Fue a finales del otoño de 1999 cuando se lanzaron los productos con nuestro primer sistema en chip (SoC) ARTPEC. Ahora, basándonos en años de experiencia, conocimientos y pasión por la tecnología de alta calidad, hemos llegado a la novena versión del SoC. Junto con Stefan Lundberg, ingeniero experto sénior de tecnologías de Axis, hemos echado la vista atrás a estos veinte años de viaje con ARTPEC y hablamos acerca de los conocimientos y desarrollos clave.
El secreto de las cámaras Axis
El SoC ARTPEC es un componente fundamental de nuestros productos, ya que proporciona la base para ofrecer capacidades esenciales como la calidad de imagen, las funciones analíticas y el rendimiento de codificación. Es el «secreto» que está detrás de muchos de nuestros dispositivos de red avanzados. Durante el proceso de diseño de cada generación posterior de ARTPEC, hemos tenido que afrontar un reto recurrente y crucial: el equilibrio entre rendimiento y funciones frente al coste y el consumo de energía. Cada generación de ARTPEC agregó no solo rendimiento en materia de píxeles, sino también funciones críticas mejoradas o novedosas. El número de transistores casi se duplicó con cada nuevo SoC ARTPEC, pero el tamaño, el consumo de energía y el coste han permanecido casi iguales.
Un SoC revolucionario
«Nuestros SoC ARTPEC supusieron una pequeña revolución, tanto para nosotros como para nuestro sector. Aunque quizás no hayamos inventado la rueda, hemos revolucionado la forma en que se transfiere el vídeo, añadiendo mucha flexibilidad y oportunidades para la creación de nuevas aplicaciones. La invención de ARTPEC nos ha permitido desarrollar tecnologías completamente nuevas, como Axis Forensic Wide Dynamic Range (WDR), la tecnología de compresión de datos Axis Zipstream y potentes analíticas que se ejecutan en el extremo y se basan en IA», señala Lundberg.
La invención de ARTPEC nos ha permitido desarrollar tecnologías completamente nuevas
Estas tecnologías no podrían haberse lanzado al mercado sin el SoC, pero todo esto no ocurrió de la noche a la mañana. Fue el resultado de muchos pasos dados a lo largo del tiempo que son las piedras angulares de nuestro viaje con ARTPEC: pequeños puntos de inflexión que cambiaron lentamente el sector. Por ejemplo, ARTPEC-1 hizo posible crear la primera cámara de red rentable con rendimiento de vídeo completo. Con ARTPEC-3, pudimos ofrecer vídeo de máxima calidad con una resolución superior a la de las cámaras de vídeo analógicas de esa época. ARTPEC-5 nos permitió mejorar nuestra solución WDR, lo que dio como resultado lo que denominamos Forensic Capture. Forensic Capture destacó en comparación con las soluciones de la competencia de su época dando prioridad a la visibilidad y los detalles sobre la mera estética. Por primera vez, fue posible utilizar de forma eficaz cámaras de vídeo en condiciones de iluminación difíciles, como escaparates con grandes frentes de cristal bajo la luz solar directa. Desde entonces, este método se ha convertido en un estándar dentro del sector. Otra innovación igualmente revolucionaria que hizo posible ARTPEC-5 fue nuestra tecnología de compresión Zipstream, que preserva los detalles forenses en resolución completa, a la vez que reduce significativamente los requisitos de ancho de banda y almacenamiento.
El primer SoC ARTPEC y un nuevo modo de innovar
Aunque no había ningún SoC ARTPEC en la primera cámara de red del mundo, nuestra cámara AXIS Neteye 200, pronto nos dimos cuenta de que los SoC disponibles no podían ofrecer el nivel de rendimiento que queríamos en el futuro. Comprender esto marcó el inicio del desarrollo de nuestro primer SoC ARTPEC. Comenzamos a trabajar en él a finales del otoño de 1996 y lanzamos el primer producto basado en ARTPEC, AXIS 2100, en la Comdex de noviembre de 1999.
«No lo sabíamos en ese momento, pero ARTPEC se convertiría en el elemento principal que nos iba a permitir ampliar nuestra oferta con recursos limitados, desde unos pocos productos hasta un catálogo completo que revolucionaría más tarde la industria de la vigilancia», afirma Lundberg.
Por supuesto, las revoluciones no se producen de la noche a la mañana. Fue un proceso. Cada generación de SoC abordaba un nuevo objetivo principal y tuvimos que reinventar constantemente nuestra forma de trabajar a medida que iba aumentando la complejidad.
«Un factor clave que nos ayudó a llegar al punto en el que estamos hoy es cómo abordamos el proceso de innovación. El departamento de tecnologías principales está organizado en grupos independientes que se centran en problemas y mejoras en diferentes campos. Les dimos la libertad de explorar y centrarse en las áreas que creían que tendrían el mayor potencial en el futuro. La única responsabilidad que tenían los equipos era ofrecer algo para la siguiente generación de ARTPEC. Encontrar inspiración en otros mercados y abordar juntos determinados aspectos nos permitió resolver muchos problemas en nuestro sector», explica Lundberg.
Nuestros pilares ARTPEC
Gracias al hardware de imagen y compresión específico de ARTPEC-1, pudimos transmitir vídeo directamente desde la cámara a una ubicación remota utilizando Internet sin necesidad de contar con una gran cantidad de equipos. Simplemente solicitamos a los usuarios que apuntaran el navegador web al servidor web integrado en la cámara y utilizamos protocolos informáticos estándar para transferir las imágenes de vídeo. Esto fue revolucionario, ya que Internet era algo nuevo y otras soluciones de transferencia de vídeo utilizaban cables de vídeo específicos.
La AXIS 2100, la primera cámara de red que utilizaba ARTPEC-1, también fue revolucionaria con su software interno basado en un sistema operativo integrado completamente nuevo, conocido actualmente como Linux integrado. Para permitir el desarrollo rápido y eficiente de un catálogo de productos, elegimos deshacernos del RTOS (Real-Time Operating System) patentado y utilizar μClinux, ya que creímos que era el sistema adecuado para que Axis creciera. De hecho, la AXIS 2100 fue el primer producto de producción en masa del mundo que utilizó Linux integrado. Echando la vista atrás, no podríamos haber tomado una mejor decisión. Aunque fue necesario mucho trabajo adicional para implementar todo tipo de elementos estándar, como un sistema de archivos basado en flash, pudimos crecer junto a Linux.
ARTPEC-2, presentado en 2003, ofreció un rendimiento mucho mayor, y también empezamos a experimentar con una tecnología de codificación de vídeo más eficiente llamada MPEG.
ARTPEC-3 se completó cuatro años después y abrió la puerta al vídeo IP con el mayor rendimiento de su clase. Por primera vez, combinamos el mejor codificador de vídeo de su época (H.264/AVC) con el resto del sistema en un único SoC capaz de ofrecer una resolución HDTV de alta calidad.
En 2011 lanzamos ARTPEC-4, que ha permitido desarrollar una tecnología que ha resuelto dos problemas más: el rango dinámico limitado y la sensibilidad de luz. Tras dar el nombre de Lightfinder a la solución, lanzamos la primera cámara de escaneo progresivo. Superó significativamente a las cámaras analógicas de escaneo entrelazado de la época. ARTPEC-4 también permitió el desarrollo de una nueva solución de amplio rango dinámico (WDR) que demostró un buen funcionamiento y una amplia aceptación. En 2013, con el desarrollo de ARTPEC-5, pudimos mejorar aún más nuestra tecnología WDR con una solución llamada Forensic Capture WDR.
Nuestra sexta generación de ARTPEC se lanzó en 2017. Agregó un nuevo nivel de seguridad y allanó el camino para el lanzamiento de ARTPEC-7 dos años después.
ARTPEC-7 ha permitido el desarrollo de funciones de seguridad mejoradas en las cámaras Axis, incluido el firmware firmado y el arranque seguro. Se convirtió en la base para las mejoras de todas las tecnologías exclusivas de Axis para condiciones de iluminación difíciles, incluidos Axis Lightfinder 2.0 y Forensic WDR, y amplió la gama de iluminación IR. También facilitó la elección del códec H.264 y H.265 e incluyó un motor de detección en tiempo real para la analítica de clasificación de objetos.
ARTPEC-8 se diseñó en primer lugar para admitir e uso potentes aplicaciones analíticas basadas en IA. Fue la base de AXIS Object Analytics y abrió la puerta a otras analíticas basadas en IA, incluidas aplicaciones personalizadas de nuestros socios.
ARTPEC-9: los últimos desarrollos
«La mejor manera de ilustrar el progreso entre 1999 y el momento actual es comparar directamente el primer SoC ARTPEC y nuestro último SoC», afirma Lundberg. «Aunque el flujo principal de píxeles entre los sensores y la red es el mismo para ambos tipos, ARTPEC-1 solo admitía el suministro de imágenes y no ofrecía flexibilidad. Si ponemos sus diferencias en contexto, ARTPEC-8 ofrecía más de 100 veces el rendimiento del primer SoC, mientras que su tamaño y precio eran similares, y ARTPEC-9 continúa en la misma dirección».
ARTPEC-9 perfecciona las características y capacidades notables que caracterizaban a las generaciones anteriores de nuestro SoC diseñado internamente: baja velocidad de bits, analítica basada en IA, imágenes superiores y ciberseguridad integrada. También introduce AV1, un estándar de codificación de vídeo de código abierto de la Alliance for Open Media. Con soporte para AV1 y procesamiento de imágenes mejorado, ARTPEC-9 ofrece vídeo de alta calidad con detalles y claridad sin concesiones, y la mejor velocidad de bits de su clase. Junto con Axis Zipstream, AV1 también garantiza un vídeo sin problemas tanto en las instalaciones como en la nube. Además, ARTPEC-9 impulsa aplicaciones analíticas avanzadas que detectan objetos antes y analizan los eventos con más precisión.
El futuro de ARTPEC
«Si echamos un vistazo al progreso que hemos alcanzado, puedo decir que lo que ha evolucionado más a lo largo de los años es la calidad de imagen y la capacidad analítica, incluida la analítica basada en IA. Estos dos aspectos han sido y seguirán siendo revolucionarios para la industria de la vigilancia», afirma Lundberg.
El SoC ARTPEC, y el hecho de que lo diseñamos internamente y controlamos su fabricación, es nuestra base para crear productos innovadores que satisfagan las necesidades de nuestros clientes hoy y en el futuro. Es difícil predecir, o incluso imaginar, qué desarrollos traerán los próximos 20 años con ARTPEC, pero sin duda estamos entusiasmados con el potencial que ofrece.
