Los avances tecnológicos en el mundo del circuito cerrado de televisión (CCTV) no dejan de sorprendernos y es que van desde aquellas cámaras basadas en tubos de rayos catódicos hasta lo que hoy día empieza a aparecer en el mercado, que ya ni siquiera se llama cámara, sino que pasa a denominarse sensor.
Dicha evolución ha sido tan rápida que creo que no nos hemos detenido a ver cómo se ha dado todo este fenómeno aplicado al CCTV. Y es que si nos ponemos a pensar, la mayoría de personas de este país no tenía un teléfono móvil hace 20 años, muchos ni siquiera un ordenador; y esos mismos cambios le han sucedido al CCTV.
Hemos olvidado rápidamente los monitores de tubo y los televisores de igual tecnología que teníamos en el comedor de casa; y las cámaras eran muy grandes, con tubos de captación llamados newvicon y vidicón.
Luego, la aparición de los sensores CCD representó un enorme avance en la reducción del consumo eléctrico, del tamaño y la fiabilidad. Y especialmente en la aparición del color, ya que algunos recordaran que al principio todo era en blanco y negro.
Una vez llegados a este punto, la evolución se estancó durante varios años hasta la aparición del WDR (Wide Dynamic Range) que permitía compensar en una imagen las zonas muy expuestas a la luz junto a otras en oscuridad, que es el efecto que conocemos como ‘contraluz’.
A nivel de movimiento de cámaras se utilizaban unos motores que llamábamos ‘posicionadores’, que tenían una velocidad de movimiento horizontal muy lenta y un giro de unos 250º. Nada que ver con los domos actuales con velocidades elevadas, giros de 360º, iluminadores IR y laser incorporados.
Pero todo era analógico, es decir, era necesario unir físicamente las cámaras mediante un cable coaxial y en esa tecnología solo se alcanzaba una resolución de imagen máxima de 4 CIF. Esto significa que si CIF era una resolución de 352 x 288, del orden de 101.000 pixels, 4 CIF significaba del orden 404.000 pixels.
Por supuesto, esto tenía sus problemas, tanto a nivel de visualización como de grabación, ya que se precisaba trabajar con más de 4 señales de vídeo, lo cual estaba resuelto con un ‘generador de cuadrantes’ que dividía la imagen en 4 cuadrantes y en cada uno se visualizaba una escena.
Entonces, cuando era necesario trabajar con 8 o más señales de vídeo se recurría al ‘multiplexador’. Esto permitía disponer de una única salida de vídeo con todas las señales multiplexadas, que se traducía en pérdida de resolución y de imágenes por segundo. Por ejemplo, hay que pensar que un centro comercial tenía en aquellas épocas entre 16 y 24 cámaras de vídeo, frente a las más de 100 cámaras actuales.
Los cambios tecnológicos en el mundo de la CCTV
El liderazgo tecnológico que ha servido históricamente para disponer del liderazgo del mercado mundial, con EE UU, Europa, Japón y Corea del sur al frente, se ha ido trasladando hacia China, los cuales son los que llevarán la batuta en este campo.
Así, el cambio de un tubo de rayos catódicos a sensores CCD primero y CMOS después fue uno de los principales cambios tecnológicos. Pero, sin duda, el mayor hito en la historia del CCTV fue el paso del cable coaxial analógico al mundo IP digital.
Esto porque dicha modificación sembró la semilla de lo que hoy día estamos viviendo a nivel tecnológico en este campo. Nos dio la oportunidad de incrementar la resolución y ganar detalles en la imagen; nos llevó al desarrollo de los más increíbles algoritmos de compresión y gestión en la imagen, desde aquellos Wavelet, MJPEG, H.263, H.264 a los actuales H.265; y nos permitió conseguir tasas de bits increíblemente bajas manteniendo una calidad de imagen.
El desarrollo tecnológico en el área de los semiconductores ha permitido incorporar en la cámara procesadores más potentes. Y ello nos ha llevado a poder implementar en la propia cámara algoritmos inteligentes de análisis de vídeo.
No obstante, este no ha sido el único aporte que le ha dejado la tecnología al mundo de la vigilancia por cámara. Otro de los aspectos importantes en la digitalización es, sin duda, la protección de los sistemas frente a ciberataques.
Hoy en día, la mayoría de los fabricantes implementan medidas basadas en software siguiendo las recomendaciones de los distintos estándares de la industria (RFC). Una de estas medidas es la certificación digital en todos los productos; pero también están las medidas hardware, como en el caso del criptoprocesador llamado TPM (Trusted Platform Module) que nos guarda de forma encriptada todas las claves del sistema como si de un chip de una tarjeta de crédito se tratara.
Inteligencia Artificial
Quizá el más actual y relevante aporte de la tecnología y la ciencia al mundo de la videovigilancia es la incorporación de Inteligencia Artificial (AI, por sus siglas en inglés) en las cámaras.
Gracias a esto podemos, por ejemplo, utilizar mecanismos basados en Machine Learning para hacer que una cámara «aprenda» los objetos. De esta forma se da mucha mayor robustez a los sistemas de análisis de vídeo, en un proceso muy útil que se denomina «Camera Trainer«.
Pero, la Inteligencia Artificila no vino sola, ella vino acompañada por el último de estos hitos, el Internet de las Cosas (IoT). Así, cada vez más empresas en el rubro están ofreciendo servicios con cámaras que, mediante la incorporación de nuevos procesadores que hasta hoy día eran utilizados en dispositivos de gran consumo, como móviles o tablets, nos van a permitir aplicar nuevos conceptos en las cámaras, como son las redes neuronales (Deep Learning) o los protocolos de comunicación en el ámbito del IoT, como MQTT o Fireware (IEEE 1394).
La selección de estos coprocesadores es esencial para sacar el máximo rendimiento a las tecnologías IoT y de Inteligencia Artificial, por ejemplo por medio de Qualcomm 605 o Ambarella V2.
Manteniendo los exigentes niveles de seguridad de los datos, incorporando nuevos coprocesadores y nuevas plataformas hardware y haciendo compatible todo su portafolio de producto con los estándares de la industria como el estándar de interoperabilidad IP Onvif y la alianza OSSA, las compañías ya están abiertas a la colaboración con empresas desarrolladoras de soluciones softwares.
De esta forma, las cámaras de vigilancia se valdrán de la inclusión de estas nuevas tecnologías y aplicaciones para analizar la escena más allá de la simple imagen. Y es que a través de los metadatos originados en estos dispositivos AIoT vamos a poder predecir patrones de comportamiento, reconocer caras o matrículas, identificar objetos con una precisión cercana al cien por cien y regularizar el tráfico de una forma mucho más eficiente y rápida. Por no hablar del entorno industrial, minimizando al máximo los errores humanos o de las máquinas; o, aplicándolo al mundo de los negocios, para detectar emociones o realizar estadísticas de dónde, cuándo y cuánto tiempo hemos permanecido viendo un determinado artículo en una tienda.
Estudiar los metadatos y no la imagen nos protege a todos de ese miedo intrínseco a que violen nuestra intimidad y nuestra libertad. Y asimismo nos va a permitir lograr el objetivo principal de proteger nuestros activos o incrementar nuestros beneficios en la empresa.
Origen de los datos
Entrando en detalles más internos del proceso, el origen de los datos sigue partiendo del sensor de imagen; por lo que es a partir de aquí donde los metadatos y las redes neuronales juegan un papel primordial.
En relación a esto, los especialistas en cámaras de vigilancia de Sistemas de Control FGL nos explican que, por un lado, el análisis inteligente de vídeo embebido en la cámara genera metadatos, incluyendo todas las propiedades de la escena y de los objetos incluidos; e identificará el tipo de objeto, la velocidad, el color, el tamaño, la trayectoria, el momento de captura y las coordenadas. Mientras que por otro lado, las redes neuronales proveen a los procesadores del aprendizaje necesario; y juntos, ambos sistemas son capaces de predecir comportamientos y escenas que de otro modo nos sería imposible.
Mejor aún, todo esto acompañado de un buen software de gestión y análisis nos permitirá tomar mejores decisiones en la vida para protegernos de la delincuencia o simplemente para aumentar nuestro conocimiento de la realidad actual.
Así, aunque aún tenemos que esperar para ver lo mejor que tienen las CCTV para ofrecernos en el futuro, ya hoy en día podemos disfrutar de muchos avances en materia. Por ejemplo, en el mercado podemos encontrar cámaras con características únicas. Es el caso de tecnologías de procesamiento de imagen exclusivas, como la tecnología de imagen basada en contenido o los procesamientos inteligentes del ruido, exposición, contraste o control del flujo, que dan la mejor imagen del mercado y que cuentan con la posibilidad de grabar directamente a dispositivos en red e incluso en la nube mediante la incorporación de dos motores de grabación. A lo que se le añade, por supuesto, todo lo mencionado en relación con el análisis inteligente de vídeo.
