气。减小气体介质的阻力和湍流指数，可以减小磁板的厚度，并且由于磁头定位精度的提高（使用高级格式技术），可以通过CMR方法获得更高的记录密度。因此，在不扩展基础架构的情况下，迁移到WD Purple可以在同一机架中实现高达75％的容量增长。此外，氦驱动器通过减少旋转和旋转主轴所需的功耗，比传统HDD的能源效率高58％。节省更多的费用来自较低的空调成本：在相同负载下，WD Purple的平均温度低5°C。
- AllFrame AI
录制过程中发生的最小中断可能会导致关键视频数据丢失，从而无法对收到的信息进行后续分析。为避免这种情况，紫色系列驱动器的固件中引入了对ATA协议的可选“流功能集”部分的支持。在其功能中，有必要根据已处理的视频流的数量以及对读/写命令的执行优先级的控制来强调对缓存使用的优化，从而最大程度地减少跳帧的可能性和图像伪像的出现。反过来，创新的AllFrame AI算法集提供了在处理大量同步流的系统中操作硬盘的能力：WD Purple驱动器最多支持64个同步高清摄像机，并针对高负载视频分析和深度学习进行了优化。
- 限时错误恢复技术
使用高负载服务器时，最常见的问题之一是由于超出可接受的错误纠正时间而导致的RAID阵列自发衰减。限时错误恢复选项有助于避免在超时超过7秒的情况下HDD关机：为防止这种情况发生，驱动器将向RAID控制器发送信号，此后将推迟更正过程，直到系统空闲为止。
- 监控系统Western Digital Device Analytics
设计视频监控系统时必须解决的关键挑战是增加正常运行时间并减少由于故障而导致的停机时间。使用创新的Western Digital Device Analytics（WDDA）软件组合，管理员可以访问有关驱动器状态的各种参数，操作和诊断数据，这使您可以快速识别视频监控系统的运行中的任何问题，提前计划维护并及时确定要更换的硬盘。 ...以上所有这些都有助于显着提高安全基础架构的弹性，并最大程度地减少丢失关键数据的可能性。
Western Digital开发了一系列高度可靠的WD Purple存储卡，专门用于当今的数码相机。扩展的重写资源和对负面环境影响的抵抗力允许将这些卡用于内部和外部CCTV摄像机的设备，以及用作自治安全系统的一部分，其中microSD卡在其中扮演着主要数据存储设备的角色。
当前，WD Purple系列存储卡包括两条产品线：WD Purple QD102和WD Purple SC QD312 Extreme Endurance。首先包括对闪存驱动器的四个修改，范围从32到256 GB。与消费者解决方案相比，WD Purple通过许多重要的增强功能，专门针对当今的数字视频监控系统进行了量身定制：
- ( 1 ) ( -25 °C +85 °C) WD Purple , ;
- 5000 500 g ;
- 1000 / , , ;
- 远程监控功能有助于快速监控每张卡的状态并更有效地计划服务工作，这进一步提高了安全基础架构的可靠性。
- 符合UHS Speed Class 3和Video Speed Class 30（128GB或更高）的WD Purple卡适用于高清相机，包括全景相机。
WD Purple SC QD312 Extreme Endurance系列产品包括三种型号：64、128和256 GB。与WD Purple QD102不同，这些存储卡能够承受更高的负载：它们的使用寿命为3,000 P / E周期，这使得这些闪存驱动器非常适合在24/7进行记录的高安全性设施中使用。